Algunos futuros padres tocan música clásica para sus bebés no nacidos, con la esperanza de aumentar la capacidad cognitiva de sus hijos más adelante en la vida. Si bien algunas investigaciones respaldaron un vínculo entre la exposición prenatal al sonido y la mejora de la función cerebral, los científicos no habían identificado ninguna estructura responsable de este vínculo enel cerebro en desarrollo
Un nuevo estudio dirigido por neurocientíficos de la Universidad de Maryland es el primero en identificar un mecanismo que podría explicar un vínculo tan temprano entre la entrada de sonido y la función cognitiva, a menudo llamado "efecto Mozart". Trabajando con un modelo animal, los investigadores descubrieron queun tipo de célula presente en el área de procesamiento primario del cerebro durante el desarrollo temprano, que durante mucho tiempo se pensó que formaba un andamiaje estructural sin papel en la transmisión de información sensorial, puede conducir tales señales después de todo.
Los resultados, que podrían tener implicaciones para el diagnóstico temprano de autismo y otros déficits cognitivos, se publicaron en la edición temprana en línea de Actas de la Academia Nacional de Ciencias el 6 de noviembre de 2017.
"Investigaciones anteriores documentaron la actividad cerebral en respuesta al sonido durante las primeras fases de desarrollo, pero fue difícil determinar de dónde provenían estas señales en el cerebro", dijo Patrick Kanold, profesor de biología en la UMD y autor principal deltrabajo de investigación: "Nuestro estudio es el primero en medir estas señales en un tipo de célula importante en el cerebro, proporcionando nuevas ideas importantes sobre el desarrollo sensorial temprano en los mamíferos".
Trabajando con hurones jóvenes, Kanold y su equipo observaron directamente por primera vez los impulsos nerviosos inducidos por el sonido en las neuronas subplacas. Durante el desarrollo, las neuronas subplacas se encuentran entre las primeras neuronas en formarse en la corteza cerebral, la parte externa del mamíferocerebro que controla la percepción, la memoria y, en humanos, funciones superiores como el lenguaje y el razonamiento abstracto. Las neuronas subplacas ayudan a guiar la formación de circuitos neuronales, de la misma manera que un andamiaje temporal ayuda a un equipo de construcción a construir muros e instalar ventanas en un nuevoedificio.
Al igual que en los andamios de construcción, se cree que el papel de las neuronas subplacas es temporal. Una vez que se forman los circuitos neuronales permanentes del cerebro, la mayoría de las neuronas subplacas mueren y desaparecen. Según Kanold, los investigadores asumieron que las neuronas subplacas no tenían ningún papel en la transmisióninformación sensorial, dado su papel estructural temporal.
La sabiduría convencional sugiere que los cerebros de mamíferos transmiten sus primeras señales sensoriales en respuesta al sonido después de que el tálamo se conecta completamente a la corteza cerebral. En muchos mamíferos utilizados para la investigación, la conexión del tálamo y la corteza también coincide con la apertura del oídocanales, lo que permite que los sonidos activen el oído interno. Esta sincronización coincidente proporcionó más apoyo para el modelo tradicional de cuándo comienza el procesamiento del sonido en el cerebro.
Sin embargo, los investigadores habían tenido problemas para conciliar este modelo convencional con observaciones de la actividad cerebral inducida por el sonido mucho antes en el proceso de desarrollo. Hasta que su grupo midió directamente la respuesta de las neuronas subplacas al sonido, dijo Kanold, el fenómeno se había pasado por alto en gran medida.
"Nuestro trabajo es el primero en sugerir que las neuronas subplaca hacen más que cerrar la brecha entre el tálamo y la corteza, formando la estructura para futuros circuitos", dijo Kanold. "Forman un andamiaje funcional que realmente procesa y transmite información antesse activan otros circuitos corticales. Es probable que las neuronas subplaca ayuden a determinar la organización funcional temprana de la corteza además de la organización estructural ".
Al identificar una fuente de señales nerviosas sensoriales tempranas, el estudio actual podría conducir a nuevas formas de diagnosticar el autismo y otros déficits cognitivos que surgen temprano en el desarrollo. El diagnóstico temprano es un primer paso importante hacia la intervención y el tratamiento tempranos, anotó Kanold.
"Ahora que sabemos que las neuronas de la subplaca están transmitiendo información sensorial, podemos comenzar a estudiar su papel funcional en el desarrollo con más detalle", dijo Kanold. "¿Cuál es el papel de la experiencia sensorial en esta etapa temprana? ¿Cómo podrían los defectos en la subplaca?Las neuronas se correlacionan con déficits cognitivos y afecciones como el autismo. Hay tantas posibilidades nuevas para futuras investigaciones ".
Los hallazgos de Kanold ya están atrayendo el interés de los investigadores que estudian el desarrollo sensorial en humanos. Rhodri Cusack, profesor de neurociencia cognitiva en el Trinity College de Dublín, en Irlanda, señaló que los resultados podrían tener implicaciones para el cuidado de los bebés prematuros.
"Este documento muestra que nuestros sistemas sensoriales son moldeados por el medio ambiente desde una edad muy temprana", dijo Cusack. "En los bebés humanos, esto incluye el tercer trimestre, cuando muchos bebés prematuros pasan tiempo en una unidad de cuidados intensivos neonatales.Los hallazgos son un llamado a la acción para identificar entornos enriquecedores que puedan optimizar el desarrollo sensorial en esta población vulnerable ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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