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Explican cómo el cerebro elige los sonidos que le interesan, por ejemplo, en una fiesta

En un ambiente ruidoso, como el de una reunión social, somos capaces de escuchar lo que nos cuenta una sola persona. Científicos de EE UU han desentrañado los entresijos neuronales de este mecanismo de selección de señales auditivas. Para conseguirlo, las ondas cerebrales se centran en los sonidos provenientes de quien nos interesa y se reduce la importancia de los demás

Está usted en una fiesta. La música suena a todo volumen, los hielos titilan en sus copas, se oyen risas y voces de decenas de invitados; sin embargo, usted solo tiene oídos para esa persona con quien está hablando. Desde la década de 1950, los científicos tratan de explicar cómo el cerebro filtra las señales sonoras que le importan. De hecho, en neurociencias se conoce como ‘el problema de la fiesta de cóctel’.

Ahora, investigadores estadounidenses han desvelado los mecanismos por los que el cerebro, sin que seamos conscientes de haber realizado un esfuerzo excesivo, consigue reducir todo el barullo que nos rodea y quedarse solo con lo que le interesa, una capacidad cognitiva de gran importancia social.

Los resultados han sido publicados hoy en la revista Neuron y desvelan que el proceso de filtrado de la información se produce en dos etapas. En la corteza auditiva primaria se modulan las señales —es decir, se sube el volumen de lo que interesa y se baja lo demás, pero todo está presente—. Al mismo tiempo, áreas destinadas a funciones superiores hacen una selección y eliminan ya totalmente lo que se quiere ignorar.

El estudio requería el registro de la actividad eléctrica directamente sobre la corteza cerebral. Por eso se realizó, previo consentimiento, en seis pacientes con epilepsia aprovechando que, para identificar las zonas donde se originaban los ataques de epilepsia, se les iba a realizar una electrocorticografía. En esta intervención se aplican electrodos sobre la superficie expuesta del cerebro.

Los participantes observaron un vídeo con dos personas hablando simultáneamente y se les dio instrucciones de prestar atención solamente a uno de los discursos, ignorando el otro. Durante el experimento se midieron sus ondas cerebrales con electrodos. Observar la cara y gestos del hablante contribuye al procesamiento del discurso, lo que da lugar a pensar que algunos de los efectos observados en el estudio estén influenciados no solo con lo escuchado sino también con estímulos visuales.

En la corteza auditiva primaria se percibieron tanto las señales del discurso principal, como las que no interesaban; algo esperable, puesto que, como dice Charles Schroeder, científico de la Universidad de Columbia y uno de los autores principales del estudio, “no podemos cerrar los oídos”. Sin embargo, ya en este momento la señal correspondiente al discurso de interés se detectaba con una amplitud mayor que las demás.

Por otro lado y simultáneamente, se analizaron las ondas cerebrales de áreas dedicadas a funciones superiores, como el lenguaje o el control de la atención. Es en este punto cuando el cerebro selecciona específicamente lo que le interesa. La señal del discurso de interés era muy clara, pero las demás conversaciones no fueron detectadas.

“Esta es la primera evidencia clara de que hay zonas del cerebro donde solo se tiene en cuenta la conversación a la que se atiende, mientras las ignoradas se filtran y eliminan” declara Schroeder.

El cerebro predice los giros del discurso

Pero, además, a medida que la frase toma forma y significado, la señal se hace cada vez más definida. Esto parece ocurrir porque la forma en la que se estructura el discurso permite al cerebro predecir cuándo van a tener lugar ciertos eventos clave y así las propias neuronas se predisponen para encenderse con mayor facilidad en estos momentos.

Otras investigaciones para revelar las zonas del cerebro implicadas en focalizar la atención habían utilizado estímulos simples, como pitidos breves o frases cortas. Esta vez, se ha utilizado un discurso natural y completo, lo cual proporciona herramientas para alcanzar los objetivos del proyecto mundial de mapeo de la actividad cerebral, Brain Activity Map Project.

Hasta ahora este tipo de estudios solamente se habían realizado en animales. Schroeder y sus colegas han demostrado que es posible aprovechar operaciones en pacientes con epilepsia para el estudio de capacidades puramente humanas, como el lenguaje o la música.

Referencia bibliográfica: E. M. Z. Golumbic, N. Ding, S. Bickel, P. Lakatos, C. A. Schevon, G. M. McKhann, R. R. Goodman, R. Emerson, A. D. Mehta, J. Z. Simon, D. Poeppel Mechanisms Underlying Selective Neuronal Tracking of Attended Speech at a «Cocktail Party» Neuron 77, 2013 doi: doi: 10.1016/j.neuron.2012.12.037

Fuente: Sinc. Aportado por Eduardo J. Carletti

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La imagen mental de los demás se puede ver usando fMRI, afirma un nuevo estudio

Se puede decir qué está pensando una persona, analizando las imágenes de su cerebro. Nuestros modelos mentales de las personas producen patrones únicos de activación cerebral que se pueden detectar utilizando técnicas avanzadas de imagen, de acuerdo con un estudio realizado por el neurocientífico Spreng Nathan de la Universidad de Cornell, y sus colegas

«Cuando nos fijamos en nuestros datos, nos quedamos impactados al ver que se puede decodificar con éxito lo que nuestros participantes pensaban en función de su actividad cerebral», dijo Spreng, profesor asistente de desarrollo humano en la universidad de Ecología Humana de Cornell.

Entender y predecir el comportamiento de los demás es la clave para moverse con éxito en el mundo social, sin embargo, poco se sabe sobre cómo modela el cerebro, en realidad, los rasgos duraderos de personalidad que podrán dirigir el comportamiento de otros, dicen los autores. Esta capacidad nos permite anticipar cómo va a actuar alguien en una situación que puede no haber sucedido antes.

Para obtener más información, los investigadores pidieron a 19 adultos jóvenes que aprendieran acerca de la personalidad de cada cuatro personas con diferentes rasgos clave de personalidad. Los participantes fueron colocados en diferentes escenarios (por ejemplo, sentado en un autobús cuando sube una persona anciana y no hay asientos) y se les pidió que imaginaran cómo respondería una determinada persona. Durante la tarea, sus cerebros fueron escaneados utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI), instrumento que mide la actividad cerebral al detectar cambios en el flujo sanguíneo.

Ellos encontraron que hubo patrones de actividad cerebral en la corteza prefrontal medial (CPM) asociados a cada una de las cuatro personalidades diferentes. En otras palabras, que la persona que estaba imaginando podría ser identificada con precisión basándose únicamente en su patrón de activación del cerebro.

Los resultados sugieren que el cerebro codifica los rasgos de personalidad de los demás en distintas regiones del cerebro y esta información se integra en la corteza prefrontal medial (CPM) para producir un modelo promedio de personalidad para planificar las interacciones sociales, dicen los autores.

«Las investigaciones anteriores han relacionado el córtex prefrontal medial anterior con los trastornos de cognición social, como el autismo, y nuestros resultados sugieren que las personas con estos trastornos pueden tener una incapacidad para construir modelos precisos de la personalidad», dijo Spreng. «Si la investigación se confirma, en última instancia se podría identificar biomarcadores específicos de activación del cerebro no sólo para el diagnóstico de estas enfermedades, sino también para el seguimiento de los efectos de intervenciones.»

El estudio «Imagine All the People: How the Brain Creates and Uses Personality Models to Predict Behavior» fue publicado en línea el 5 de marzo en la revista Cerebral Cortex, y los coautores son Demis Hassabis, de University College London, Rusu Andrie, de Univesiteit Vrije, Robbins Clifford , de Harvard University, Mar Raymond, de Universidad de York, y Daniel L. Schacter, de Universidad de Harvard.

La investigación fue financiada en parte por el Wellcome Trust y los Institutos Nacionales de Salud de EEUU.

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Científicos logran que dos ratas se comuniquen conectando sus cerebros

Científicos indicaron este jueves que habían logrado que una rata que se hallaba en Brasil ayudara a obtener una recompensa a otra que estaba en Estados Unidos, a través de una conexión entre los cerebros de ambas

“Establecimos una conexión funcional entre dos cerebros. Creamos un supercerebro que incluye dos cerebros”, declaró por teléfono a la AFP el brasileño Miguel Nicolelis, neurólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad Duke, en Carolina del Norte (Estados Unidos).

“Estamos aprendiendo maneras de enviarle mensajes e interactuar con el cerebro de los mamíferos, las cuales serán fundamentales para nuestros objetivos en materia de rehabilitación” de minusválidos, agregó.

El equipo de Nicolelis, cuyo artículo se publicó en Scientific Reports, entrenó a ratas sedientas, las cuales tenían que reconocer luces y mover palancas para conseguir agua como recompensa. Luego implantaron electrodos ultrafinos en los cerebros de las ratas, los cuales estaban conectados por cable a una computadora.

El cerebro de la primera rata, que se encontraba en un tanque de vidrio en Natal, mandaba un torrente de impulsos eléctricos a medida que iba descubriendo los trucos para obtener la recompensa. Los impulsos se enviaban en tiempo real a la corteza cerebral de la segunda rata, la cual estaba enfrentando un idéntico sistema en otro tanque, en Carolina del Norte. Gracias a estas señales de la otra rata, el segundo animal logró conseguir rápidamente su recompensa.

“Los dos animales colaboraron para llevar a cabo una tarea juntos”, afirmó Nicolelis. Lo que recibió la segunda rata no eran pensamientos ni imágenes, puntualizó.

Cuando la primera rata terminaba las diferentes tareas, los picos de sus señales cerebrales se transcribían a un modelo informante de señales electrónicas que recibía la segunda rata. Cuando la segunda rata reconocía la utilidad de estos modelos, los mismos se incorporaban en su procesamiento visual y táctil.

“La segunda rata aprende a reconocer un modelo (…) estadístico que describe la decisión que tomó la primera rata. Está creando una asociación entre ese modelo y una decisión”, declaró Nicolelis. Puede que esté sintiendo pequeños estímulos táctiles, pero eso aún no sabemos cómo describirlo porque no podemos interrogar al sujeto”, agregó.

Tampoco queda claro cómo la segunda rata incorpora las señales de la primera en su espacio mental. “Básicamente, mostramos que el animal descodificador puede incorporar otro cuerpo, como extensión del mapa que tiene en su propio cerebro”, dijo Nicolelis. “No sabemos cómo se logra esto”, agregó.

Artículo original: A Brain-to-Brain Interface for Real-Time Sharing of Sensorimotor Information

Fuente: Varios medios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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