"Esto suena raro"
Un estudio muestra cómo nuestros cerebros nos dicen cuándo un sonido es 'raro'. Desde el ruido al cerrar la puerta de un coche, hasta dar una patada a la pelota de fútbol, o componer música, el cerebro sabe cómo distinguir lo "correcto" de lo "incorrecto".
Ya sea una puerta del coche mal cerrada, una patada en el fútbol o una nota fuera de lugar en la música, nuestros oídos nos dicen cuando algo no suena bien. Un equipo de neurocientíficos descubrió recientemente cómo funciona el cerebro para distinguir entre los sonidos "correctos" e "incorrectos", una investigación que brinda una comprensión más profunda de cómo aprendemos tareas audiomotoras complejas como hablar o tocar música.
“Escuchamos los sonidos que producen nuestros movimientos para determinar si cometimos o no un error”, dice David Schneider, profesor asistente en el Centro de Ciencias Neurales de la Universidad de Nueva York y autor principal del artículo, que aparece en la revista Current Biology. . “Esto es más obvio para un músico, pero nuestro cerebro en realidad está haciendo esto todo el tiempo, como cuando un golfista escucha el sonido de su palo haciendo contacto con la pelota. Nuestros cerebros siempre están registrando si un sonido coincide o se desvía de las expectativas. En nuestro estudio, descubrimos que el cerebro puede hacer predicciones precisas sobre cuándo se supone que debe ocurrir un sonido y cómo debería sonar”.
Los investigadores centraron su trabajo en comprender mejor los fenómenos cotidianos. Por ejemplo, sabemos cómo debe sonar la puerta de un automóvil porque la hemos cerrado innumerables veces. Sin embargo, en aquellas ocasiones en que dejamos el cinturón de seguridad en el marco de la puerta del automóvil y tratamos de cerrarlo, escuchamos algo diferente, un "clank" en lugar de un "thump". Es lo mismo con un bateador en el béisbol que golpea una bola lanzada de lleno en lugar de simplemente inclinarla, o cuando un músico escucha una nota que se ajusta a la melodía en lugar de una que la interrumpe.
Sin embargo, no está claro cómo funciona el cerebro para reconocer los sonidos "correctos" de los "incorrectos". Comprender cómo lo hace puede ofrecer información sobre cómo un cerebro sano puede aprender a hablar y tocar música, así como sobre qué falla en los trastornos neuronales como la esquizofrenia.
Para abordar esto, Schneider y sus colegas estudiaron la actividad neurológica de los ratones cuando realizaban tareas similares a cerrar la puerta de un automóvil. Los científicos entrenaron ratones para empujar una palanca con sus patas, como si se cerrara la puerta de un automóvil, y tocaron un tono cada vez que la palanca alcanzaba una posición particular. Finalmente, los ratones aprendieron exactamente cómo se suponía que sonaba la palanca. Si los investigadores eliminaban el sonido, reproducían el sonido incorrecto o reproducían el sonido correcto en el momento equivocado, los ratones ajustaban su comportamiento, tal como lo harían los humanos si la puerta de un automóvil hiciera algo inesperado.
Los científicos registraron la actividad cerebral de los ratones durante estos comportamientos, específicamente, cómo respondieron las neuronas en la corteza auditiva, uno de los "centros auditivos" del cerebro. En general, estas neuronas estaban mínimamente activas cuando un ratón empujó una palanca y escuchó el sonido esperado. Sin embargo, si los investigadores cambiaron el sonido a la frecuencia incorrecta, similar al "clank" de la puerta del automóvil, o incluso cambiaron ligeramente la sincronización del sonido, estas neuronas respondieron vigorosamente.
“La corteza auditiva parece señalar no lo que se escuchó, sino si lo que se escuchó coincidió o violó sus expectativas”, observa Nicholas Audette, autor principal del estudio y becario postdoctoral en el laboratorio de Schneider.
Además, los investigadores descubrieron que si omitían el sonido por completo, similar a no cerrar una puerta lo suficientemente fuerte, observaban que un grupo selecto de neuronas se activaba en el momento en que debería haber ocurrido el sonido.
“Debido a que estas eran algunas de las mismas neuronas que habrían estado activas si el sonido realmente se hubiera reproducido, fue como si el cerebro estuviera recordando el sonido que pensó que iba a escuchar”, señala Schneider.
Además de su papel en la predicción de los sonidos autogenerados durante los comportamientos cotidianos, se cree que el mismo circuito cerebral que están estudiando Schneider y sus colegas funciona mal en enfermedades como la esquizofrenia, lo que lleva a la percepción de "voces fantasmas" .
Los otros autores del estudio fueron Alessandro La Chioma, becario postdoctoral en el Centro de Ciencias Neurales, y WenXi Zhou, estudiante de doctorado de la NYU.
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