Estudio de percepción puede explicar una prometedora terapia para la depresión
Los investigadores enseñaron a 32 voluntarios asociaciones que eran completamente nuevas para ellos al reproducir una palabra sin sentido y seguirla con una imagen de una variedad de formas parecidas a animales llamadas greebles. Luego probaron lo que sucedería cuando se administrara una pequeña dosis de ketamina. Crédito: Scott Yu, I. Gauthier, I., MJ Tarr Vía Wikimedia Commons
En lugar de volver a pintar constantemente un nuevo lienzo con una imagen del mundo que lo rodea cada vez que recibe información, el cerebro humano parece construir un modelo de trabajo respaldado por predicciones constantemente comprobadas y recomprobadas contra las imágenes y los sonidos que ya espera.
Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison han demostrado la naturaleza de arriba hacia abajo de esta visión del mundo interrumpiéndola con pequeñas dosis de un fármaco anestésico llamado ketamina. Su estudio revela la importancia de un tipo específico de conexión entre las células cerebrales y también puede explicar la promesa de la ketamina como tratamiento para la depresión.
Durante décadas ha prevalecido una comprensión ascendente de la percepción y dice que la información sensorial se mueve de las partes del cerebro de orden inferior a las partes «superiores» que lo utilizan para realizar funciones ejecutivas como concentrarse y planificar. Pero el enfoque de arriba hacia abajo tiene sus raíces en el siglo XIX. Ahora llamada codificación predictiva, la idea es que el lóbulo frontal del cerebro hace predicciones sobre lo que sucederá a continuación basándose en asociaciones aprendidas.
«Llegas a esperar que si escuchas un ladrido, verás un perro», dice Sounak Mohanta, estudiante de posgrado en el laboratorio del profesor de psicología y neurociencia de la UWMadison, Yuri Saalmann. «Usamos ese tipo de asociaciones para mostrar cómo las predicciones afectan el comportamiento».
Para su estudio, publicado recientemente en el Journal of Neuroscience, los investigadores enseñaron a 32 voluntarios asociaciones que eran completamente nuevas para ellos al jugarles un papel palabra sin sentido de tres sílabas y seguida de una imagen de una variedad de formas únicas parecidas a animales llamadas greebles.
A través de la retroalimentación, los voluntarios aprendieron qué sonido se emparejaba con qué imagen. Luego, los investigadores evaluaron a los voluntarios reproduciéndoles un sonido, mostrándoles una imagen y pidiéndoles que dijeran si la pareja coincidía. Los investigadores también mapearon los patrones en los cerebros de los voluntarios específicos para corregir los pares de sonido y forma al registrar la actividad eléctrica a medida que aparecían los sonidos y las formas.
Una vez que se introdujeron tres de estas asociaciones, las cualidades predictivas de los sonidos fueron distorsionado en la mente de los sujetos de prueba haciendo que un greeble emparejado siga su sonido emparejado el 85 por ciento de las veces, el 50 por ciento de las veces o el 33 por ciento de las veces.
«Cuanto más fuerte entendían nuestros oyentes un sonido, predictivos de una cierta forma, más rápido podrían decirnos si la forma que les mostramos coincidía con el sonido», dice Saalmann. «Sus tiempos de reacción para los sonidos predictivos al 50 por ciento fueron mucho más lentos, y aún más lentos para los sonidos menos predictivos».
Después de escuchar el sonido altamente predictivo, la actividad en los lóbulos frontales de los sujetos aumentaría, enviando una señal a los centros sensoriales en la parte posterior del cerebro y activando las células cerebrales, llamadas neuronas, que representan la forma anticipada. Luego, cuando apareciera la forma, esas neuronas se volverían aún más activas y provocarían respuestas más rápidas del espectador.
A menos que a los sujetos del estudio se les administrara ketamina.
«Esta droga, la ketamina , bloqueó todo ese conjunto de procesos, cada uno de esos pasos», dice Mohanta.
Las neuronas se comunican pasando señales químicas a través de pequeños espacios entre las células vecinas. Cada tipo de señal tiene un transmisor y un receptor. La ketamina interfiere con un canal de comunicación específico al bloquear los receptores NDMA, que son comunes en las neuronas a lo largo de las vías desde el lóbulo frontal hasta los centros sensoriales. Esto bloquea la señal.
Después de una pequeña dosis de ketamina establecida por el ex anestesiólogo de UWMadison Rob Sanders, ahora en la Universidad de Sydney en Australia, el sonido altamente predictivo provocó una actividad diferente, mucho más ruidosa y desorganizada en el lóbulo frontal. El camino a través del cerebro que normalmente preparaba los centros sensoriales para la forma anticipada permaneció relativamente tranquilo. Los tiempos de reacción para todas las formas se alargaron, haciéndolos más parecidos a los tiempos de reacción para los sonidos menos predictivos.
«La señal de preparación se pierde. El cerebro ya no se beneficia de las predicciones de arriba hacia abajo y ocurren errores ”, dice Saalmann, cuyo trabajo cuenta con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud. «Este experimento diseñado por Sounak significa que cualquiera que sea su punto de vista sobre cómo se une la percepción, debe incluir las predicciones en este proceso de retroalimentación como una parte importante de la función cerebral».
Las predicciones deficientes son una característica de los trastornos, incluida la depresión. y la esquizofrenia, en la que pueden convencer erróneamente a alguien de que lo peor va a pasar o provocar alucinaciones. Se ha demostrado que la ketamina alivia los síntomas similares a la depresión en estudios con animales y se está utilizando para estudios clínicos de depresión.
«Bloquear las predicciones negativas que son prominentes en pacientes deprimidos podría ser la forma en que la ketamina ayuda», Saalmann dice.
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Comparación de los impactos del propofol y la ketamina en el cerebro Más información: Sounak Mohanta et al, Predictive Feedback, Early Sensory Representations, and Fast Responses to Predicted Stimuli Depend on NMDA Receptores, The Journal of Neuroscience (2021). DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1311-21.2021 Información de la revista: Journal of Neuroscience
Proporcionado por la Universidad de Wisconsin-Madison Cita: El estudio de percepción puede explicar una terapia prometedora para la depresión ( 2022, 31 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-perception-depression-therapy.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.