Por qué estimular el cerebro nos permite entender mejor cómo funciona

Cualquier buena historia ciencia ficción mezclando mito y realidad en el cerebro alguna vez trató de hacernos creer que era posible manipular nuestros pensamientosmodificar nuestros recuerdos o hacernos actuar como marionetas, gracias a todo tipo de máquinas fantásticas.

Pero, ¿y en la vida real? ¿Es posible modificar, es decir, estimular la actividad de nuestro cerebro? En el laboratorioinvestigadores de neurociencia Cognitiva utilizar una variedad de estímulos directos e indirectos para cambiar la actividad de nuestro cerebro con el fin de estudiar cómo funciona.

¿Qué significa estimular el cerebro?

El cerebro está constantemente “estimulado” por la información que proviene de nuestros órganos sensoriales, como la luz captada por nuestros ojos. Por ejemplo, cuando miras un perro en un parque, la imagen de ese perro se forma en tu ojo en la retina.

La información visual presente en la retina se transmite luego al cerebro a través del nervio óptico. Por lo tanto, la estimulación (aquí visual) es indirecta. La información pasa por el órgano sensorial de la visión, el ojo, que modifica el estímulo antes de que llegue al cerebro. En otras palabras, la retina jugará un papel en lo que percibimos.

El efecto que los órganos sensoriales pueden tener sobre los estímulos puede interferir con la experimentación científica en ciertos casos específicos. Es por eso que los neurocientíficos cognitivos utilizan técnicas que ayudan a evitar estos efectos.

Él estimulación magnética transcraneal (TMS), también utilizado para el tratamiento de trastornos neurológicos o psiquiátricos, puede actuar directamente sobre nuestras neuronas. Provoca una modificación temporal de su actividad (generalmente unos milisegundos), produciendo un campo magnético localizado. Esta técnica no requiere cirugía, ya que consiste en colocar cerca de la cabeza un dispositivo compuesto por una bobina que crea este campo magnético.

Si se aplica TMS en la parte posterior del cráneo, al nivel de las neuronas visuales, estimulará estas neuronas e imitará su actividad natural, como si estuvieran recibiendo luz del ojo. Así, por ejemplo, puedes percibir un destello luminoso, que sin embargo no existe en el mundo exterior.

Este destello ilusorio, llamado fosfeno, aparece de manera diferente de persona a persona. Algunos lo describen como un cambio en la textura, otros como una mancha blanca o un grupo de puntos blancos y negros que aparecen localmente en el campo de visión.

El hecho de que la TMS tenga una acción directa sobre nuestras neuronas, sea precisa en el tiempo y espacialmente localizada sin necesidad de cirugía, la convierte en una técnica de elección para el estudio de la actividad cerebral.

En la estimulación visual indirecta, la información pasa primero por el ojo antes de llegar al cerebro. En su curso, puede sufrir modificaciones, concretamente a nivel de la retina, antes de ser transferida al área de visión a través del nervio óptico. Existe por tanto una etapa intermedia entre la estimulación visual y la zona del cerebro que procesa la información. Durante la estimulación magnética directa, es el área de visión la que se estimulará directamente.

¿Por qué estimular el cerebro?

Es interesante estimular el cerebro para estudiarlo bien. Continuemos con el ejemplo de estudiar la percepción visual. En el laboratorio, los investigadores pueden estudiarlo indirectamente. Se le presenta un objeto en una pantalla, y la actividad resultante de su cerebro se puede visualizar por medio de una resonancia magnética (imagen 3D del cerebro y las áreas cerebrales involucradas) o EEG (registro de actividad eléctrica del cerebro), por ejemplo.

Este tipo de estudio permite conocer qué áreas del cerebro se activan en respuesta a un determinado estímulo y cuál es la dinámica temporal de su actividad eléctrica. Pero, como hemos visto, este enfoque tiene límites, principalmente debido al papel de los órganos sensoriales en la percepción. TMS, por otro lado, estimulará directamente un área específica de la corteza de algunos cm³ permitiendo una excelente resolución espacial (y temporal) y evitando así el efecto de estos órganos sensoriales.

Estimulación cerebral directa e indirecta – Dugué Lab/Eddy Malrat

Si ver un objeto activa la población de neuronas A, esto no significa que lo contrario sea necesariamente cierto: cuando active la población de neuronas A, ¿veré este objeto? TMS te permite estudiar este vínculo causal entre nuestra percepción y la actividad cerebral.

De este modo, estudios mostró que si TMS activa neuronas que normalmente responden a la percepción de un objeto ubicado en la esquina superior derecha de su campo de visión, esto dará como resultado la percepción de actividad ilusoria en esa misma parte del campo de visión (en la esquina superior derecha). esquina). El TMS, por lo tanto, permite llegar específicamente a la población de neuronas en el origen de la percepción de ese objeto.

En resumen, activar el cerebro facilita el estudio. TMS permite estudiar el vínculo directo entre la activación neuronal y la percepción. Por lo tanto, puede complementar otras técnicas de imagen cerebral. Por ejemplo, la resonancia magnética proporciona una imagen espacialmente precisa del cerebro, a diferencia deEEG que registra con mayor precisión su activación a lo largo del tiempo.

TMS no permite obtener una imagen del propio cerebro. Solo existe para modificar su actividad y, por lo tanto, le permite confirmar los resultados observados en EEG o MRI. Es, por tanto, una herramienta más en la panoplia del investigador para comprender mejor los mecanismos del cerebro.

¿Podemos cambiar nuestros pensamientos estimulando el cerebro?

Habilitar neuronas ¡Absolutamente no significa que puedas hacer lo que quieras con tu cerebro con TMS! Nuestro entorno cotidiano está compuesto por miles de estímulos por minuto. Los pensamientos, los recuerdos y las acciones involucran redes neuronales y patrones de activación mucho más complejos que la respuesta creada por un simple pulso TMS en una parte de la cabeza.

Además, los investigadores no conocen todas las sutilezas de la dinámica neuronal detrás de un pensamiento determinado… Por lo tanto, es difícil saber cómo modificar elactividad cerebral para influir en nuestras mentes. TMS aún está lejos de parecer un dispositivo de ciencia ficción capaz de convertir a cualquiera en un títere, pero demuestra ser una herramienta formidable para romper con muchos. misterios del cerebro…