mayo 17, 2022

Electrodos para estudiar cómo nuestro cerebro reconoce objetos

Por primera vez, los investigadores de KU Leuven han realizado pruebas en cerebros humanos en el área responsable de nuestra visión. Este método de investigación es único. Los resultados se han publicado en PLOS Biology.

Para comprender mejor el cerebro humano, los investigadores pueden confiar en varios métodos. Una opción es escanear el cerebro de las personas y ver qué partes están activas mientras los participantes del estudio realizan una tarea en particular. Este método requiere mucho tiempo y la información que proporciona carece de detalles suficientes. 

cerebro reconoce objetos

Un segundo método consiste en insertar microelectrodos en el cerebro de animales de laboratorio, como ratones, ratas y monos. Los científicos ya han aprendido mucho de estos estudios, pero los animales y los seres humanos obviamente tienen cerebros diferentes. Ahora, los profesores Tom Theys y Peter Janssen y sus colegas han encontrado una solución: pudieron insertar microelectrodos en la corteza visual, el área del cerebro que es responsable de nuestra visión.

Detalles sin presedentes

El laboratorio del profesor Janssen se asoció con el profesor Theys, un especialista en epilepsia afiliado a los hospitales universitarios de Lovaina. En pacientes con epilepsia severa, los médicos a veces insertan electrodos en el cerebro durante quince días para registrar lo que sucede durante un ataque epiléptico. Para el propósito del estudio actual, los investigadores insertaron microelectrodos adicionales en la corteza visual de los pacientes sometidos a dicho procedimiento. Esto les permitió mapear su epilepsia y otras funciones cerebrales en una resolución más alta.

Durante las dos semanas que los pacientes pasaron en el hospital después de la operación, se les mostraron regularmente imágenes de objetos. Cada vez, los microelectrodos registraron cómo las células cerebrales individuales reaccionaban a los estímulos, lo que permitió a los investigadores estudiar la actividad de las células cerebrales en la corteza visual con este nivel de detalle por primera vez.

Unas semanas después de que se retiraron los electrodos, los pacientes participaron en una segunda fase del estudio. Durante una resonancia magnética, a los pacientes se les mostraron las mismas imágenes una vez más. Esto permitió a los investigadores ver qué partes del cerebro estaban activas. Continuaron comparando estos detalles con los registrados por los microelectrodos.

Más lento que un mono

El estudio produjo algunos descubrimientos interesantes. “Descubrimos que las células del cerebro en esta área particular reaccionan a ciertas imágenes de objetos de una manera específica. Esperábamos esto, pero nunca pudimos demostrarlo”, dice el profesor Janssen. Aun así, también hubo algunas sorpresas: “Según investigaciones anteriores, creíamos que las células cerebrales examinadas solo reaccionarían si al paciente se le mostraba una imagen de un objeto en una posición particular en la pantalla (por ejemplo, en el medio», Explica el profesor Janssen.»Ahora parece que estas células también reaccionan cuando el objeto está en otras posiciones, como a la izquierda o a la derecha».

Otro hallazgo notable fue que las células cerebrales humanas reaccionan varias décimas de milisegundo más lentamente que las células cerebrales de un mono.

Los profesores Tom Theys y Peter Janssen realizarán más de estos experimentos en el futuro con el fin de obtener una mejor comprensión del cerebro humano. Una vez que se hayan realizado suficientes investigaciones en humanos y los resultados obtenidos estén respaldados por la comunidad científica, es posible que se elimine gradualmente el uso de animales de laboratorio en este campo para ciertos temas de investigación.

Fuente

https://nieuws.kuleuven.be/en/content/2019/electrodes-to-study-how-our-brain-recognises-objects

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