Cómo el punto azul del cerebro nos ayuda a centrar nuestra atención
El neurotransmisor noradrenalina regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información relevante
¿Cómo podemos pasar de un estado de falta de atención a uno de máxima atención? El locus coeruleus, literalmente el "punto azul", es un pequeño grupo de células situado en la base del cerebro. Como fuente principal del neurotransmisor noradrenalina, nos ayuda a controlar nuestra atención. Sintetizando pruebas de estudios en animales y humanos, científicos del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y de la Universidad del Sur de California han desarrollado un nuevo marco que describe la forma en que el punto azul regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información relevante en situaciones que requieren atención. Sus conclusiones se han publicado en un artículo de opinión en la revista Trends in Cognitive Sciences.
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Nuestra atención fluctúa. A veces nos distraemos y las cosas se nos escapan, mientras que en otras ocasiones podemos centrarnos fácilmente en lo que es importante. Imagínese que está caminando hacia su casa después de un día de trabajo; tal vez esté preparando en su mente la lista de alimentos que va a comprar para la cena; está en un estado de falta de atención. Sin embargo, cuando un coche en el que no habías reparado toca el claxon de repente, eres capaz de redirigir tu atención y responder a esta nueva situación. Pero, ¿cómo pasa el cerebro de un estado de falta de atención a uno de atención focalizada?
Durante los estados de falta de atención, nuestro cerebro se rige por fluctuaciones lentas y rítmicas de la actividad neuronal. En concreto, se cree que los ritmos neuronales con una frecuencia de unos 10 hercios, denominados oscilaciones alfa, suprimen el procesamiento activo de las entradas sensoriales durante la falta de atención. Así, las oscilaciones alfa pueden entenderse como un filtro que regula la sensibilidad de nuestro cerebro a la información externa.
"Aunque la relación entre el aumento y la disminución de las oscilaciones alfa y la atención está establecida desde hace tiempo, se sabe menos sobre lo que hace que estos patrones rítmicos de disparo vayan y vengan", dice Markus Werkle-Bergner, científico principal del Centro de Psicología de la Vida en el Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y coautor del artículo de opinión.
Para explorar esta cuestión, los investigadores se centraron en el punto azul (locus coeruleus), una diminuta estructura celular que se encuentra en el tronco del encéfalo, oculta en las profundidades del córtex. Este grupo de células sólo mide unos 15 milímetros, pero está conectado a la mayor parte del cerebro a través de una extensa red de fibras nerviosas de largo alcance. La mancha azul está formada por neuronas que son la principal fuente del neurotransmisor noradrenalina. Al regular la comunicación neuronal, la noradrenalina contribuye al control del estrés, la memoria y la atención.
"Debido a su pequeño tamaño y a su ubicación en las profundidades del tronco cerebral, antes era casi imposible investigar el núcleo noradrenérgico de forma no invasiva en seres humanos vivos. Afortunadamente, en los últimos años, la investigación con animales ha revelado que las fluctuaciones del tamaño de la pupila están relacionadas con la actividad del punto azul. Así, nuestros ojos pueden considerarse una ventana a una región del cerebro que durante mucho tiempo parecía inaccesible", afirma Mara Mather, profesora de Gerontología de la Universidad del Sur de California y coautora del artículo de opinión.
Para estudiar si la noradrenalina del punto azul podría ser un factor que regula las oscilaciones alfa, los investigadores combinaron registros del tamaño de la pupila y de las oscilaciones neuronales mientras los participantes resolvían una tarea de atención exigente. Como se esperaba, durante los momentos de mayor tamaño de la pupila, indicativo de una mayor actividad noradrenérgica, las oscilaciones alfa desaparecían. Además, los participantes que mostraban respuestas pupilares y alfa más fuertes eran mejores en la resolución de la tarea de atención. Estos resultados, que se publicaron en 2020 en un artículo del Journal of Neuroscience, sugieren que, al modular las oscilaciones alfa, el punto azul puede ayudarnos a centrar nuestra atención.
Lo que quedó sin respuesta en este estudio es cómo influye la noradrenalina en las oscilaciones alfa. Para abordar esta cuestión, los autores recurrieron además a investigaciones anteriores con animales que registraron la actividad neuronal directamente de las neuronas del tálamo, una región situada en el centro del cerebro que funciona como marcapasos del ritmo alfa. Es importante destacar que el disparo rítmico de estas neuronas en reposo da lugar a las oscilaciones alfa corticales que se observan durante los estados de falta de atención. Sin embargo, la adición de noradrenalina a estas neuronas suprime su ritmicidad.
"Ensamblando los hallazgos de todos los estudios, pudimos describir cómo la noradrenalina y el tálamo podrían interactuar para controlar la actividad rítmica alfa. Sugerimos que la noradrenalina del punto azul regula la sensibilidad de nuestro cerebro para procesar información relevante suprimiendo los generadores alfa en el tálamo", afirma Martin Dahl, investigador postdoctoral del Centro de Psicología de la Vida, del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano y de la Universidad del Sur de California y primer autor del artículo de opinión.
Así, en situaciones que requieren un cambio repentino de atención, una oleada de noradrenalina nos ayuda a volver a concentrarnos y a esquivar rápidamente el coche que se acerca.
Otros estudios a largo plazo que evalúen tanto el locus coeruleus como el tálamo en los mismos participantes podrían arrojar nueva luz sobre los mecanismos neuronales de la atención y su deterioro en el envejecimiento y la enfermedad.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Dahl, M. J., Mather, M., & Werkle-Bergner, M.; "Noradrenergic modulation of rhythmic neural activity shapes selective attention"; Trends in Cognitive Sciences; 2022, 26(1), 38–52.
Dahl, M. J., Mather, M., Sander, M. C., & Werkle-Bergner, M.; "Noradrenergic responsiveness supports selective attention across the adult lifespan"; The Journal of Neuroscience; 2020, 40(22), 4372–4390.
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