Un nuevo modelo matemático demuestra cómo las neuronas del cerebro pueden trabajar juntas para aprender y mantener un ritmo musical. El marco, desarrollado por Amitabha Bose del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey y Aine Byrne y John Rinzel de la Universidad de Nueva York, se describe en Biología Computacional PLOS .
Muchos estudios experimentales han establecido qué áreas del cerebro están activas cuando una persona escucha música y discierne un latido. Sin embargo, se desconocen los mecanismos neuronales que subyacen a la capacidad del cerebro para aprender un latido y luego mantenerlo después de que la música se detiene.Bose y sus colegas se propusieron explorar cuáles podrían ser estos mecanismos neuronales.
Utilizando principios neurobiológicos, los investigadores construyeron un modelo matemático de un grupo de neuronas que pueden cooperar para aprender un ritmo musical a partir de un estímulo rítmico y mantener el ritmo después de que se detiene el estímulo. El modelo demuestra cómo una red de neuronas podría actuar comoun "metrónomo neuronal" mediante la estimación precisa de intervalos de tiempo entre latidos con una precisión de decenas de milisegundos. Este metrónomo se basa en patrones rítmicos de actividad cerebral conocidos como oscilaciones gamma para realizar un seguimiento del tiempo.
"Escuchamos música y en unos pocos compases nuestro cuerpo se mueve al ritmo", dice Rinzel. "Nuestro modelo sugiere cómo el cerebro podría aprender un ritmo y aprenderlo tan rápido".
A continuación, los investigadores planean probar su modelo con experimentos psicoacústicos del mundo real y pruebas de electroencefalograma EEG, que revelan la actividad en el cerebro de una persona. Estos experimentos mostrarán con qué precisión el modelo podría reflejar los mecanismos neuronales reales involucrados en el aprendizaje de un latido.
"Nuestros hallazgos brindan nuevos conocimientos sobre cómo el cerebro podría sintetizar el conocimiento previo para hacer predicciones sobre los próximos eventos, específicamente en el ámbito del ritmo musical y el mantenimiento del tiempo", dice Bose. Más allá de la música, el nuevo modelo podría ayudar a mejorar la comprensión de las condicionesen los que la capacidad de calcular con precisión el tiempo se ve afectada, como en la enfermedad de Parkinson.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por PLOS . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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