Nuestra blanda materia gris realiza sus actividades a través de una orquesta de ondas. Con muchas tareas operando en conjunto, cómo nuestro cerebro evita que las distintas oscilaciones se enreden ha sido durante mucho tiempo un enigma.
Ahora investigadores estadounidenses han encontrado la dirección de ondas cerebrales viajeras alinearse con su tipo de tarea, con los procesos de aprendizaje fluyendo en una dirección y las acciones de recuerdo rebotando en la otra dirección.
“Estos hallazgos… nos ayudan a comprender mejor cómo el cerebro respalda una amplia gama de comportamientos que implican interacciones coordinadas con precisión entre regiones del cerebro”. explica Uma Mohan, neuróloga de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU.
El estudio reclutó a 93 pacientes de hospitales de todo Estados Unidos a quienes ya se les habían implantado electrodos temporalmente en las superficies de sus corteza cerebral para el tratamiento de la epilepsia resistente a los medicamentos, dando a los investigadores acceso a lo que normalmente está fuera de su alcance.
“Es una oportunidad única de poder ver lo que sucede directamente desde el cerebro mientras los participantes realizan diferentes conductas cognitivas”. dice Mohán.
La corteza es la capa más externa de nuestro cerebro, involucrada en la conciencia y los comportamientos asociados, como la atención y los pensamientos.
Mohan y sus colegas registraron ondas de frecuencia theta (2 a 8 Hz) y alfa (8 a 13 Hz) que fluían a través de la superficie del cerebro mientras los voluntarios realizaban diferentes tareas. Un conjunto de estos comportamientos implicaba memorizar listas de palabras o letras; el otro conjunto trataba de recordarlos.
“Estamos viendo las oscilaciones neuronales no como cosas estacionarias e independientes, sino como cosas que se mueven constante y espontáneamente a través del cerebro de una manera dinámica”. observa Mohán.
Se necesitó algo de esfuerzo y la última tecnología para clasificar la diversidad de danzas de señales entre individuos y resolver un patrón. En el estudio, 67 participantes adicionales tenían ondas cerebrales que no eran lo suficientemente prominentes como para analizarlas durante la tarea de memoria.
El equipo señala que la amplia gama de diferencias probablemente se deba a diferencias anatómicas y fisiológicas entre los individuos, y puede ser la razón por la que anteriormente se pasaron por alto las direccionalidades.
“Descubrimos que las ondas tendían a moverse desde la parte posterior del cerebro hacia el frente mientras los pacientes guardaban algo en su memoria”. explica Mohán.
Este lóbulo frontal Es el área del cerebro que más se ilumina cuando estamos formando contexto interno.
“Cuando los pacientes intentaban recordar la misma información, esas ondas se movían en la dirección opuesta, desde el frente hacia la parte posterior del cerebro”, Mohan continúa.
Todavía no entendemos si estas señales impulsan la actividad con la que están asociadas o son un subproducto de ella. Pero se cree que estas ondas cerebrales viajeras, como mínimo, ayudan a coreografiar el orden y la sincronización de las actividades en las diferentes regiones del cerebro.
La nueva investigación contribuye en cierta medida a respaldar esta teoría.
Las oscilaciones de las ondas coinciden con el nivel de actividad neuronal, lo que nos da una idea visual de cómo dichas comunicaciones celulares fluyen a través de nuestro cerebro en pulsos discretos. Los cambios de dirección de las ondas cerebrales podrían estar implicados en la reorganización de esta conectividad.
A medida que aprendamos más, podremos encontrar nuevas formas de ayudar a las personas que luchan contra afecciones como la pérdida de memoria.
“Si las ondas de alguien se mueven en la dirección equivocada cuando está a punto de intentar recordar algo, eso podría ponerlo en un estado de mala memoria”. dice Mohán. “Si pudieras aplicar la estimulación de la manera correcta, tal vez podrías impulsar esas ondas para que se muevan en una dirección diferente, provocando un estado de memoria fundamentalmente diferente”.
Si bien la mayoría de nosotros podemos usar nuestro cerebro sin tener idea de cómo funciona, todavía hay mucho que aprender cuando las cosas van mal. Afortunadamente, los neurocientíficos están aprendiendo los movimientos de danza del cerebro.
Esta investigación fue publicada en Naturaleza Comportamiento Humano.