El cerebro se sincroniza con otros cerebros cuando participa en actividades sociales, han descubierto científicos de la Universidad de California, en Berkeley, estudiando el comportamiento de unos murciélagos.
Comprobaron que la actividad cerebral del grupo se sincroniza cuando los murciélagos se involucran en comportamientos sociales como el aseo, luchando u oliéndose unos a otros. Y deducen que esta sincronización ocurre también entre cerebros humanos cuando socializamos.
"Cuando los murciélagos interactúan socialmente, se pueden ver estas correlaciones muy sólidas en la actividad cerebral", explica Michael Yartsev, profesor asistente de neurobiología y bioingeniería en la Universidad de California en Berkeley, en un comunicado.
Este estudio, publicado en la revista Cell, es el primero en observar la actividad cerebral sincronizada en una especie no humana involucrada en interacciones sociales naturales.
Cerebro humano
El hallazgo abre la puerta a futuros estudios sobre cómo el cerebro humano procesa las interacciones sociales. También tiene implicaciones potenciales para la comprensión de enfermedades, como el autismo, que afectan al comportamiento social.
Si bien se han encontrado algunas correlaciones entre la actividad cerebral en la socialización humana, los estudios con personas se han limitado al uso de técnicas de imagen cerebral, como la resonancia magnética funcional (IRMf), que no mide la actividad eléctrica directamente, o la electroencefalografía (EEG), que normalmente se limita a medir ondas cerebrales de baja frecuencia.
En este estudio, los investigadores usaron dispositivos inalámbricos de registro neuronal para medir la actividad cerebral de los murciélagos mientras interactuaban libremente en un recinto.
Los dispositivos de registro de los investigadores les permitieron capturar lo que no pueden las técnicas de fMRI y EEG: señales que incluyen las ondas cerebrales de mayor frecuencia de los murciélagos, así como la actividad eléctrica de neuronas individuales.
Fuertes correlaciones
Gracias a esos dispositivos, los científicos descubrieron correlaciones sorprendentemente fuertes entre los cerebros de los murciélagos, especialmente entre las ondas cerebrales situadas en la banda de alta frecuencia.
Estas correlaciones se produjeron cuando los murciélagos compartían un entorno social, y los investigadores pudieron apreciar que esas correlaciones aumentan antes y durante las interacciones sociales.
"Las correlaciones entre el cerebro eran tan fuertes que se podían ver fácilmente en los datos sin procesar", dijo Wujie Zhang, otro de los investigadores.
Para comprender mejor estas correlaciones, un equipo adicional de apoyo obtuvo fotogramas del video de alta velocidad grabado de la actividad de los murciélagos, caracterizando su comportamiento en cada fotograma.
Usando esos fotogramas, Zhang y Yartsev analizaron la relación entre el comportamiento del murciélago y su actividad cerebral.
Solo la experiencia social
Su análisis les permitió descartar otras posibles explicaciones para la actividad cerebral sincronizada, como que los cerebros de los murciélagos estuvieran reaccionando al mismo entorno, o que los murciélagos se estuvieran involucrando en el mismo comportamiento.
Nada de eso genera sincronización cerebral. Por ejemplo, dos murciélagos colocados en cámaras idénticas, pero separadas, y ambos haciendo la misma tarea, no muestran la misma sincronización.
La sincronización entre cerebros solo se produce cuando se comparte una experiencia social. Incluso cuando tres murciélagos comparten el mismo entorno social, pero solo dos de ellos interactúan activamente entre sí, los cerebros de los tres se sincronizan.
Eso significa, según los investigadores, que, por ejemplo, durante una cena de grupo, los cerebros también se sincronizan, aunque no todas las personas estén hablando del mismo tema e incluso aunque algunos no participen de ninguna conversación.
El hecho de estar sentados a la misma mesa, ya activa el mecanismo de sincronización de las ondas cerebrales de todas las personas que participan del banquete. Decir que “estamos en la misma onda” no es algo baladí, destacan los investigadores.
Comprobaron que la actividad cerebral del grupo se sincroniza cuando los murciélagos se involucran en comportamientos sociales como el aseo, luchando u oliéndose unos a otros. Y deducen que esta sincronización ocurre también entre cerebros humanos cuando socializamos.
"Cuando los murciélagos interactúan socialmente, se pueden ver estas correlaciones muy sólidas en la actividad cerebral", explica Michael Yartsev, profesor asistente de neurobiología y bioingeniería en la Universidad de California en Berkeley, en un comunicado.
Este estudio, publicado en la revista Cell, es el primero en observar la actividad cerebral sincronizada en una especie no humana involucrada en interacciones sociales naturales.
Cerebro humano
El hallazgo abre la puerta a futuros estudios sobre cómo el cerebro humano procesa las interacciones sociales. También tiene implicaciones potenciales para la comprensión de enfermedades, como el autismo, que afectan al comportamiento social.
Si bien se han encontrado algunas correlaciones entre la actividad cerebral en la socialización humana, los estudios con personas se han limitado al uso de técnicas de imagen cerebral, como la resonancia magnética funcional (IRMf), que no mide la actividad eléctrica directamente, o la electroencefalografía (EEG), que normalmente se limita a medir ondas cerebrales de baja frecuencia.
En este estudio, los investigadores usaron dispositivos inalámbricos de registro neuronal para medir la actividad cerebral de los murciélagos mientras interactuaban libremente en un recinto.
Los dispositivos de registro de los investigadores les permitieron capturar lo que no pueden las técnicas de fMRI y EEG: señales que incluyen las ondas cerebrales de mayor frecuencia de los murciélagos, así como la actividad eléctrica de neuronas individuales.
Fuertes correlaciones
Gracias a esos dispositivos, los científicos descubrieron correlaciones sorprendentemente fuertes entre los cerebros de los murciélagos, especialmente entre las ondas cerebrales situadas en la banda de alta frecuencia.
Estas correlaciones se produjeron cuando los murciélagos compartían un entorno social, y los investigadores pudieron apreciar que esas correlaciones aumentan antes y durante las interacciones sociales.
"Las correlaciones entre el cerebro eran tan fuertes que se podían ver fácilmente en los datos sin procesar", dijo Wujie Zhang, otro de los investigadores.
Para comprender mejor estas correlaciones, un equipo adicional de apoyo obtuvo fotogramas del video de alta velocidad grabado de la actividad de los murciélagos, caracterizando su comportamiento en cada fotograma.
Usando esos fotogramas, Zhang y Yartsev analizaron la relación entre el comportamiento del murciélago y su actividad cerebral.
Solo la experiencia social
Su análisis les permitió descartar otras posibles explicaciones para la actividad cerebral sincronizada, como que los cerebros de los murciélagos estuvieran reaccionando al mismo entorno, o que los murciélagos se estuvieran involucrando en el mismo comportamiento.
Nada de eso genera sincronización cerebral. Por ejemplo, dos murciélagos colocados en cámaras idénticas, pero separadas, y ambos haciendo la misma tarea, no muestran la misma sincronización.
La sincronización entre cerebros solo se produce cuando se comparte una experiencia social. Incluso cuando tres murciélagos comparten el mismo entorno social, pero solo dos de ellos interactúan activamente entre sí, los cerebros de los tres se sincronizan.
Eso significa, según los investigadores, que, por ejemplo, durante una cena de grupo, los cerebros también se sincronizan, aunque no todas las personas estén hablando del mismo tema e incluso aunque algunos no participen de ninguna conversación.
El hecho de estar sentados a la misma mesa, ya activa el mecanismo de sincronización de las ondas cerebrales de todas las personas que participan del banquete. Decir que “estamos en la misma onda” no es algo baladí, destacan los investigadores.
Circuito cerebral cerrado
Los investigadores explican al respecto que, lo más probable, es que cuando unas personas interactúan entre sí, sus cerebros formen un circuito cerrado dominado por las ondas cerebrales de alta frecuencia.
Esas ondas cerebrales son las que procesan el conjunto de acciones motoras implicadas en la interacción social, como la articulación de palabras, el procesamiento de la información sensorial y conceptual, y las reacciones subsiguientes.
“Este bucle entre nosotros es lo que probablemente lleva a los cerebros a vincularse entre sí y es un aspecto importante de la capacidad de participar en interacciones sociales exitosas", explica Yartsev.
"La 'magia' aquí es la interacción social", agrega Zhang. "Cuando interactuamos, nuestros cerebros se involucran entre sí de manera indirecta a través de nuestros comportamientos", concluye.
Se sabe que las interacciones sociales implican tareas complejas de toma de decisiones que están conformadas por una retroalimentación mutua y dinámica entre los participantes.
Esta investigación señala al respecto que la sincronización cerebral puede ser la clave de esa retroalimentación mutua entre las personas que comparten una actividad social.
Los investigadores explican al respecto que, lo más probable, es que cuando unas personas interactúan entre sí, sus cerebros formen un circuito cerrado dominado por las ondas cerebrales de alta frecuencia.
Esas ondas cerebrales son las que procesan el conjunto de acciones motoras implicadas en la interacción social, como la articulación de palabras, el procesamiento de la información sensorial y conceptual, y las reacciones subsiguientes.
“Este bucle entre nosotros es lo que probablemente lleva a los cerebros a vincularse entre sí y es un aspecto importante de la capacidad de participar en interacciones sociales exitosas", explica Yartsev.
"La 'magia' aquí es la interacción social", agrega Zhang. "Cuando interactuamos, nuestros cerebros se involucran entre sí de manera indirecta a través de nuestros comportamientos", concluye.
Se sabe que las interacciones sociales implican tareas complejas de toma de decisiones que están conformadas por una retroalimentación mutua y dinámica entre los participantes.
Esta investigación señala al respecto que la sincronización cerebral puede ser la clave de esa retroalimentación mutua entre las personas que comparten una actividad social.
Referencia
Correlated Neural Activity across the Brains of Socially Interacting Bats. Wujie Zhang, Michael M. Yartsev. Cell, June 20, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.023
Correlated Neural Activity across the Brains of Socially Interacting Bats. Wujie Zhang, Michael M. Yartsev. Cell, June 20, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.023