El neurotransmisor norepinefrina regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información relevante – ScienceDaily

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¿Cómo podemos pasar de un estado de inatención a uno de máxima atención? El locus coeruleus, literalmente «punto azul», es un pequeño grupo de células en la base del cerebro. Al ser la fuente principal del neurotransmisor norepinefrina, nos ayuda a controlar nuestra atención. Resumiendo la evidencia de estudios en animales y humanos, los científicos del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y la Universidad del Sur de California ahora han desarrollado un nuevo marco que describe cómo el punto azul regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información relevante en situaciones que requieren atención. Sus hallazgos fueron publicados en un artículo de opinión en la revista Tendencias en la ciencia cognitiva.

Nuestra atención fluctúa. A veces nos distraemos y las cosas escapan a nuestra conciencia, mientras que otras veces podemos concentrarnos fácilmente en lo que es importante. Imagina caminar a casa después de un día de trabajo; tal vez esté preparando mentalmente la lista de comestibles para comprar para la cena: está en un estado de falta de atención. Sin embargo, cuando un automóvil que no ha notado de repente toca la bocina, puede redirigir fácilmente su atención y responder a esta nueva situación. Pero, ¿cómo pasa el cerebro de un estado de inatención a uno de atención enfocada?

Durante los estados de falta de atención, nuestro cerebro se rige por fluctuaciones lentas y rítmicas en la actividad neuronal. En particular, se cree que los ritmos neuronales a una frecuencia de alrededor de 10 Hertz, llamados oscilaciones alfa, suprimen el procesamiento activo de las entradas sensoriales durante la falta de atención. Por lo tanto, las oscilaciones alfa pueden entenderse como un filtro que regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información externa. «Aunque hace tiempo que se estableció el vínculo entre el aumento y la caída de las oscilaciones alfa y la atención, se sabe menos sobre las causas de que estos patrones rítmicos de activación vayan y vengan», dice Markus Werkle-Bergner, científico sénior del Centro de Psicología de la Duración de la Vida en el Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y coautor del artículo de opinión.

Para explorar esta cuestión, los investigadores se centraron en la mancha azul (locus coeruleus), una diminuta estructura celular que se encuentra en el tronco encefálico, escondida en las profundidades de la corteza. Este grupo de células tiene solo unos 15 milímetros de tamaño, pero está conectado a la mayor parte del cerebro a través de una gran red de fibras nerviosas de largo alcance. La mancha azul está formada por neuronas que son la fuente principal del neurotransmisor norepinefrina. Al regular la comunicación neuronal, la norepinefrina contribuye al control del estrés, la memoria y la atención.

«Debido a su pequeño tamaño y ubicación profunda en el tronco encefálico, anteriormente era casi imposible estudiar el núcleo noradrenérgico de forma no invasiva en humanos vivos. Afortunadamente, en los últimos años, la investigación con animales ha revelado que las fluctuaciones en el tamaño de la pupila están relacionadas con la mancha azul Por lo tanto, nuestros ojos pueden pensarse como una ventana a una región del cerebro que durante mucho tiempo parecía inaccesible «, dice Mara Mather, profesora de gerontología en la Universidad del Sur de California y coautora del artículo de opinión. .

Para investigar si la norepinefrina de punto azul podría ser un factor que regula las oscilaciones alfa, los investigadores combinaron grabaciones del tamaño de la pupila y las oscilaciones neuronales mientras los participantes resolvían una tarea de atención desafiante. Como era de esperar, durante los momentos pupilares más grandes, indicativos de una mayor actividad noradrenérgica, las oscilaciones alfa desaparecieron. Además, los participantes que exhibieron respuestas alfa y de pupila más fuertes fueron mejores para resolver la tarea de atención. Estos resultados, que se publicaron en 2020 en un artículo sobre la revista de neurociencia, sugieren que al modular las oscilaciones alfa, el punto azul puede ayudarnos a enfocar nuestra atención.

Lo que quedó sin respuesta en este estudio es como la noradrenalina influye en las fluctuaciones alfa. Para abordar esta pregunta, los autores también recurrieron a investigaciones previas en animales que registraron la actividad neuronal directamente de las neuronas en el tálamo, una región en el centro del cerebro que sirve como marcapasos del ritmo alfa. Es importante destacar que la activación rítmica de estas neuronas en reposo da lugar a las oscilaciones alfa corticales observadas durante los estados de falta de atención. Sin embargo, la adición de norepinefrina a estas neuronas suprime su ritmicidad.

«Al reunir los resultados de los estudios, pudimos describir cómo la norepinefrina y el tálamo podrían interactuar para controlar la actividad rítmica alfa. Sugerimos que la norepinefrina del punto azul regula la sensibilidad de nuestro cerebro para procesar información relevante mediante la supresión de los generadores alfa en el tálamo”, dice Martin Dahl, becario postdoctoral del Center for Lifespan Psychology, del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y de la Universidad del Sur de California y primer autor del artículo de opinión.

Por lo tanto, durante situaciones que requieren un cambio repentino de atención, una oleada de norepinefrina nos ayuda a reenfocarnos y esquivar rápidamente el automóvil que se aproxima.

Otros estudios a largo plazo que evalúen tanto el locus coeruleus como el tálamo en los mismos participantes pueden arrojar nueva luz sobre los mecanismos neuronales de la atención y su declive en el envejecimiento y la enfermedad.

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