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Federación de Asociaciones de Neuropsicología Españolas

El año en que las tecnológicas quisieron entrar en tu cerebro

En 2017 Mark Zuckerberg y Elon Musk anunciaron su intención de desarrollar dispositivos para leer el pensamiento y mejorar la memoria. ¿Qué ciencia real hay tras estos proyectos para ‘hackear’ el cerebro?

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ASÍ RECUERDA NUESTRO CEREBRO LUGARES NUEVOS

Cuando entramos en una habitación desconocida, nuestro cerebro es bombardeado con información sensorial. En el caso de un recinto ya conocido, la mayoría de esta información ya está almacenada en la memoria a largo plazo. Sin embargo, si la habitación no resulta familiar, el cerebro crea un nuevo recuerdo de ella casi de inmediato.

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Descubierta la causa de la sensibilidad a la falta de oxígeno del cerebro

Una investigación internacional en la que participa la Universidad Autónoma de Madrid ha descubierto por qué, en comparación con otros órganos del cuerpo, el cerebro presenta una sensibilidad extrema a la falta de oxígeno. El hallazgo abre nuevas perspectivas para evitar daños cerebrales tras sufrir un infarto.

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Miden las sinapsis que conectan el cerebro con los sentidos

Neurocientíficos de la Universidad Autónoma de Madrid han conseguido medir por primera vez la estructura tridimensional de los contactos intercelulares que permiten que la información de los sentidos ‘entre’ a la corteza cerebral. El estudio se publica en la revista Cerebral Cortex y está adscrito al proyecto europeo The Human Brain Project.

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Las neuronas en la retina del ojo se reparten el trabajo de detectar el nivel de luz del ambiente

Neurocientíficos del Hospital de Niños de Boston, en Estados Unidos, han descrito una manera inesperada en la que el ser humano percibe el grado general de iluminación en el ambiente. Las neuronas en la retina del ojo se reparten el trabajo, con determinadas neuronas afinadas a diversos rangos de intensidad de la luz, que se sintonizan y se turnan para enviar indicaciones al cerebro a medida que cambian esos niveles.

"A medida que la Tierra gira, el nivel de iluminación oscila entre muchos órdenes de magnitud, desde la luz de las estrellas a la plena luz del día", señala el autor principal del artículo publicado en la revista Cell, Michael Do, del Centro de Neurobiología en el Hospital de Niños de Boston.

"¿Cómo se construye un sistema sensorial que cubre un rango tan amplio? Parece un problema sencillo, pero la solución que encontramos fue mucho más compleja de lo esperado", reconoce.

Separadas de las varillas y los conos de la retina, que detectan principalmente la forma y el movimiento, hay otras neuronas sensibles a la luz especializadas en la visión de "no-imagen", usadas para ajustar nuestros relojes corporales, regular el sueño y controlar los niveles hormonales.

Se sintonizan y se turnan ante distintos niveles de luz

Estas neuronas sensibles a la luz, conocidas como fotorreceptores de células ganglionares M1, funcionan incluso en personas que de otra manera son ciegas.

Otro de los investigadores de este trabajo, Elliott Milner, estudiante de doctorado en el Programa de Neurociencia de la Universidad de Harvard, Estados Unidos, ha establecido nuevos métodos para estudiar las corrientes eléctricas de estas células M1, para entender mejor las señales que envían del ojo a áreas del cerebro.

"La expectativa del trabajo previo era que la señalización de estas células aumentaría simplemente con el brillo y que el promedio a través de ellas proporcionaría una medida de la intensidad luminosa total", dice Milner.

Pero lo que Milner y Do descubrieron fue que, aunque las células parecen visualmente indistinguibles entre sí, se sintonizan para responder a diferentes niveles de luz y se turnan para enviar indicaciones al cerebro a medida que cambian estos niveles.

Como resultado, el cerebro obtiene información sobre la intensidad de la luz a partir de las identidades de las células que están activas, no sólo el tamaño de la señal. 

"Algunas células envían señales vigorosamente en el crepúsculo y otras en plena luz del día --dice Milner--. Juntas, cubren una amplia gama de intensidades de luz en el medio ambiente". Curiosamente, el sistema de turnos de las células M1 utiliza un mecanismo que se suele considerar anormal o patológico, conocido como bloqueo de despolarización.

"Algunas células se silencian mientas otros se activan"

A medida que sube el nivel de luz, una proteína llamada melanopsina en las células M1 captura cada vez más fotones de luz, lo cual hace que el voltaje a través de la membrana celular se vuelva más positivo, es decir, "despolariza".

A medida que el voltaje se vuelve más positivo, la célula genera más picos eléctricos (también conocidos como potenciales de acción), que son las señales que se envían al cerebro.

En el bloque de despolarización típicamente observado en ciertos trastornos como la epilepsia, la célula pierde su capacidad de disparar picos cuando el voltaje de la membrana es demasiado positivo. "Hay tanta excitación que la célula no puede mantenerse y se calla", dice Do.

Las células M1 parecen estar utilizando esta característica con ventaja. Milner y Do piensan que este sistema puede haber evolucionado para ayudar al cerebro a distinguir los niveles de luz con mayor precisión, basándose en qué células están "hablando" y no sólo en su volumen general; además de que también puede ahorrar energía.

"Los picos son caros metabólicamente para que los produzca una célula --explica Do--. Debido a que algunas células se silencian mientas otros se activan, este sistema proporciona información a un menor costo energético".

 

Fuente: RTVE

 

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