Cuando estamos involucrados en una tarea, el sistema auditivo de nuestro cerebro cambia su funcionamiento. Uno de los principales centros auditivos del cerebro, la corteza auditiva, está lleno de actividad neuronal que no está impulsada por el sonido, sino que esta actividad cronometra la tarea, cada neurona hace tictac en un momento diferente durante la realización de la tarea.
Investigadores de la Universidad Hebrea han descubierto cómo sucede esto.
El estudio, dirigido por el profesor Israel Nelken del Centro Edmond y Lily Safra para las Ciencias del Cerebro (ELSC) y el Instituto para las Ciencias de la Vida, se basa en la investigación de doctorado de Ana Polterovich, con contribuciones de Alex Kazakov, Maciej M. Jankowski y Johannes Niediek.
Descubrieron que cuando estamos involucrados en la tarea, las neuronas en la corteza auditiva del cerebro muestran grandes ráfagas de actividad que no son causadas directamente por los sonidos. En cambio, estos “ticks” están vinculados a momentos específicos en una tarea, lo que sugiere que la corteza auditiva está profundamente sincronizada con el comportamiento.
En consecuencia, en lugar de responder fuertemente a cada sonido, el cerebro produce respuestas más pequeñas pero más distintivas a los sonidos que guían el desempeño de la tarea.
“Nuestros resultados muestran que el cerebro no solo reacciona a los sonidos, sino que da forma a cómo se representan, dependiendo de lo que estemos haciendo”, dijo el profesor Nelken. “Cuando estamos involucrados en una tarea, la corteza auditiva escucha de manera más eficiente los sonidos que ocurren en esa tarea”.
Novedades
Hasta ahora, los científicos sabían que la atención mejora la forma en que percibimos los sonidos, pero no estaba claro cómo el cerebro lo logra. Este estudio revela que el cerebro no solo aumenta su respuesta a los sonidos; utiliza el tiempo y las demandas del comportamiento para prepararse para los sonidos entrantes. En otras palabras, el sistema auditivo se sintoniza en tiempo real.
Por qué es importante
Este descubrimiento cambia nuestra comprensión de cómo funciona la atención en el cerebro. En lugar de actuar como una simple perilla de volumen que sube los sonidos importantes, la atención actúa más como un filtro adaptativo, remodelando la forma en que las neuronas se comunican y mejorando su eficiencia.
El modelado informático del equipo mostró cómo sucede esto: la actividad de sincronización que ocurre durante la participación en la tarea amortigua temporalmente ciertas conexiones neuronales, creando patrones de actividad más claros e informativos durante las presentaciones de sonido.
Al descubrir este mecanismo, el equipo proporciona una nueva visión de una de las grandes preguntas de la neurociencia: cómo nuestros cerebros dan sentido a un mundo abrumador de sensaciones.
El artículo de investigación titulado “Task-related activity in auditory cortex enhances sound representation”, ya está disponible en Science Advances.
Reconocimientos:
El trabajo cuenta con el apoyo de una subvención avanzada del ERC, el proyecto RATLAND.
Investigadores:
Ana Polterovich1,2, Maciej M. Jankowski1,2,3, Johannes Niediek1,2,4, Alex Kazakov1,2, Israel Nelken1,2.
Instituciones:
1) Centro Edmond y Lily Safra para las Ciencias del Cerebro (ELSC), Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Instituto Alexander Silberman para las Ciencias de la Vida, Universidad Hebrea de Jerusalem.
3) Centro BioTechMed, Universidad Tecnológica de Gdansk.
4) Grupo de aprendizaje automático, Technische Universität Berlin.
