Las ondas cerebrales son determinantes en los procesos cognitivos

Las neuronas se valen de las ondas cerebrales para determinar la importancia de las cosas, una función clave de la capacidad cognitiva que nos permite seleccionar los estímulos importantes para nuestra actividad, ya sea en el trabajo, caminando por la montaña o cuando estamos en medio de una multitud.

Esta investigación, desarrollada por investigadores de la Universidad de Tübingen y de la Universidad Técnica de Munich, ha podido demostrar a través de experimentos con monos Rhesus que el punto exacto en el que ciertas células nerviosas comienzan a comportarse como ondas juega un papel clave en la separación del "trigo de la paja" en la memoria de trabajo. Los resultados se han publicado en la revista  Neuron.

Las neuronas comienzan a comportarse como ondas cerebrales cuando sincronizan sus pulsos eléctricos. En ese momento, actúan como un conjunto de neuronas comunicándose entre sí y forman las ondas cerebrales.

Las ondas cerebrales regulan nuestros pensamientos, emociones y conductas. Se miden en hertz o ciclos por segundo y en los seres humanos estos patrones eléctricos se reducen a cinco: gamma, beta, alfa, theta y delta.

Para descubrir qué ocurre en el cerebro cuando seleccionamos los estímulos pertinentes para la actividad que realizamos, un proceso del que generalmente no somos conscientes, los investigadores de Tübingen entrenaron a los monos Rhesus para separar unos números relevantes, que tenían que recordar en un corto tiempo, de otros números interferentes, es decir, que interferían con la actividad cerebral.

Durante el experimento, las señales eléctricas de las células nerviosas situadas en la corteza cerebral de los animales se midieron usando microelectrodos. De esta forma, los científicos observaron que en estos procesos cerebrales de selección de estímulos, se producían ondas cerebrales a gran escala.

Ondas theta

También apreciaron que las ondas cerebrales de baja frecuencia (theta) son las más determinantes en estos procesos cognitivos. Las ondas theta están asociadas con las primeras etapas de sueño.

"Observamos que tanto la información relevante como la interferente se transmitía en este rango de frecuencia theta", explica el profesor Andreas Nieder, del Instituto de Neu-robiología de la Universidad de Tübingen, en un comunicado. 

“Creemos que el cerebro usa ciertos canales de frecuencia para transmitir información de forma sincrónica, pero al mismo tiempo que esta gran cantidad de información también se ordena de acuerdo a si es importante y no importante durante la transmisión entre áreas del cerebro", añade Nieder.

El autor principal del estudio,  Simon Jacob, neurólogo de la Universidad Técnica de Munich, enfatiza la importancia médica del estudio: "Nuestros resultados muestran que las funciones cognitivas del cerebro requieren una interacción precisa de las células nerviosas. Tiene sentido utilizar los mecanismos investigados en el modelo animal con fines terapéuticos en pacientes con trastornos de la memoria, por ejemplo, estimulando la comunicación coordinada entre las regiones cerebrales estudiadas".

Sin embargo, serán necesarios más estudios para comprobar si los resultados de esta investigación pueden considerarse como principio general de cómo el cerebro procesa la información cognitiva en áreas separadas del cerebro.

Referencia

Structuring of Abstract Working Memory Content by Fronto-parietal Synchrony in Primate Cortex.  Jacob SN, Hähnke D, Nieder A. Neuron. 2018 Aug 8;99(3):588-597.e5. doi:10.1016/j.neuron.2018.07.025.