SE LE CONSIDERABA UNA ESTRUCTURA POBRE
El tallo encefálico puede reconocer los sonidos
Un equipo de la Universidad de Barcelona ha demostrado que el tallo encefálico es una estructura menos pobre de lo que se creía: también tiene capacidad de codificar probabilísticamente la estimulación auditiva.
Redacción | 30/01/2012 00:00
Al contrario de lo que se pensaba, el tronco encefálico (proporción del encéfalo que conecta los hemisferios cerebrales con la médula) también tiene la capacidad de codificar probabilísticamente la estimulación auditiva, es decir, de reconocer cuándo un sonido es familiar (repetitivo) o no lo es, según el artículo Novelty detection in the human auditory brainstem, que se publica en el último número de The Journal of Neuroscience y que firman Carlos Escera, Sabine Grimm y Lavinia Slabu, del Grupo de Investigación en Neurociencia Cognitiva y del Instituto de Investigación en Cerebro, Cognición y Conducta (IR3C) de la Universidad de Barcelona.
Según han informado, tradicionalmente se había considerado el tallo encefálico como una estructura relacionada con funciones nerviosas poco evolucionadas, en la que las neuronas de los núcleos sensoriales simplemente transmitían la información hasta el cerebro, y las de los núcleos motores las retransmitían a los músculos desde la corteza. De esta manera, el tallo encefálico era visto como una estructura poco evolucionada y con pocas o nulas capacidades cognitivas.
Antes de los resultados de este estudio, se tenía conocimiento de que la corteza auditiva disponía de capacidades de análisis de la información altamente complejas. Por ejemplo, que sus neuronas son capaces de codificar y reconocer los fonemas de la lengua propia e incluso la voz de la persona que habla. Se había demostrado, pues, que la corteza tiene la capacidad de mantener un rastro neuronal de memoria (un recuerdo) de la estimulación precedente, y de detectar los estímulos que no encajan en este rastro.
Potenciales evocados
Este fenómeno de codificación de la regularidad en el sistema auditivo había sido ampliamente estudiado mediante el registro de potenciales evocados derivados del electroencefalograma (EEG) -en concreto, la técnica del potencial de disparidad (o mismatch negativity, MMN), que se genera en la corteza auditiva-, así como mediante el registro de neuronas individuales en animales de laboratorio (ratas), y hasta ahora se había atribuido exclusivamente a la corteza del cerebro.
En tanto que permite recordar la estimulación auditiva precedente para integrarla con la presente y permitir la formación de los objetos perceptivos auditivos, esta capacidad es especialmente necesaria para el sistema auditivo, donde la información es dinámica, fluye con el paso del tiempo y objetos perceptivos auditivos se forman por integración en ventanas temporales de estímulos auditivos discretos (por ejemplo, cuando sentimos una palabra la reconocemos porque está formada por una sucesión de fonemas en el tiempo).
La novedad de este estudio radica en que, en las ratas, se había observado la existencia de algunas neuronas (primero descritas en la corteza auditiva, y posteriormente en estructuras del tallo encefálico) con una propiedad característica: se adaptan rápidamente (dejan de responder) a la estimulación repetitiva, y responden vigorosamente cuando el estímulo auditivo cambia. El trabajo que ahora se publica es el primero que muestra en personas la existencia de un mecanismo similar al descrito para la actividad cortical o para las neuronas de la rata de la vía eferente auditiva del colículo inferior al tallo encefálico humano.
El estudio se fundamenta en la grabación de una respuesta específica del tronco cerebral, derivada del EEG, que se genera en el colliculus inferior: la llamada respuesta de repetición de frecuencia, que significa que cuando se presenta un estímulo con una frecuencia característica dentro de un rango determinado, las neuronas del colliculus inferior sincronizan su tasa de respuesta a la del estímulo.
Dieciocho voluntarios de entre 19 y 32 años que entendían el catalán y el castellano fueron sometidos a estímulos repetitivos y estímulos diferentes y el resultado fue que la respuesta a los estímulos raros o improbables estaba atenuada en comparación con la respuesta de los estímulos repetitivos.
Los resultados de este experimento, según han informado sus autores de la Universidad de Barcelona, tienen varias implicaciones en neurociencia cognitiva y en neurociencia en general y abren la puerta a su uso en Alzheimer, esquizofrenia o dislexia.En primer lugar, demuestran que no sólo la corteza tiene la capacidad de codificar probabilísticamente la estimulación auditiva sino que esta propiedad también está presente en el tallo encefálico.Y en segundo lugar, los resultados sugieren, en combinación con otros descubrimientos llevados a cabo mediante la MMN y estudios en animales, que la codificación de la regularidad y la detección
Antes de los resultados de este estudio, se tenía conocimiento de que la corteza auditiva disponía de capacidades de análisis de la información altamente complejas. Por ejemplo, que sus neuronas son capaces de codificar y reconocer los fonemas de la lengua propia e incluso la voz de la persona que habla. Se había demostrado, pues, que la corteza tiene la capacidad de mantener un rastro neuronal de memoria (un recuerdo) de la estimulación precedente, y de detectar los estímulos que no encajan en este rastro.
- No sólo la corteza tiene la capacidad de codificar probabilísticamente la estimulación auditiva sino que también lo hace el tallo encefálico
Potenciales evocados
Este fenómeno de codificación de la regularidad en el sistema auditivo había sido ampliamente estudiado mediante el registro de potenciales evocados derivados del electroencefalograma (EEG) -en concreto, la técnica del potencial de disparidad (o mismatch negativity, MMN), que se genera en la corteza auditiva-, así como mediante el registro de neuronas individuales en animales de laboratorio (ratas), y hasta ahora se había atribuido exclusivamente a la corteza del cerebro.
En tanto que permite recordar la estimulación auditiva precedente para integrarla con la presente y permitir la formación de los objetos perceptivos auditivos, esta capacidad es especialmente necesaria para el sistema auditivo, donde la información es dinámica, fluye con el paso del tiempo y objetos perceptivos auditivos se forman por integración en ventanas temporales de estímulos auditivos discretos (por ejemplo, cuando sentimos una palabra la reconocemos porque está formada por una sucesión de fonemas en el tiempo).
La novedad de este estudio radica en que, en las ratas, se había observado la existencia de algunas neuronas (primero descritas en la corteza auditiva, y posteriormente en estructuras del tallo encefálico) con una propiedad característica: se adaptan rápidamente (dejan de responder) a la estimulación repetitiva, y responden vigorosamente cuando el estímulo auditivo cambia. El trabajo que ahora se publica es el primero que muestra en personas la existencia de un mecanismo similar al descrito para la actividad cortical o para las neuronas de la rata de la vía eferente auditiva del colículo inferior al tallo encefálico humano.
El estudio se fundamenta en la grabación de una respuesta específica del tronco cerebral, derivada del EEG, que se genera en el colliculus inferior: la llamada respuesta de repetición de frecuencia, que significa que cuando se presenta un estímulo con una frecuencia característica dentro de un rango determinado, las neuronas del colliculus inferior sincronizan su tasa de respuesta a la del estímulo.
Dieciocho voluntarios de entre 19 y 32 años que entendían el catalán y el castellano fueron sometidos a estímulos repetitivos y estímulos diferentes y el resultado fue que la respuesta a los estímulos raros o improbables estaba atenuada en comparación con la respuesta de los estímulos repetitivos.
DEL ALZHEIMER A LA DISLEXIA
Los resultados de este experimento, según han informado sus autores de la Universidad de Barcelona, tienen varias implicaciones en neurociencia cognitiva y en neurociencia en general y abren la puerta a su uso en Alzheimer, esquizofrenia o dislexia.En primer lugar, demuestran que no sólo la corteza tiene la capacidad de codificar probabilísticamente la estimulación auditiva sino que esta propiedad también está presente en el tallo encefálico.Y en segundo lugar, los resultados sugieren, en combinación con otros descubrimientos llevados a cabo mediante la MMN y estudios en animales, que la codificación de la regularidad y la detección
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