Los investigadores del Centro Médico Langone de la NYU dicen que han agregado pruebas de que una región en forma de concha en el centro del cerebro de los mamíferos, conocida como núcleo reticular talámico o TRN, es probablemente responsable de la capacidad de realizar múltiples tareas de manera rutinaria y sin problemas.
El proceso, sugieren, se realiza mediante neuronas TRN individuales que actúan como una "centralita", filtrando continuamente información sensorial y dirigiendo más o menos atención a un sentido, como la vista, mientras que bloquean relativamente la información que distrae de otros sentidos, incluido el sonido.
En su investigación en ratones, descrita en la revista Naturaleza en línea el 21 de octubre, los investigadores mostraron que las neuronas TRN, que anteriormente estaban implicadas en la atenuación de las señales cerebrales en las personas, también eran menos activas cuando los ratones se enfocaban en un flash visual y respondían a él.de luz para obtener una recompensa de leche.
En contraste, cuando se hizo que los ratones prestaran atención a un sonido e ignoraran el destello de luz, los investigadores dicen que las neuronas TRN que controlaban la visión eran más activas, suprimiendo las señales visuales para prestar más atención al sonido. Investigaciones anteriorespor el mismo equipo de científicos demostró que diferentes neuronas TRN controlaban sentidos específicos.
"Nuestros últimos hallazgos de investigación respaldan un modelo recientemente emergente de cómo el cerebro enfoca la atención en una tarea en particular, usando las neuronas en el núcleo reticular talámico como un tablero para controlar la cantidad de información que recibe el cerebro, limitando y filtrando la información sensorial queno queremos prestarle atención ", dice el investigador principal del estudio y neurocientífico Michael Halassa, MD, PhD.
"Filtrar información perturbadora o irrelevante es una función vital", explica Halassa, profesora asistente de neurociencia y psiquiatría en la Universidad de Nueva York Langone y su Instituto de Neurociencia Druckenmiller. "Las personas deben poder concentrarse en una cosa y suprimir otras distracciones pararealizar funciones cotidianas como conducir, hablar por teléfono y socializar ".
Según Halassa, la nueva investigación prepara el escenario para estudios cada vez más detallados sobre el comportamiento complejo involucrado en cómo el cerebro de los mamíferos presta atención a lo que es importante, y especialmente cómo esos circuitos neuronales se rompen en casos de enfermedades con déficit de atención, comocomo TDAH, autismo y esquizofrenia.
Halassa dice que una investigación previa, en la NYU y en otros lugares, había identificado la región TRN del cerebro y sus neuronas individuales como posibles reguladores de la capacidad del cerebro para realizar múltiples tareas, pero hasta ahora no había podido probar con éxito la hipótesis. De hecho, premio NobelFrancis Crick planteó la hipótesis desde 1984 de que la TRN podría funcionar como una puerta para el flujo de información sensorial. Sin embargo, explica Halassa, los científicos enfrentaron dificultades técnicas para registrar con precisión las señales de la pequeña estructura anatómica de la TRN en lo profundo del cerebro.tampoco existe un método para aislar el comportamiento asociado con el TRN hasta que su equipo de investigación diseñó una nueva configuración experimental para hacerlo.
Para el nuevo estudio, Halassa y sus colegas desarrollaron un experimento de comportamiento en el que monitorearon la capacidad de los ratones para recolectar con éxito una recompensa de leche prestando atención a una señal de luz o un sonido. La prueba, dicen, fue diseñada para medirqué tan bien el área del cerebro que se sabe que controla funciones conductuales superiores, la corteza prefrontal, podría dirigir el enfoque en un sentido sobre otro.
Como parte de la prueba, los investigadores distrajeron a los ratones con estímulos opuestos: si el ratón esperaba un destello de luz para guiarlo hacia la recompensa de la leche, los investigadores lo distrajeron con un sonido y viceversa. Distraer a los ratones disminuyó sucapacidad de recolectar la recompensa de alimentos al 70 por ciento desde casi el 90 por ciento, incluso si el estímulo de distracción se eliminó más tarde.
Al mismo tiempo, el equipo de investigación registró señales eléctricas de las neuronas TRN y también rastreó el comportamiento de los ratones mientras inactivaba al mismo tiempo varias partes de los circuitos neuronales del cerebro con un rayo láser.
Descubrieron que la inactivación de la región de la corteza prefrontal del cerebro, que se cree responsable de la toma de decisiones en comportamientos complejos, interrumpió la señalización neuronal de TRN y redujo a los ratones a un éxito aleatorio en la obtención de una recompensa de leche cuando se les presentó una luz o sonido con señales específicasseñales. La inactivación de la TRN, al tiempo que deja intactas las regiones corticales, también disminuyó el éxito con la obtención de la recompensa alimentaria solicitada. Halassa dice que estos resultados demuestran cómo la corteza prefrontal es esencial para realizar tales tareas de comportamiento y cómo esta parte del cerebro "almacena el conocimientofinalmente se comunicó a la TRN para controlar cuánta información sensorial visual o auditiva se suprime o no, y cómo el cerebro finalmente realiza múltiples tareas ".
Halassa dice que el próximo equipo planea estudiar exactamente cuánta información "distractora" puede bloquear o permitir el TRN y cómo este mecanismo puede interrumpirse en modelos de enfermedad, como el autismo.
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Materiales proporcionados por NYU Langone Medical Center / New York University School of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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