La interpretación del sonido del cerebro está influenciada por señales de otros sentidos, explicando con mayor precisión cómo interpretamos lo que escuchamos en un momento particular, según un informe publicado en Neurociencia de la naturaleza en línea el 31 de octubre.
En el nuevo estudio en ratones, los investigadores del Centro Médico Langone de la NYU descubrieron que las células nerviosas dedicadas a la audición también dependen del contexto circundante para interpretar y reaccionar adecuadamente a los sonidos familiares.
"Lo que el cerebro" escucha "depende de lo que se" ve "además de los sonidos específicos, ya que el cerebro calcula cómo responder", dice el investigador principal y neurocientífico del estudio Robert Froemke, PhD, profesor asistente en NYU Langone y susInstituto Skirball de Medicina Biomolecular.
Froemke dice que los últimos hallazgos de su equipo revelan que si bien los mamíferos reconocen los sonidos en la corteza auditiva de sus cerebros, los niveles de señalización de las células nerviosas en esta región del cerebro se fortalecen o debilitan simultáneamente en respuesta al contexto circundante.
"Nuestro estudio muestra cómo el mismo sonido puede significar diferentes cosas dentro del cerebro dependiendo de la situación", dice Froemke. "Sabemos, por ejemplo, que las personas aprenden a responder sin alarma al sonido de la bocina de un automóvil si se les escuchala seguridad de sus hogares, pero se sorprenden al escuchar el mismo bocinazo al cruzar una calle concurrida ".
Si otros experimentos encuentran actividad similar en cerebros humanos, los investigadores dicen que su trabajo puede conducir a explicaciones precisas de comportamientos específicos de la situación, como ansiedad provocada durante los exámenes de matemáticas; estrés postraumático repentino entre los veteranos de combate que escuchan el fuego de un automóvil;y la capacidad de las personas con demencia para recordar mejor ciertos eventos cuando escuchan una voz familiar o ven la cara de un amigo.
Para mapear cómo se puede percibir el mismo sentido de manera diferente en el cerebro, el equipo de Langone de la NYU, dirigido por el becario posdoctoral Kishore Kuchibhotla, PhD, monitoreó la actividad del circuito nervioso en ratones cuando los animales esperaban, y no esperaban, obtener aguarecompense a través de un tubo con forma de pajita que ven después de sonar una nota musical familiar.
Cuando los ratones estuvieron expuestos a señales auditivas específicas, los investigadores observaron patrones basados en una división básica en la naturaleza de las células nerviosas. Cada célula nerviosa "decide" si un mensaje viaja hacia adelante en una vía nerviosa. Las células nerviosas que emiten químicos quela siguiente celda en línea para amplificar un mensaje es excitadora, las que detienen los mensajes son inhibitorias. Las combinaciones de las dos logran un contrapeso crítico para la función del sistema nervioso, con células inhibidoras que esculpen el "ruido" de las células excitadoras en las disposiciones detrás del pensamiento ymemoria.
Además, el procesamiento de la información sensorial entrante se logra en parte ajustando los niveles de señalización a través de cada tipo de célula nerviosa. Las teorías sostienen que el cerebro puede dar más importancia a una señal dada al subir o bajar las señales excitadoras, o al hacerlo mismo con las células nerviosas inhibidoras.
En el estudio actual, los investigadores encontraron para su sorpresa que la mayoría de las células nerviosas en las neuronas de la corteza auditiva que estimulan la actividad cerebral excitadora habían señalado menos tenían una actividad "más débil" cuando los ratones esperaban y obtuvieron una recompensa.y por el contrario, un segundo conjunto de neuronas "excitadoras" restantes vio una mayor actividad de señalización cuando los ratones esperaban una recompensa basada en la exposición a las dos señales sensoriales y obtuvieron una.
Otras pruebas mostraron que la activación de neuronas inhibidoras específicas - parvalbúmina, somatostatina y péptido vasointestinal - fue responsable de estos cambios y a su vez fue controlada por el mensajero químico, o neurotransmisor, acetilcolina. El cierre químico de la actividad de la acetilcolina disminuyóla mitad de la cantidad de veces que los ratones lograron su recompensa de agua con éxito cuando se les solicitó un tono de llamada. Algunos estudios en humanos han relacionado el agotamiento de la acetilcolina con tasas más altas de la enfermedad de Alzheimer.
Froemke, quien también es un académico de la facultad en el Instituto Médico Howard Hughes, dice que el equipo planea evaluar cómo las hormonas noradrenalina y dopamina afectan las neuronas de la corteza auditiva en diferentes situaciones.
"Si podemos resolver las muchas interacciones entre estas sustancias químicas y la actividad cerebral en función de la percepción sensorial y el contexto, entonces posiblemente podamos apuntar a vías neurológicas excitatorias e inhibitorias específicas para reequilibrar e influir en los comportamientos", dice Froemke.
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Materiales proporcionado por Centro médico Langone de la NYU . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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