Las prótesis visuales, o los ojos biónicos, pronto se están haciendo realidad, ya que los investigadores avanzan en estrategias para reactivar partes del cerebro que procesan información visual en personas afectadas por la ceguera.
Las explosiones en la actividad eléctrica de una neurona, la cantidad de "picos" que se producen cuando se disparan las células cerebrales, constituyen el código básico para la percepción, según el pensamiento tradicional. Pero las neuronas constantemente aceleran y ralentizan sus señales. Una nuevaEl estudio realizado por científicos del Instituto Salk muestra que poder ver el mundo depende no solo del número de picos en una ventana de tiempo, sino también del momento de esos picos.
"En la visión, resulta que hay una gran cantidad de información presente en los patrones de actividad neuronal a lo largo del tiempo", dice el profesor John Reynolds de Salk, investigador principal del estudio y titular de la Cátedra Fiona y Sanjay Jha en Neurociencia ".el poder de cómputo y los nuevos avances teóricos nos han permitido comenzar a explorar estos patrones ". El estudio fue publicado el 4 de agosto de 2016 en la revista neurona .
El cerebro humano alberga una extensa red de neuronas que son responsables de ver todo, desde formas simples, con ciertos grupos de neuronas excitados por un borde horizontal o vertical, por ejemplo, hasta estímulos complejos, como caras oEl equipo de Reynolds se centró en un área visual del cerebro llamada V4, ubicada en el medio del sistema visual del cerebro que reconoce los contornos. Las neuronas en V4 son sensibles a los contornos que definen los límites de los objetos y nos ayudan a reconocer una forma independientemente de dóndeestá en el espacio. Pero Reynolds y el investigador postdoctoral Anirvan Nandy descubrieron en 2013 que V4 era más complicado: algunas neuronas en el área solo se preocupan por los contornos dentro de un punto designado en el campo visual.
Esos hallazgos llevaron al equipo a preguntarse si el código de actividad de V4 podría ser aún más matizado, tomando información visual no solo en el espacio sino también en el tiempo ". No vemos el mundo que nos rodea como si estuviéramos mirandouna serie de fotografías. Vivimos, y vemos, en tiempo real y nuestras neuronas capturan eso ", dice Nandy, autor principal del nuevo artículo.
Los científicos colaboraron con la teórica e investigadora postdoctoral de Salk, Monika Jadi, para crear en código de computadora lo que llamaron un "observador ideal". Con acceso a solo los datos del cerebro, la computadora descifraría, o al menos adivinaría, las imágenes en movimientoeso se había visto. Una versión del observador ideal tenía acceso a la cantidad de veces que las neuronas dispararon, mientras que la otra versión tenía acceso a la sincronización completa de los picos. De hecho, el último observador pudo adivinar las imágenes más de dos vecescomparado con precisión con el observador más básico.
Mejores formas de registrar y estimular el cerebro, y mejores esfuerzos de modelado teórico, han permitido estos nuevos hallazgos. Ahora el grupo planea no solo observar V4 sino activarlo utilizando la luz a través de una técnica de vanguardia llamada optogenética. Esto,dice Reynolds, es como dar una vuelta al sistema visual. Les ayudará a comprender mejor la relación entre los patrones de actividad de las neuronas y cómo el cerebro percibe el mundo, posiblemente sentando las bases para prótesis visuales más avanzadas.
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Materiales proporcionado por Instituto Salk . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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