Un estudio científico halla el momento del día en el que el cerebro intenta predecir el futuro
Los expertos creen que el hallazgo puede ayudar a avanzar las investigaciones científicas sobre algunas patologías neurológicas, como el Alzheimer.
Un estudio, publicado en la revista Nature, en el que han participado científicos de las universidades de Rice, Texas, y Michigan ha revelado que el cerebro de los roedores no solo es capaz de recordad eventos recientes; también es capaz de recrear experiencias futuras mientras está en reposo. Los resultados de la investigación han demostrado que las neuronas del hipocampo de los ratones pueden reconocer espacios físicos y analizar recuerdos cuando duermen después de ser sometidos a diversas pruebas de estímulo.
El estudio, basado en el análisis del comportamiento de varios ratones, reveló que las neuronas localizadas en el hipocampo del cerebro de estos roedores son capaces de reconocer espacios físicos, así como de revivir y analizar recuerdos durante el sueño después de haber sido sometidos a diferentes pruebas de estímulo. “Ciertas neuronas se disparan en respuesta a estímulos específicos. Las neuronas de la corteza visual se disparan cuando se les presenta el estímulo visual adecuado. Las neuronas que estamos estudiando muestran preferencias de lugar”, ha señalado Kamran Diba, uno de los autores del estudio.
El objetivo de la investigación era comprender el proceso por el que pasan las neuronas al construir una representación del mundo después de vivir nuevas experiencias. Con la observación del comportamiento cerebral de los ratones, los neurocientíficos pudieron identificar algunos patrones de activación neuronal, generalmente responsables de la consolidación y el almacenamiento de nuevos recuerdos. “Por primera vez en este trabajo, observamos cómo estas neuronas individuales estabilizan las representaciones espaciales en períodos de reposo”, explica Kemere, profesor de la Universidad de Rice y uno de los autores del estudio, en declaraciones recogidas por la revista Visao Saude.
Para hacer la prueba, los científicos colocaron la muestra de ratones dentro de un circuito cerrado, con recompensas en cada extremo, algo que les permitió calcular la tasa media de picos cerebrales alcanzados en el recorrido del circuito, así como identificar las áreas físicas del cerebro donde cada célula cerebral indicaba una mayor actividad. "Imaginamos que algunas neuronas podrían cambiar sus representaciones, reflejando la experiencia que todos hemos tenido de despertar con la comprensión de un problema. Para demostrarlo, sin embargo, fue necesario seguir la forma en que las neuronas individuales alcanzan la sintonización espacial, es decir, el proceso por el cual el cerebro aprende a navegar en una nueva ruta o entorno", explicó Kemere.
Este análisis permite determinar en qué zona del cerebro de los roedores se registran los sueños, así como observar que su actividad neuronal tiene una naturaleza predictiva durante el sueño. Es decir, el cerebro de los ratones no solo revive las experiencias pasadas, sino que también anticipa cómo se enfrentarán a situaciones similares en el futuro. Después de que los ratones se enfrentan a un nuevo entorno y después se van a dormir, las representaciones espaciales que se forman en sus cerebros se mantienen estables durante varias horas. Esto indica que, mientras duermen, los ratones no solo están soñando con los lugares del experimento, sino que también están prediciendo posibles rutas que podrían tomar en el futuro.
“Podemos ver estos otros cambios que ocurren durante el sueño y, cuando volvemos a poner a los animales en el ambiente por segunda vez, podemos validar que estos cambios reflejan realmente algo que se aprendió mientras los animales dormían. Es como si la segunda exposición al espacio realmente ocurriera mientras el animal está durmiendo”, dice Kemere.
