Una señal cerebral que persiste incluso durante el sueño profundo

Scitech
Traducción al español porElectrónica Fácil Noticias
25/11/08

Un equipo de expertos en neurología, de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis, ha lanzado una de las primeras miradas "directas" a uno de los cimientos más fundamentales del cerebro humano: una señal cerebral que nunca se interrumpe, y que puede sostener muchas funciones cognitivas.

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Los resultados de este estudio son un importante paso adelante en los esfuerzos por definir lo que los científicos llaman "arquitectura funcional del cerebro". Una mejor comprensión de esta arquitectura ayudará a desarrollar tratamientos para lesiones cerebrales y trastornos mentales.

Aunque las diferentes regiones especializadas del cerebro pueden ser consideradas como una colección de estructuras físicas, la arquitectura funcional, en cambio, se centra en estructuras metafóricas formadas por procesos del cerebro, y las interacciones entre las diferentes regiones cerebrales. El "cimiento" desvelado en este estudio es una señal de baja frecuencia creada por la actividad neuronal en todo el cerebro. Esta señal no se apaga ni siquiera durante la fase de sueño profundo, posiblemente para ayudar a mantener la estructura básica y facilitar tareas de mantenimiento y "limpieza" que se realizan en los periodos de más baja actividad cerebral.

Una señal diferente, más inestable y de mayor frecuencia, conocida como actividad de frecuencia gamma, ha sido el centro de atención de gran parte de la investigación cerebral en los últimos años. Pero Biyu He y sus colaboradores han comprobado que esta señal pierde su estructura a gran escala durante el sueño profundo, en tanto que la señal de baja frecuencia examinada en el nuevo estudio no lo hace, lo cual sugiere que esta última debe ser más fundamental.

Los neurólogos han invertido muchos años explorando los niveles superiores de la arquitectura funcional cerebral. En estos estudios, los investigadores comúnmente piden a los voluntarios que realicen actividades mentales específicas mientras sus cerebros son explorados con equipos de resonancia magnética funcional por imágenes (fRMI). Tales tareas, orientadas a objetivos concretos, suelen incluir el mirar o estudiar un estímulo visual, mover un brazo o una pierna, leer una palabra o escuchar un sonido. A medida que el sujeto realiza estas tareas, el escaneo revela incrementos en el flujo sanguíneo que irriga diferentes partes del cerebro, lo que los investigadores toman como indicaciones de que estas áreas del cerebro están contribuyendo a la tarea mental.

Sin embargo, en la última década los científicos se han percatado de que estructuras más profundas subyacen bajo los procesos mentales orientados a objetivos. Estos procesos cerebrales subyacentes continúan en marcha aún cuando los voluntarios no emplean sus cerebros conscientemente para realizar alguna acción, y la energía que el cerebro dedica a estos procesos profundos parece ser mucho mayor que la que dedica a las tareas orientadas a objetivos.

El cerebro consume una cantidad tremenda de las reservas de energía del cuerpo, pues a pesar de representar sólo el dos por ciento de la masa corporal, gasta el 20 por ciento de la energía que consumimos. Cuando los investigadores comenzaron a indagar sobre el destino especifico de estos recursos energéticos, encontraron que las tareas orientadas a objetivos que habían estudiado con anterioridad representan sólo una pequeña parte del gasto energético. El resto parece invertirse en actividades y procesos que mantienen al cerebro en un estado de agilidad mental.