¿Cómo podemos pasar de un estado de falta de atención a uno de máxima atención? El locus coeruleus, literalmente el "punto azul", es un pequeño grupo de células en la base del cerebro. Como fuente principal del neurotransmisor noradrenalina,nos ayuda a controlar nuestro foco de atención Sintetizando la evidencia de estudios en animales y humanos, los científicos del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y la Universidad del Sur de California ahora han desarrollado un marco novedoso que describe la forma en que la mancha azul regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información relevante.en situaciones que requieren atención cuyos hallazgos han sido publicados en un artículo de opinión en la revista Tendencias en Ciencias Cognitivas.
Nuestra atención fluctúa. A veces, nos distraemos y las cosas se nos escapan de nuestra conciencia, mientras que otras veces podemos concentrarnos fácilmente en lo que es importante. Imagina que estás caminando a casa después de un día de trabajo; tal vez estás preparando la lista de comprascomprar para la cena en tu mente: estás en un estado de falta de atención. Sin embargo, cuando un automóvil que no notaste de repente toca la bocina, puedes redirigir fácilmente tu atención y responder a esta nueva situación. Pero, ¿cómo cambia el cerebro?de un estado de falta de atención a uno de atención enfocada?
Durante los estados de falta de atención, nuestros cerebros se rigen por fluctuaciones lentas y rítmicas de la actividad neuronal. En particular, se cree que los ritmos neuronales a una frecuencia de alrededor de 10 Hertz, denominados oscilaciones alfa, suprimen el procesamiento activo de las entradas sensoriales durante la falta de atención. Por lo tanto,, las oscilaciones alfa pueden entenderse como un filtro que regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información externa". Si bien el vínculo entre el aumento y la disminución de las oscilaciones alfa y la atención se ha establecido durante algún tiempo, se sabe menos sobre lo que hace que estos patrones de disparo rítmicos surjan.y listo", dice Markus Werkle-Bergner, científico sénior del Centro de Psicología del Ciclo Vital del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y coautor del artículo de opinión.
Para explorar esta pregunta, los investigadores se centraron en la mancha azul locus coeruleus, una diminuta estructura celular que se encuentra en el tronco del encéfalo, escondida en lo profundo de la corteza. Este grupo de células tiene solo unos 15 milímetros de tamaño, pero esconectado a la mayor parte del cerebro a través de una extensa red de fibras nerviosas de largo alcance. La mancha azul está formada por neuronas que son la fuente principal del neurotransmisor noradrenalina. Al regular la comunicación neuronal, la noradrenalina contribuye al control del estrés, la memoria,y atención.
"Debido a su pequeño tamaño y su ubicación profunda en el tronco encefálico, antes era casi imposible investigar el núcleo noradrenérgico de forma no invasiva en humanos vivos. Afortunadamente, en los últimos años, la investigación con animales ha revelado que las fluctuaciones en el tamaño de la pupila sonvinculado a la actividad de la mancha azul. Por lo tanto, nuestros ojos pueden considerarse como una ventana a una región del cerebro que durante mucho tiempo parecía inaccesible", dice Mara Mather, profesora de Gerontología en la Universidad del Sur de California y coautora del artículo de opinión.
Para estudiar si la noradrenalina de la mancha azul podría ser un factor que regula las oscilaciones alfa, los investigadores combinaron registros del tamaño de la pupila y las oscilaciones neuronales mientras los participantes resolvían una tarea de atención exigente. Como era de esperar, durante los momentos de mayor tamaño de la pupila, indicativo de una mayor actividad noradrenérgica, las oscilaciones alfa desaparecieron. Además, los participantes que mostraron respuestas pupilares y alfa más fuertes fueron mejores para resolver la tarea de atención. Estos hallazgos, que se publicaron en 2020 en un artículo en el Revista de Neurociencia, sugiero que al modular las oscilaciones alfa, el punto azul puede ayudarnos a enfocar nuestra atención.
Lo que quedó sin respuesta en este estudio es cómola noradrenalina influye en las oscilaciones alfa. Para abordar esta pregunta, los autores también recurrieron a investigaciones previas en animales que registraron la actividad neuronal directamente de las neuronas en el tálamo, una región en el medio del cerebro que funciona como un marcapasos del ritmo alfa. Es importante destacar que, el disparo rítmico de estas neuronas en reposo da lugar a las oscilaciones alfa corticales que se observan durante los estados de falta de atención. Sin embargo, la adición de noradrenalina a estas neuronas anula su ritmicidad.
"Al reunir los hallazgos de los estudios, pudimos describir cómo la noradrenalina y el tálamo podrían interactuar para controlar la actividad rítmica alfa. Sugerimos que la noradrenalina del punto azul regula la sensibilidad de nuestro cerebro para procesar información relevante al suprimir los generadores alfa en el tálamo," dice Martin Dahl, investigador postdoctoral en el Centro de Psicología del Ciclo Vital, el Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y la Universidad del Sur de California y primer autor del artículo de opinión.
Por lo tanto, durante situaciones que requieren un cambio repentino en la atención, una oleada de noradrenalina nos ayuda a reenfocarnos y esquivar rápidamente el automóvil que se aproxima.
Estudios adicionales a largo plazo que evalúen tanto el locus coeruleus como el tálamo en los mismos participantes pueden arrojar nueva luz sobre los mecanismos neurales de la atención y su declive en el envejecimiento y la enfermedad.
