Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

Estudio: La sensibilidad de la red neuronal influencia la reacción del cerebro al estímulo

Crujiendo las hojas, lluvia liviana en la ventana, un reloj reservado que hace tictac - sonidos sordos, apenas encima del umbral de la audiencia. Un momento los percibimos, el siguiente nosotros no hacemos, incluso si nosotros, o los sonidos, no parecen cambiar.

Muchos estudios han mostrado que nunca tramitamos un estímulo entrante, sea un sonido, una imagen, o un tacto, de la misma manera. Esto es verdad, incluso si el estímulo es exactamente lo mismo. Esto ocurre porque el impacto que un estímulo hace, en las regiones del cerebro que lo tramitan, depende del estado momentáneo de las redes esas regiones del cerebro pertenecen a.

Sin embargo, los factores que influencian y son la base del estado momentáneo constante que fluctúa de las redes y si estos estados son al azar o siguen un ritmo eran previamente desconocidos.

Ahora, los científicos en el Max Planck Institute para las ciencias cognoscitivas y de cerebro humanas (MPI CBS) en Leipzig, Alemania, han descubierto que la sensibilidad del estado de la red, cuando la información estímulo-relacionada alcanza la corteza cerebral, las influencias cómo el cerebro reacciona fuertemente al estímulo.

Dependiendo del estado de la red, ciertas células nerviosas en esta supuesta corteza somáticosensorial primaria pueden estar más o menos “excitable”, que da forma el estímulo siguiente que tramita en el cerebro.

Esto significa que la reacción del cerebro está modulada ya en el asiento a la corteza cerebral y depende más que cómo el estímulo se evalúa en más arriba, los niveles rio abajo.

“Hay siempre una determinada cantidad de actividad entre las neuronas de una red, incluso si no hay al parecer influencias del externo en nosotros. Así pues, el sistema totalmente todavía nunca está o inactivo,” explica el estudiante de Tilman Stephani, del doctorado en el MPI CBS y al primer autor del estudio, que ahora se ha publicado en el gorrón de la neurología.

Bastante, la información se está presentando constante, por dentro de la carrocería sobre nuestro latido del corazón, digestión, o respiración, información sobre nuestra posición en espacio, la temperatura, y los pensamientos internamente generados. Además, la actividad neuronal intrínseca ocurre incluso si las redes neuronales se aíslan de cualquier entrada. Esto afecta constante a la excitabilidad de las diversas redes del cerebro.

Las dinámicas de procesos internos se asocian así a la excitabilidad del sistema y por lo tanto, también la reacción del estímulo. Así pues, el cerebro no parece funcionar como una computador donde la misma información entrante significa siempre la misma reacción.”

Tilman Stephani, autor del estudio primer y estudiante del doctorado, Max Planck Institute para las ciencias cognoscitivas y de cerebro humanas

Resulta que las fluctuaciones de la excitabilidad cortical no ocurren totalmente al azar sino muestran bastante cierta configuración temporal: La excitabilidad en un momento depende de estados anteriores de la red e influencia los subsiguientes. Los científicos refieren a esto como dependencia temporal de largo alcance o autocorrelación duradera.

El hecho que la excitabilidad cortical varía de esta manera especial sugiere que las redes neuronales estén contrapesadas en un supuesto estado “crítico”, donde hay un equilibrio delicado entre la excitación y la inhibición de la red. Estudios teóricos y empíricos anteriores han indicado que tal “criticalidad” puede ser un cerebro subyacente del principio fundamental que funciona donde se maximizan la transmisión y la capacidad de información.

Stephani y los colegas ahora proporcionan pruebas que este principio puede regular la variabilidad de las reacciones sensoriales del cerebro en el cerebro humano, también. Probablemente, esto sirve como mecanismo adaptante del cerebro hacer frente a la variedad de información que esté llegando constante del ambiente. Un único estímulo debe ni excitar el sistema entero inmediatamente ni desvanecerse de distancia demasiado rápidamente.

Sin embargo, es todavía desconocido si la mayor excitabilidad lleva a una experiencia más saliente. ¿Es decir los participantes del estudio perciben la intensidad de los estímulos diferentes dependiendo de la excitabilidad instantánea? Esto ahora se está probando en un segundo estudio. “Solamente otros procesos pueden también desempeñar un papel aquí,” explican a Stephani.

“Atención, por ejemplo. Si usted la dirige al algo más, un primer, reacción fuerte del cerebro puede todavía ocurrir. Sin embargo, procesos más altos del cerebro río abajo pueden entonces evitar que sea percibido consciente.”

Los experimentos fueron realizados examinando la reacción de los cerebros de los participantes a los millares de pequeñas corrientes eléctricas sucesivas. Estos estímulos fueron aplicados a los antebrazos de los participantes para estimular el nervio principal en la arma.

Esto, a su vez, produjo una reacción inicial 20 milisegundos más adelante en un área específica del cerebro, la corteza somáticosensorial. De acuerdo con las configuraciones evocadas de EEG, podían ver cómo cada estímulo individual excitó fácilmente el cerebro.

Source:
Journal reference:

Stephani, T., et al. (2020) Temporal signatures of criticality in human cortical excitability as probed by early somatosensory responses. Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0241-20.2020.