La investigación avanza en la comprensión de cómo el cerebro se enfoca mientras ignora las distracciones
Muestras de fotos, de izquierda a derecha, Zhaoran Zhang, Krista Marrero, Krithiga Aruljothi, Behzad Zareian y Edward Zagha. Crédito: laboratorio Zagha, UC Riverside.
Cuando tratamos de completar una tarea, estamos constantemente bombardeados por estímulos que nos distraen. ¿Cómo filtra el cerebro estas distracciones y nos permite concentrarnos en la tarea que tenemos entre manos? Psicólogos de la Universidad de California, Riverside, han hecho un descubrimiento que podría conducir a una respuesta.
Experimentando con ratones, localizaron el punto preciso del cerebro donde se bloquean los estímulos que distraen. El bloqueo impide que el cerebro procese estos estímulos, lo que permite que se concentre en una tarea en particular.
Edward Zagha, profesor asistente de psicología, y su equipo entrenaron ratones en una tarea de detección sensorial con objetivo y distractor. estímulos Los ratones aprendieron a responder a estímulos rápidos en el campo objetivo e ignorar estímulos idénticos en el campo distractor opuesto. El equipo utilizó una técnica de imagen novedosa, que permite una alta resolución espaciotemporal con un campo de visión de todo el córtex, para encontrar en qué parte del cerebro se bloquean los estímulos distractores, lo que da como resultado que no se transmita más la señal dentro del córtex y, por lo tanto, no se active. de una respuesta motora.
«Observamos respuestas a estímulos objetivo en múltiples regiones corticales sensoriales y motoras», dijo Zagha, quien dirigió el estudio publicado hoy en el Journal of Neuroscience. «Por el contrario, las respuestas a los estímulos distractores se suprimieron abruptamente más allá de la corteza sensorial».
La corteza es la capa externa del cerebro del cerebro. Compuesto de materia gris plegada, juega un papel importante en la conciencia. La parte más grande del cerebro, tiene regiones sensoriales y motoras. Sirve como centro de control y procesamiento de información y es responsable de funciones como la sensación, la percepción, la memoria, la atención, el lenguaje y funciones motoras avanzadas.
«Nuestro descubrimiento puede tener implicaciones importantes para la comprensión y tratamiento de enfermedades neuropsiquiátricas como el trastorno por déficit de atención con hiperactividad y la esquizofrenia», aseguró Zagha. «Al estudiar los mecanismos que subyacen al bloqueo de los estímulos que distraen, podemos desentrañar los circuitos neuronales que subyacen a la atención y el control de los impulsos».
Zagha explicó que, si bien los científicos de hoy saben mucho sobre el comportamiento y las neuronas, solo tienen una comprensión incipiente de cómo los grupos de neuronas se organizan para mediar comportamientos significativos.
«Un gran desafío es registrar la actividad neuronal con una alta resolución espaciotemporal en animales mientras realizan tareas dirigidas a un objetivo», dijo. «Un segundo gran desafío es usar los métodos computacionales correctos para analizar esa actividad neuronal».
Zagha enfatizó que todavía no entienden qué está sucediendo en el cerebro que finalmente nos permite concentrarnos en una tarea en cuestión y cómo se bloquean exactamente las distracciones.
«Pero ahora sabemos exactamente dónde buscar en el cerebro, y seguiremos con estas preguntas en el futuro», dijo. «Sabemos que cuando alguien se distrae mucho, su corteza no está desplegando lo suficiente las señales intencionales necesarias para evitar que los estímulos distractores se propaguen a la memoria de trabajo o desencadenen una respuesta conductual. Estos procesos ‘guardianes’ de las señales sensoriales solo permiten el paso de aquellas señales que son tarea relevante. Creemos que este proceso está orquestado por la corteza prefrontal; esta es solo una de las muchas posibilidades que probaremos».
El equipo de Zagha presentó estímulos táctiles idénticos en lados opuestos de los bigotes de los ratones en orden aleatorio. . Los investigadores se centraron en los bigotes porque funcionan como las yemas de los dedos humanos en términos de sensibilidad y exploración; su desviación activa las vías del tronco encefálico. Luego, los investigadores entrenaron a los ratones para responder, lamiendo, a los estímulos táctiles en un solo lado e ignorar los estímulos idénticos en el lado opuesto. Zagha y sus colegas utilizaron ratones transgénicos recién criados que expresan sensores de calcio fluorescente en las neuronas corticales, lo que permitió a los investigadores ver la actividad cerebral con una cámara que ayudó a localizar el proceso con una precisión espacial mucho mayor que en estudios anteriores.
» Cuando los ratones ignoran intencionalmente los estímulos que distraen, ahora podemos ver dónde se bloquea esa respuesta al estímulo que distrae», dijo Zagha. «En el futuro, nos gustaría saber cómo se bloquea».
Zagha cree firmemente que los circuitos neuronales que subyacen a la selección sensorial y el control de los impulsos son los mismos circuitos dañados en el trastorno por déficit de atención con hiperactividad y la esquizofrenia, lo que conduce a las disfunciones del control de los impulsos.
«Cuanto mejor entendamos estos circuitos, mejor podremos diseñar tratamientos racionales y específicos para mejorar la impulsividad en estos trastornos», dijo.
El equipo estaba sorprendido por lo abruptamente que la información distractora se bloquea en la corteza. Los investigadores observaron que las respuestas del estímulo distractor llegan al primer relevo en la neocorteza, la parte de la corteza cerebral relacionada con el procesamiento sensorial temprano, pero se les impide extenderse más a lo largo de la corteza. En trabajos futuros, los investigadores planean estudiar qué mecanismos neuronales específicos evitan la propagación fuera de esta primera región cortical.
«La precisión espacial de nuestro hallazgo nos da confianza de que sabemos dónde buscar en futuros estudios para revelar cómo se bloquean los estímulos de distracción, lo que nos permite mantener el enfoque en la tarea en cuestión», dijo Zagha.
Su equipo también se centrará en comprender cuáles son las funciones de los tipos específicos de neuronas y las vías neuronales involucradas , cómo se interrumpen estos circuitos en enfermedades neuropsiquiátricas y cómo se puede modular el sistema neural para mejorar la distracción en enfermedades humanas.
El trabajo de investigación se titula «Localización funcional de un filtro atenuante dentro de la corteza para una detección selectiva tarea en ratones».
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Los investigadores utilizan imágenes cerebrales para demostrar una supresión neural más débil en las personas con autismo. Más información: Krithiga Aruljothi et al. Localización funcional de un filtro atenuante dentro de Cortex para una tarea de detección selectiva en ratones, The Journal of Neuroscience (2020). DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2993-19.2020 Información de la revista: Journal of Neuroscience
Proporcionado por la Universidad de California – Riverside Cita: La investigación avanza en la comprensión de cómo se enfoca el cerebro mientras se ignoran las distracciones (8 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-advances-brain-focuses-distractions.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.