Dos regiones del cerebro que unen fuerzas
A veces, algunas partes del cerebro trabajan de manera independiente del resto y se valen de las neuronas que conforman dichas regiones. Otras veces, dos o más regiones cooperan para llevar a cabo alguna tarea determinada. Pero, cuando tienes un órgano cuyas células están siempre conectadas, ¿cómo es que diferentes regiones del cerebro pueden comunicarse cuando necesitan cooperar?
Al estudiar monos que fueron entrenados para hacer movimientos precisos de brazos, un grupo de investigadores de diferentes instituciones estadounidenses se dieron a la tarea de responder dicha interrogante.
Los autores de este trabajo midieron los mensajes eléctricos de tres partes del cuerpo de dichos monos: los músculos del brazo, y las dos regiones motoras en la corteza del cerebro que controlan los movimientos de estas extremidades. Además, estos animales fueron enseñados a detenerse justo antes de alcanzar un objeto, permitiendo así que su cerebro se preparara por un momento antes del movimiento. Esta actividad permitió a los investigadores detectar qué tipos de señales recibe el brazo cuando se prepara comparadas con las que se dan cuando se tiene la señal de la acción.
La lectura de los datos demostró cada una de las dos regiones que controlan los movimientos de los brazos está conformada por más de veinte millones de neuronas. A pesar de que los investigadores querían entender el comportamiento de las neuronas en ambas regiones, no se podía estudiar a las millones de unidades. Así, tomaron muestras de grupos de cien a doscientas neuronas individuales en cada una de las dos regiones del cerebro. Con esto, examinaron qué tan rápido o lento las neuronas disparaban las señales e identificaron patrones de cambios en la actividad de muchas neuronas. Estas dos observaciones corresponden a las técnicas de población y de análisis dimensional, respectivamente.
Los análisis de los resultados mostraron que, cuando el mono prepara el brazo, el cerebro balancea cuidadosamente los cambios en la actividad de todas las neuronas dentro de ambas regiones de la corteza. Mientras algunas neuronas disparan señales rápidas, otras bajan la velocidad para que una población entera pueda transmitir un mensaje constante a los músculos. Esto significa que la corteza motora prepara el movimiento sin causarlo. Pero, al momento de la acción, las señales cambian de nivel en la población, lo que diferencia a la preparación de la acción. Así, las zonas del cerebro trabajan de forma independiente y conjunta.
Conocer cómo trabajan coordinadamente las regiones del cerebro permite entender cómo es que diferentes partes de nuestro cerebro cooperan para realizar determinadas actividades. Y, con esta investigación en particular, se da un paso adelante con la posibilidad de perfeccionar sistemas que ayudan a personas con parálisis motoras a recuperar el movimiento.
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Fuentes:
Artículo original, Nota de Sciencedaily.
Imagen que muestra un dibujo de Santiago Ramón y Cajal. Tomada de este sitio.
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