EUROPA PRESS

  • Al estudiar la lechuza común, los científicos han dado un paso importante para entender cómo el cerebro elige lo que más merece la atención.
  • El experimento utilizó al animal para cotejar un modelo matemático que explicaba esta función cerebral.
  • Los resultados podrían tener aplicaciones en el estudio y tratamiento de problemas como el trastorno de déficit de atención (TDAH)

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Un estudio de la universidad Johns Hopkins de Baltimore (EEUU), realizado con lechuzas comunes, arroja nuevos avances muy prometedores para los científicos sobre nuestro entendimiento del proceso de asignación de la atención que en cada momento tiene lugar en nuestro cerebro.

El hallazgo, que se publica en la portada en el último número de la revista 'Cell Reports', probablemente se aplica a todos los vertebrados, incluidos los humanos, y ofrece una nueva perspectiva de lo que funciona mal en el cerebro con enfermedades como el trastorno por déficit de atención.

"Hay un millón de cosas en el mundo bombardeando nuestros ojos, nuestros oídos, nuestra piel y otros órganos sensoriales. De todas esas cosas, ¿a qué información especial debemos prestar atención en cada instante para guiar nuestro comportamiento?", afirma el coautor Shreesh Mysore, neurocientífico de la Universidad Johns Hopkins. "Nuestro trabajo proporciona una respuesta muy hermosa a cómo el cerebro resuelve un componente clave de ese problema", añade.

A pesar de los estudios del funcionamiento del prosencéfalo (o cerebro anterior) de los animales, no teníamos una buena respuesta a la pregunta de cómo el cerebro decide a qué prestar atención. Por ello, los investigadores decidieron observar el mesoencéfalo o cerebro medio, una parte evolutivamente más antigua del cerebro que existe en todas las especies de animales vertebrados.

Los investigadores eligieron estudiar los problemas de las neuronas de una manera que facilita el seguimiento de la actividad de neuronas específicas. Con este sistema, presentaron a los sujetos estímulos visuales en un monitor mientras medían la actividad de neuronas individuales en sus cerebros medios.

El resultado fue desconcertante e inesperado. Aunque se sabe que las neuronas individuales generalmente codifican el espacio visual de manera topográfica, lo que significa que las neuronas vecinas codifican las partes adyacentes del espacio, se descubrió que hay neuronas individuales que responden a varias ubicaciones diferentes, a veces muy alejadas. 

Para descubrir por qué estas neuronas se estaban duplicando e incluso triplicando, el autor principal Nagaraj Mahajan, candidato a doctorado en Ingeniería Eléctrica e Informática, diseñó un modelo. Según este, las neuronas cerebrales pueden señalar el punto de nuestro campo visual más importante sin que el cerebro deje de atender el resto de funciones simultáneas gracias a que cada una conecta múltiples puntos.

El cerebro del búho coincidía casi perfectamente con estas predicciones de ordenador. Cuando contaron las neuronas del cerebro medio, había un 40 por ciento menos que las posibles ubicaciones. Y las ubicaciones que las neuronas individuales codificaron estaban organizadas por un principio combinatorio, muy parecido a una solución de rompecabezas de Sudoku.

"Esto nos da una respuesta por primera vez sobre cómo el cerebro realmente resuelve el problema de la selección en todos los lugares posibles. Lo que tenemos ahora es una respuesta satisfactoria para un problema que es fundamental y universal", subraya Mysore.

El equipo espera que con la comprensión de cómo el cerebro resuelve la atención a nivel neuronal, podría ser posible hacer predicciones sobre qué funciona mal en enfermedades como trastorno por déficit de atención. "Nuestro pensamiento es que estas neuronas serían una clave importante para el enigma de esa incapacidad para concentrarse" -apunta Mysore-. "Esta es una investigación básica, pero si tenemos suerte, podemos usarla como terapéutica".

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