Los investigadores han hecho nuevos descubrimientos sobre cómo ciertas ondas cerebrales ayudan a la navegación. Esperan que los métodos puedan beneficiar a los pacientes que sufren trastornos neurodegenerativos algún día.
por Julia Weiler, Donata Zuber, Ruhr-Universitaet-Bochum
El cerebro parece implementar un sistema de GPS para la navegación espacial; sin embargo, todavía no se entiende completamente cómo funciona. En la revista Science Advances , los investigadores de Friburgo, Bochum y Pekín ahora sugieren que las fluctuaciones rítmicas en la actividad cerebral, las llamadas oscilaciones theta, pueden jugar un papel en este proceso.
Estas ondas cerebrales pueden ayudar a recordar los lugares a los que una persona está navegando. Este es el resultado del estudio de los investigadores realizado con pacientes con epilepsia a los que se les implantaron electrodos en el cerebro para la planificación quirúrgica.
Con la ayuda de estos electrodos, los investigadores registraron la actividad neuronal durante una tarea de navegación en un entorno de realidad virtual.
Un equipo dirigido por el Dr. Lukas Kunz, Universitätsklinikum Freiburg, y el Profesor Nikolai Axmacher, Jefe del Departamento de Neuropsicología de Ruhr-Universität Bochum, publicaron sus hallazgos en Science Advances el 3 de julio de 2019.
Experimentos en realidad virtual.
Estudios anteriores habían demostrado que las oscilaciones del cerebro muestran un patrón característico durante la navegación.
Las oscilaciones theta, durante las cuales la actividad cerebral cambia a una frecuencia de aproximadamente cuatro hercios, parecen jugar un papel crucial en este proceso.
Pero no se había entendido completamente cómo, exactamente, admiten la navegación espacial.
En los experimentos, los pacientes con epilepsia aprendieron a asociar objetos individuales con ubicaciones específicas en un entorno virtual.
Para cada una de las asociaciones de localización de objetos adquiridas, los investigadores identificaron un patrón de actividad cerebral característico.
Posteriormente, los participantes tenían que recordar qué objeto estaba asociado con qué ubicación.
Mientras navegaban a esa ubicación en el entorno virtual, el cerebro reactivó los patrones de actividad específicos de la ubicación.
La reactivación de la actividad cerebral para diferentes pares de ubicación de objetos ocurrió en diferentes puntos de tiempo durante los ciclos theta.
«En consecuencia, las oscilaciones theta pueden coordinar la reactivación de diferentes memorias y, además, pueden ayudar a distinguir entre memorias en competencia», dice Lukas Kunz.
Buscando un biomarcador para el Alzheimer
«Muchos trastornos están asociados con la desorientación y la pérdida de memoria; por lo tanto, es de vital importancia para comprender los mecanismos neuronales subyacentes», explica Nikolai Axmacher.
El investigador con sede en Bochum y sus colegas esperan que estos estudios puedan ayudar a identificar biomarcadores novedosos para tales trastornos neurológicos.
Leer más
- Identificada una vía clave que conduce a la neurodegeneración en las primeras etapas de la ELA
- Identifican una molécula que regula la respuesta al estrés
- Los neurocientíficos utilizan la IA para simular cómo el cerebro da sentido al mundo visual
- Los médicos atraen al público aportando un lado humano a las redes sociales
- Mejora de modelos para estudiar el corazón humano