¿Cómo responde el cerebro a eventos sorpresivos?

¿Alguna vez se ha preguntado qué pasa en su cerebro cuando alguien le da un regalo que no esperaba? ¿O cuando pasa un evento inesperado? Un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés) podría tener las respuestas. La nueva publicación, en la revista Nature, estudió el papel de la noradrenalina, un neuromodulador, en este proceso. Básicamente, los neuromoduladores son sustancias que alteran la forma en que los nervios se comunican entre sí.

“Se cree que las sustancias neuromoduladoras perfunden grandes áreas del cerebro y, por lo tanto, alteran el impulso excitatorio o inhibitorio que las neuronas reciben de una manera más puntual”, explicó a MIT News Mriganka Sur, profesora y autora principal del artículo “Esto sugiere que deben tener funciones cerebrales muy importantes que son importantes para la supervivencia y la regulación del estado cerebral”.

Justamente, los eventos inesperados provoca que se libere una especie de “estallido” de esta sustancia en el cerebro. Lo que esto hace es que el cerebro se pueda enfocar más en los eventos inesperados, para así aprender de ellos. La noradrenalina se codifica en una estructura del cerebro llamada el locus cerúleo. “Lo que muestra este trabajo es que el locus coeruleus codifica eventos inesperados, y prestar atención a esos eventos sorprendentes es crucial para que el cerebro haga un balance de su entorno”, explicó Sur. (También puede leer: Redescubren un pequeño y raro cangrejo de río que se creía extinto)

Para el estudio, los investigadores entrenaron ratones para que empujaran una palanca cuando escuchaban un tono de alta frecuencia y no al escuchar un tono de baja frecuencia. Cuando los ratones respondían correctamente al tono de alta frecuencia, recibían agua, pero si empujaban la palanca cuando escuchaban un tono de baja frecuencia, recibían una bocanada de aire desagradable. Progresivamente, los animales también aprendieron a empujar la palanca con una fuerza proporcional a la fuerza del tono: es decir, la empujaban con más fuerza cuando los tonos eran también más fuertes.

Los investigadores identificaron que los ratos tenían un estallido inicial de noradrenalina cuando tenían que tomar decisiones al empujar la palanca, pero también se dieron cuenta que, frecuentemente, una segunda liberación de la sustancia ocurría cuando finalizaban las pruebas. Cuando los animales recibían la recompensa que esperaban (por ejemplo, agua cuando empujaban correctamente la palanca), el nivel de noradrenalina era mucho menor que cuando les daban algo que no esperaban. Por ejemplo, si el ratón recibía una bocanada de aire, en lugar de la recompensa. (Le puede interesar: Encuentran en Colombia fósil del tiburón dientes planos, el primer registro en América)

En pruebas posteriores, los ratones que ya habían sido expuestos a este tipo de sorpresas fueron modificando su comportamiento. Si el ratón no estaba seguro de que fuera a recibir un premio, al escuchar un tono bajo, era mucho menos probable que empujara la palanca. En un inicio, el animal lo hacía mucho más cuando oía cualquier tipo de ruido. La liberación de noradrenalina, aparentemente, los ayudó a aprender de situaciones previas donde no recibieron una recompensa, sino algo distinto.

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¿Alguna vez se ha preguntado qué pasa en su cerebro cuando alguien le da un regalo que no esperaba? ¿O cuando pasa un evento inesperado? Un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés) podría tener las respuestas. La nueva publicación, en la revista Nature, estudió el papel de la noradrenalina, un neuromodulador, en este proceso. Básicamente, los neuromoduladores son sustancias que alteran la forma en que los nervios se comunican entre sí.

“Se cree que las sustancias neuromoduladoras perfunden grandes áreas del cerebro y, por lo tanto, alteran el impulso excitatorio o inhibitorio que las neuronas reciben de una manera más puntual”, explicó a MIT News Mriganka Sur, profesora y autora principal del artículo “Esto sugiere que deben tener funciones cerebrales muy importantes que son importantes para la supervivencia y la regulación del estado cerebral”.

Justamente, los eventos inesperados provoca que se libere una especie de “estallido” de esta sustancia en el cerebro. Lo que esto hace es que el cerebro se pueda enfocar más en los eventos inesperados, para así aprender de ellos. La noradrenalina se codifica en una estructura del cerebro llamada el locus cerúleo. “Lo que muestra este trabajo es que el locus coeruleus codifica eventos inesperados, y prestar atención a esos eventos sorprendentes es crucial para que el cerebro haga un balance de su entorno”, explicó Sur. (También puede leer: Redescubren un pequeño y raro cangrejo de río que se creía extinto)

Para el estudio, los investigadores entrenaron ratones para que empujaran una palanca cuando escuchaban un tono de alta frecuencia y no al escuchar un tono de baja frecuencia. Cuando los ratones respondían correctamente al tono de alta frecuencia, recibían agua, pero si empujaban la palanca cuando escuchaban un tono de baja frecuencia, recibían una bocanada de aire desagradable. Progresivamente, los animales también aprendieron a empujar la palanca con una fuerza proporcional a la fuerza del tono: es decir, la empujaban con más fuerza cuando los tonos eran también más fuertes.

Los investigadores identificaron que los ratos tenían un estallido inicial de noradrenalina cuando tenían que tomar decisiones al empujar la palanca, pero también se dieron cuenta que, frecuentemente, una segunda liberación de la sustancia ocurría cuando finalizaban las pruebas. Cuando los animales recibían la recompensa que esperaban (por ejemplo, agua cuando empujaban correctamente la palanca), el nivel de noradrenalina era mucho menor que cuando les daban algo que no esperaban. Por ejemplo, si el ratón recibía una bocanada de aire, en lugar de la recompensa. (Le puede interesar: Encuentran en Colombia fósil del tiburón dientes planos, el primer registro en América)

En pruebas posteriores, los ratones que ya habían sido expuestos a este tipo de sorpresas fueron modificando su comportamiento. Si el ratón no estaba seguro de que fuera a recibir un premio, al escuchar un tono bajo, era mucho menos probable que empujara la palanca. En un inicio, el animal lo hacía mucho más cuando oía cualquier tipo de ruido. La liberación de noradrenalina, aparentemente, los ayudó a aprender de situaciones previas donde no recibieron una recompensa, sino algo distinto.

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