La mayoría de las personas encuentran la mayoría de las cosas al sentirlas de varias maneras. A medida que escuchamos las palabras que las personas dicen, también vemos sus labios moverse. Olimos, vemos y escuchamos las cebollas mientras las cortamos, y las sentimos con ojos llorosos.
Resulta que la capacidad de juzgar tales entradas sensoriales como simultáneas y, por lo tanto, probablemente pertenecientes a lo mismo, es algo que el cerebro de los animales debe desarrollar a través de la experiencia. Un nuevo estudio que utiliza renacuajos como organismo modelo muestra cómo parece suceder eso.
Al hacer sus hallazgos, los científicos esperan poder comprender mejor cómo esta integración sensorial a veces puede torcerse, tal vez contribuyendo a trastornos como el autismo. Algunos estudios han sugerido que la dificultad para fusionar el sonido y la visión en algunos trastornos del autismo puede conducir a deficiencias en el lenguaje.
"La gente ha tratado de destilar cómo el cerebro detecta esta coincidencia temporal", dijo el autor correspondiente del estudio, Carlos Aizenman, profesor de neurociencia en la Universidad de Brown. "Creamos una preparación en la que podríamos estudiar cómo se combinan las diferentes entradas en una solacelular y qué tipos de circuitos cerebrales están involucrados ".
En el estudio en línea en la revista eLife , Aizenman, el autor principal Daniel Felch y el colega de Bard College Arseny Khakhalin pudieron estimular eléctricamente los sentidos de la visión y la vibración en los cerebros de los renacuajos en etapas clave de su desarrollo neuronal. Lo hicieron con una sincronización muy precisa pequeñas fracciones deun segundo aparte y luego rastreó las respuestas de las neuronas en el tectum óptico de los cerebros de los renacuajos, donde la información sensorial se procesa e integra. En humanos y otros mamíferos, la misma parte del cerebro se llama colículo superior, y las neuronas allíEl mismo trabajo.
Los científicos descubrieron que las neuronas de integración sensorial en el tectum óptico en cerebros de renacuajo relativamente inmaduros se excitarían y permanecerían al recibir dos estímulos incluso si estuvieran algo alejados en el tiempo. A medida que los cerebros de renacuajos maduraban en etapas posteriores de desarrollo, el mismoLos circuitos sofocarían su excitación inicial si las entradas sensoriales se separaran de manera similar. Los cerebros más maduros se volvieron mejores para determinar cuándo los estímulos eran casi simultáneos y suprimir la excitación cuando no lo eran.
Los resultados sugieren que a medida que maduran los cerebros de renacuajo, las neuronas inhibidoras ganan más dominio en su equilibrio con las neuronas excitadoras, lo que lleva a una discriminación más refinada entre las entradas sensoriales que son verdaderamente simultáneas en lugar de meramente próximas en el tiempo. En un experimento del estudio, ellos científicos bloquearon la inhibición. Eso atrofió la capacidad del cerebro de renacuajo para discriminar.
Perturbando el proceso
El estudio ilustra, como también lo han hecho otros, cómo las experiencias sensoriales dan forma al cerebro en desarrollo, dijo Aizenman.
"El cerebro normalmente comienza mal conectado", dijo. "La actividad en el cerebro esculpe la respuesta del cerebro para que tenga una función mucho más refinada y afinada".
Lo nuevo es que la investigación también explica el mecanismo por el cual eso sucede y muestra que se puede descarrilar.
"El equilibrio de excitación e inhibición en el cerebro es importante para crear este tipo de ventana temporal", dijo Aizenman. "Si la interrumpes, obtienes un procesamiento multisensorial anormal".
En un trabajo futuro, Aizenman dijo que espera hacer más de eso: experimentar con diferentes formas de perturbar el proceso en diferentes momentos durante el desarrollo para ver qué efecto puede tener en los comportamientos de los renacuajos, como encontrar comida o evitar el peligro.
Los renacuajos no experimentan el lenguaje, por supuesto, pero los resultados pueden contribuir, en un nivel básico, a generar hipótesis sobre cómo la integración sensorial puede verse afectada en el desarrollo humano. Aunque se desarrollen de manera algo diferente y encuentren diferentes experiencias, renacuajos ylas personas comparten la misma organización cerebral básica.
"Lo importante aquí no son las cosas que son diferentes, sino las cosas que son iguales", dijo Aizenman. "Los principios fundamentales se conservan".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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