En el cerebro, la corteza visual procesa la información visual y la pasa de las áreas inferiores a las superiores del cerebro. Sin embargo, la información también fluye en la dirección opuesta, por ejemplo, para dirigir la atención a estímulos particulares. Pero, ¿cómo sabe el cerebro qué caminoInvestigadores del Instituto Ernst Strüngmann ESI de Neurociencia en Frankfurt, en cooperación con la Sociedad Max Planck, han demostrado ahora que la corteza visual de los sujetos humanos utiliza diferentes canales de frecuencia según la dirección en la que se transporta la información.Los hallazgos solo fueron posibles gracias a investigaciones previas con monos macacos. Pueden ayudar a comprender la causa de las enfermedades psiquiátricas en las que los dos canales parecen estar mezclados.
Los términos "de abajo hacia arriba" y "de arriba hacia abajo" se refieren a procesos mediante los cuales el cerebro humano procesa la información. "En el sistema visual, la comunicación de abajo hacia arriba ocurre cuando la información ingresa a través de los ojos y fluye de un nivel visual más bajo a uno más alto.áreas, es decir, de abajo hacia arriba ", explica Pascal Fries del Instituto Ernst Strüngmann de Neurociencia.
Tan pronto como una persona observa el entorno, la información sensorial se procesa continuamente utilizando el principio de abajo hacia arriba. Pero, ¿cómo sabemos que un dato es más importante que otro? Fries: "El principio de arriba hacia abajo nos ayuda aEl cerebro utiliza experiencias previas para organizar la información en el contexto actual y hacer predicciones sobre esta base. "Por lo tanto, el flujo de arriba hacia abajo influye en el flujo de abajo hacia arriba y dirige nuestra atención hacia las cosas que son importantes en la situación actual.Esto puede suceder de forma automática, por ejemplo, debido a la aparición repentina de un estímulo amenazante, así como a través de la atención, por ejemplo cuando estamos buscando algo o siguiendo instrucciones. "Muchas de nuestras capacidades cognitivas solo pueden explicarse invocando este principio,"dice Fries.
Para que funcione el principio de arriba hacia abajo, el cerebro requiere mecanismos que transmitan información de las áreas superiores a las inferiores del cerebro. Las conexiones anatómicas en la dirección de arriba hacia abajo se conocen desde hace mucho tiempo, pero cómo se envía la informaciónestas conexiones han permanecido esquivas.
Los monos macacos ayudaron a Fries y sus colegas a seguir el camino correcto. Primero, examinaron el flujo ascendente en el cerebro de esos animales y descubrieron que utiliza una banda de frecuencia particular de actividad neuronal rítmica, conocida como banda gamma, alrededor de 60 Hertz. La información fluye de abajo hacia arriba, cuando la actividad oscilatoria rítmica de las áreas inferiores del cerebro arrastra el ritmo de la siguiente área superior.
Posteriormente, los neurocientíficos descubrieron el canal para el flujo de información de arriba hacia abajo, a saber, los llamados ritmos de frecuencia alfa y beta, entre 10 y 20 Hertz. Por lo tanto, en esencia, las áreas ordenadas jerárquicamente de la corteza visual utilizan un canal de frecuencia separadopara enviar información de áreas superiores a inferiores. En su trabajo actual, los investigadores muestran que un principio muy similar funciona en el cerebro humano: "Conocíamos los ritmos y queríamos buscarlos en el cerebro humano", explica Fries.Para ello, utilizaron una técnica conocida como magnetoencefalografía MEG. MEG utiliza sensores fuera de la cabeza para registrar los campos magnéticos, que resultan de las corrientes eléctricas de las células nerviosas activas. Las mediciones permiten sacar conclusiones sobre la actividad en ciertasáreas del cerebro. "En los datos MEG sin procesar, las señales de varias áreas del cerebro se mezclan y deben separarse lo mejor posible utilizando métodos matemáticos avanzados", dice Fries.
Esta es una de las razones por las que las investigaciones sobre el cerebro de los macacos fueron tan importantes. Como los macacos tienen un cerebro muy similar al de los humanos, los conocimientos científicos obtenidos sobre los macacos a menudo pueden transferirse a los humanos. Fue gracias al trabajo previo sobre elanimales que los investigadores pudieron interpretar correctamente las mediciones de MEG.
En sus experimentos, los investigadores demuestran que el cerebro humano también utiliza diferentes rangos de frecuencia para la señalización ascendente y descendente. Además, los neurofisiólogos pudieron describir el posicionamiento jerárquico de áreas adicionales, algunas de las cuales solo están presentes en elcerebro humano. Se investigaron un total de 26 áreas en el cerebro humano.
Los nuevos hallazgos podrían ayudarnos a comprender mejor las causas de algunas enfermedades psiquiátricas para poder tratarlas algún día. En algunas enfermedades mentales, el flujo de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba parece confundirse. Hay indicios de queen las personas con esquizofrenia, el flujo de arriba hacia abajo no interactúa con el flujo de abajo hacia arriba de forma normal ". Una persona sana puede distinguir entre los estímulos sensoriales y su interpretación producida en áreas superiores. Por ejemplo, pueden ver rasgos faciales enuna nube sin pensar que la nube es una cara. Los pacientes esquizofrénicos pueden pensar que la cara es real, posiblemente tomando la interpretación de arriba hacia abajo por una sensación de abajo hacia arriba ", explica Fries.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Max-Planck-Gesellschaft . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :