Las ondas cerebrales nos guían ante lo inesperado

Descubrir algo sorprendente en un entorno no es el resultado de una especialización neuronal, sino de la interacción dinámica de diferentes frecuencias de ondas cerebrales.

Si entramos en una habitación y observamos algo extraño, por ejemplo una caja que ayer no estaba, esa constatación atraerá nuestra atención y trataremos de descubrir si es relevante: puede ser un juguete que nuestro hijo ha olvidado o, tal vez, algo más complejo que deberemos conocer para sentirnos cómodos.

Una investigación ha descubierto lo que pasa en el cerebro en esas circunstancias: fijarnos en la caja misteriosa no se debe a que unas neuronas están pendientes de detectar algo extraño y de avisarnos.

Lo que realmente ocurre, según esta investigación, es que, cuando el cerebro percibe una anomalía en el entorno, se altera la frecuencia de determinadas ondas cerebrales que regulan la actividad neuronal. Eso nos permite asumir y gestionar la nueva situación.

Ondas cerebrales

Las neuronas de nuestro cerebro se comunican entre sí mediante impulsos eléctricos rítmicos conocidos como ondas cerebrales: son de cinco tipos o frecuencias, alfa, beta, theta, delta y gamma.

Las ondas alfa y beta son las que primero se fijan en la caja del ejemplo: las ondas beta se generan cuando estamos despiertos y registran una actividad mental intensa. Las ondas alfa son propias de los momentos en que estamos relajados.

Cuando vemos una caja que no estaba ayer, decaen ambas ondas en la actividad cerebral: desciende la actividad mental al mismo tiempo que el estado de relajación.

Gracias a esa caída de la actividad cerebral, se disparan con más intensidad las ondas gamma, aparentemente relacionadas con la percepción consciente: reflejan una actividad mental más intensa que la de las ondas beta.

Y eso es lo que nos permite darnos cuenta de la necesidad de aclarar la anomalía. Es un aviso del cerebro que viene a decir: hay algo extraño, pero no sé si es importante. Y busca en sus archivos información útil para reconocer la naturaleza de la caja inesperada.

Metodología

Para llegar a esta conclusión, los investigadores midieron miles de neuronas a lo largo de la superficie, o corteza, del cerebro de los animales a medida que reaccionaban a diferentes imágenes, unas predecibles, otras sorprendentes.

Lo primero que observaron es que las ondas cerebrales alfa y beta de baja frecuencia que se originaban en las regiones cognitivas frontales del cerebro, se aplanaban al detectar la anomalía.

Cuando se produjo esa caída de tensión eléctrica en la parte frontal de la corteza cerebral, en la parte posterior del cerebro se disparó un flujo de veloces ondas gamma, donde moran neuronas especializadas en estímulos inesperados.

Diferentes niveles

De esta forma, el cerebro recurre a sus recursos internos para interpretar el significado de la anomalía y establecer un comportamiento coherente con la naturaleza de la caja inesperada: si reconociera una bomba, desencadenaría la huida como primera reacción.

Todo el proceso se desarrolla en la corteza cerebral, aunque a diferentes niveles, destacan los investigadores: la inhibición de las frecuencias alfa y beta se produce en los niveles más profundos del córtex, mientras que las ondas gamma se propagan por la superficie. Su prioridad es la rapidez.

“Debido a que no es capaz de controlar y regular activamente la información predicha, el cerebro está en un estado constante de información emergente que puede ser abrumadora”, explica el autor principal, André Bastos, en un comunicado.

Por este motivo, cuando llegamos a un lugar que no conocemos, el cerebro desencadena una actividad tan apresurada e intensa que puede provocar una sobrecarga sensorial y que nos sintamos desconcertados e incluso mareados: los estímulos imprevistos generan más actividad neuronal que los predecibles.

Aplicaciones terapéuticas

El descubrimiento aportado por esta investigación tiene potenciales aplicaciones médicas.

Una de las implicaciones es que la dinámica de frecuencias cerebrales relacionadas con lo inesperado tiene un papel clave en la así llamada codificación predictiva, una función cognitiva clave que parece interrumpirse en los trastornos del espectro autista.

Algunas personas con autismo tienen problemas en reconocer entornos y gestionan la información sensorial como si todo fuera siempre nuevo y desconocido.

Eso puede suponer que sus cerebros practican constantemente la dinámica de frecuencias que las demás personas usamos solo en casos aislados, por lo que encuentran dificultades para hacer generalizaciones de la experiencia: eso explicaría por qué se sienten con frecuencia en un mundo desconocido.

Esta investigación proporciona claves de posibles tratamientos para normalizar la codificación predictiva en personas con autismo: “la predicción se puede lograr inhibiendo selectivamente las rutas de flujo de información que transportan información predecible», destaca Bastos.

Referencia

Layer and rhythm specificity for predictive routing. André M. Bastos et al. PNAS, November 23, 2020. DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2014868117

Foto: La sorpresa genera ondas cerebrales. Harry Strauss. Pixabay.