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El cerebro vuelve el mundo al revés para que controlemos el entorno visual

Las imágenes mentales de las cosas que vemos rebotan de un lado al otro del cerebro y son procesadas por diferentes grupos de neuronas. Eso es lo que nos permite controlar a nuestros hijos en el parque.

Una investigación del MIT ha descubierto lo duro que trabaja el cerebro para mantenernos al día de lo que pasa a nuestro alrededor y  que lo importante de la cognición no son las neuronas, sino la computación que desarrollan para darnos una imagen del mundo. Por eso podemos controlar el entorno visual.

La investigación ha observado que, siempre que un objeto clave se desplaza a través de nuestro campo de visión, ya sea porque se movió o porque nuestros ojos lo hicieron, el cerebro transfiere inmediatamente un recuerdo de esta acción, recodificándola entre las neuronas del hemisferio cerebral opuesto.

Eso significa que, cuando miramos a nuestro alrededor, las imágenes mentales rebotan entre el cerebro derecho y el izquierdo, sin que nos demos cuenta de ello. Solo apreciamos el resultado visual.

Seguimiento continuo

En un artículo publicado en la revista Neuron, neurocientíficos del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria explican, a través de experimentos en animales, cómo podemos realizar un seguimiento continuo de lo que es importante para nosotros cuando miramos a alguna parte.

Han observado que el cableado básico de nuestro sistema visual cartografía lo que vemos al revés de cómo lo percibimos: lo que está a nuestra izquierda lo guarda en el lado derecho de nuestro cerebro, y lo que vemos en nuestro lado derecho, lo almacena en el lado izquierdo del cerebro.

Aunque necesitamos ver las cosas como están en el mundo real, independientemente de adónde estamos mirando, la representación del entorno que hace el cerebro cambia cada vez que movemos los ojos.

En sus experimentos, Scott Brincat y Earl Miller y su equipo descubrieron que, cuando un objeto cambia de lado en el campo de visión, el cerebro emplea rápidamente un cambio en la sincronía de las frecuencias de las ondas cerebrales para llevar la información de la memoria de un lado del cerebro al otro.

La transferencia, que ocurre en meros milisegundos, recluta un nuevo grupo de neuronas en la corteza prefrontal del hemisferio cerebral opuesto, para almacenar la memoria.

Nueva posición

Este nuevo conjunto de neuronas codifica el objeto en función de su nueva posición, pero el cerebro continúa reconociéndolo como el objeto que solía estar en el campo de visión del otro hemisferio, aunque está trabajando con otras neuronas.

Esa capacidad de recordar que algo es lo mismo, sin importar cómo se mueva en relación con nuestros ojos, es lo que nos da la libertad de controlar dónde miramos, explica Miller en un comunicado.

Esta capacidad permite, por ejemplo, que si estamos atentos a uno de nuestros hijos mientras juega en el parque, aunque pasemos a mirar a su hermano, en otro lugar del mismo parque, conservamos la imagen del primero en el sitio donde lo dejamos al volver la cabeza.

Esta capacidad es importante, según explican los investigadores, porque nos permite conservar el recuerdo de la primera imagen a pesar de que estemos concentrados en la segunda imagen, correspondiente al otro hijo. En el caso del ejemplo, algo fundamental para poder estar pendiente de dos hijos pequeños a la vez.

Actividad neuronal

En el laboratorio, los investigadores midieron la actividad de cientos de neuronas en la corteza prefrontal de ambos hemisferios cerebrales mientras los animales jugaban.

Para analizar sus mediciones en el cerebro, el equipo entrenó un programa informático (decodificador) para identificar patrones en los datos de la actividad neuronal.

El equipo midió también los ritmos generales de la actividad colectiva de las neuronas u ondas cerebrales durante el experimento.

Descubrió que la transferencia de un recuerdo de un hemisferio a otro se producía de forma consistente con un cambio característico en esos ritmos.

Cuestión de ritmo

Los aumentos en la combinación de ritmos de frecuencia muy baja y alta permiten que la información sensorial (es decir, representaciones de lo que el animal acaba de ver) sea codificada o recordada.

Un aumento de potencia en el rango de frecuencia inhibe esa codificación, actuando como una especie de puerta en el procesamiento de la información sensorial.

Otra constatación de los investigadores es que, dada la misma imagen de objeto en el mismo lugar en el campo de visión, la corteza prefrontal emplea diferentes neuronas si inicialmente se veía en esa ubicación.

En otras palabras, los animales que vieron un plátano en el lado izquierdo de su visión, reclutaron un conjunto neuronal diferente para representar ese recuerdo si el plátano se había visto previamente a la derecha y luego se transfirió a ese lugar.

Unidad funcional del cerebro

Para Miller, el hallazgo tiene una implicación intrigante. Los neurocientíficos alguna vez pensaron que las neuronas individuales eran la unidad básica de función en el cerebro y, más recientemente, han comenzado a pensar que, en cambio, los conjuntos de neuronas constituyen esa unidad básica.

Los nuevos hallazgos, sin embargo, sugieren que incluso la misma información podría ser codificada por diferentes conjuntos de neuronas ensamblados arbitrariamente.

“Quizás incluso los conjuntos (de neuronas) no son las unidades funcionales del cerebro”, especula Miller. “Entonces, ¿cuál sería la unidad funcional del cerebro? Es el espacio computacional que crea la actividad de la red cerebral», concluye.

Referencia

Interhemispheric transfer of working memories. Scott L. Brincat et al. Neuron, February 08, 2021. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2021.01.016

 

Foto: Los recuerdos visuales se transfieren de un hemisferio a otro cuando una imagen mental se desplaza a través del campo de visión. Crédito de la ilustración: Jessica Bell. The Picower Institute (MIT).

 

RedacciónT21

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