Cerebro

Los investigadores del MIT dicen que algunas células cerebrales pueden cambiar sus funciones

MIT News (Mayo 2, 2001)

- 24.09.2001 - 

Las investigaciones en el Instituto de Tecnología de Massachusetts proveen nuevos conocimientos acerca de como el cerebro se adapta a nuevos estímulos mientras mantiene un número fijo de células.  El trabajo también ayuda a explicar las ilusiones ópticas.

Parecería ser que algunas neuronas en la corteza visual primaria tienen la habilidad para tomar la función de las células vecinas brevemente y luego volver a sus propias funciones, dice Valentin Dragoi, del Centro del Aprendizaje y la Memoria del MIT.

Mientras se pensaba que las células cerebrales funcionaban todas iguales, “demostramos por primera vez que las neuronas tienen diferentes propiedades dependiendo de donde se ubican en la red neuronal,”dice Dragoi.  Esto tiene “profundas connotaciones para la comprensión de la estructura y función del cerebro adulto”, dice el coautor Mriganka Sur.

 Esta nueva habilidad de ciertas neuronas explica algunos fenómenos visuales de ilusión óptica.  Por ejemplo, luego de visualizar líneas inclinadas, si se mira una línea vertical se la ve inclinada hacia el lado opuesto.

Nadie sabía si estas ilusiones ópticas eran causadas por los ojos o por el cerebro.  Dragoi, Sur y el coautor Casto Rivadulla, demuestran en este trabajo que las neuronas son las responsables, tomando el trabajo de sus vecinas y luego volviendo a su propio trabajo.

“Esta es la primera vez que se logra demostrar como las diferencias locales en la forma en que se constituye el mapeo de neuronas en el cerebro tiene consecuencias sobre el funcionamiento cerebral”, dice Sur. 

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Para formar imágenes de los objetos nuestros cerebros tienen células que son expertas en el reconocimiento de las líneas orientadas alrededor de un compás.  Algunas neuronas “ven”segmentos de líneas horizontales, otras responden a los segmentos verticales y otras intermedias responden a las líneas inclinadas en los distintos ángulos. 

Usando técnicas de imágenes ópticas que muestran como se agrupan las células en la corteza visual primaria que responden a las líneas inclinadas, Dragoi construyó un mapa de las neuronas por función.  Las regiones de la corteza con células que tienen preferencia por el mismo ángulo se encuentran al lado de las regiones que tienen preferencia por un ángulo con poca diferencia.

Dragoi demostró que las neuronas tienen diferentes propiedades dependiendo de donde se ubicaban en el mapa y que tipo de información recibían de sus vecinas. 

La influencia de las células vecinas

Las neuronas cerca de los límites de las diferentes regiones reciben fuerte información local de neuronas de todas las direcciones.  Aquellas que se encuentran dentro de una región homogénea reciben solo un tipo de información.

Los investigadores descubrieron que las neuronas con células vecinas más diversas tenían una mayor capacidad para cambiar y adaptarse que aquellas con vecinas iguales a sí mismas. 

Cuando una neurona visual recibe información en la forma de un estímulo, por ejemplo mirar un cierto patrón, cambia y luego se revierte a su estado original.

“Esto tiene sentido porque nuestros cerebros deben estar listos para el próximo estímulo constantemente, pero deben mantener una imagen estable del mundo que nos rodea.  Si el cerebro cambiase cada vez que miramos algo, nada se vería igual dos veces.  Algunas partes del cerebro cambian y otras se mantienen constantes para proveer una visión dinámica del mundo mientras se mantiene un marco de referencia fijo,”dice Dragoi.