viernes, diciembre 6, 2019
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Percepción artificial: viable para activar alguna función cerebral que se haya perdido

A diario y en todo momento recibimos un “bombardeo” de estímulos visuales, olfativos, auditivos, táctiles y gustativos, los cuales son convertidos por los órganos de los sentidos en señales neuronales. Éstas recorren una red de circuitos hasta llegar al cerebro, que se encarga de procesarlas y formar una representación mental, es decir, la percepción.

Por Karina Galarza Vásquez

La percepción ha sido definida como un estado consciente que permite darnos cuenta de lo que sucede a partir de la actividad de las neuronas. “Es la forma en que los eventos externos se recrean en el cerebro y tiene lugar cuando la información captada por los sentidos es comparada con los referentes guardados en la memoria”, refiere el doctor Ranulfo Romo Trujillo, investigador titular del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM.

Por ejemplo, las vibraciones generadas por una voz tienen la capacidad de activar los receptores auditivos de la cóclea, estructura en forma de tubo enrollado en espiral, situada en el oído interno. Enseguida, esta información llega al cerebro, donde se compara con otros sonidos guardados en la memoria.

O bien, la información que los receptores visuales obtienen de la imagen de un objeto es transformada en actividad eléctrica que es enviada al cerebro; ahí se compara con la experiencia previa, de tal forma que es posible percibir las cosas por medio de la vista.

El trabajo que realiza el científico desde hace 25 años está enfocado en la comprensión de la maquinaria neuronal, es decir, cómo percibe, memoriza, toma decisiones y genera la conducta motora voluntaria el cerebro. “¿Cuál es el objetivo?, conforme transcurren los años puede llegar un momento en que no escuchemos bien, presentemos dificultad para recordar o tomemos decisiones erróneas. Ante tales problemas, la investigación básica como la que realizamos es fundamental para abrir un camino hacia la búsqueda de métodos o sistemas para reparar o atenuar tales trastornos en el futuro”, apunta.

Los hallazgos
El equipo científico a cargo del doctor Romo Trujillo ha logrado observar e identificar los eventos que se generan en diferentes circuitos del cerebro a partir de un estímulo, lo que forma parte de la información sensorial; cómo se almacena ésta en la memoria y de qué manera las neuronas toman una decisión.

Asimismo, ha detectado cuáles son los circuitos cerebrales correspondientes al sistema motor, los cuales se relacionan con actos intencionales surgidos a partir de una decisión, basada en la experiencia previa.

Para que el cerebro sea capaz de generar la percepción, explica, es necesario que almacene información sensorial, la cual se ubica en la memoria de trabajo. “Esta última se usa todo el día para ejecutar acciones durante periodos muy cortos con el fin de dar sentido a las experiencias. Por ejemplo, gracias a ella nos es posible seguir la secuencia de las palabras durante una conversación y al final de la misma tener una idea de lo que se platicó. Si no existiera, sería imposible entender una frase”.

Los investigadores han generado todo ese conocimiento gracias al estudio del cerebro de monos Rhesus (cuyo funcionamiento es muy parecido al de los seres humanos). Así, han podido entender cómo el órgano establece e interpreta los mensajes de los órganos de los sentidos, conocer la forma en que percibe y memoriza esta información, de qué manera toma decisiones y cómo las expresa por medio de movimientos.

En sus experimentos, el doctor Romo Trujillo entrena a los monos para que realicen tareas sencillas. Una vez aprendidas, se les colocan microelectrodos que permiten observar la actividad de su sistema nervioso y cómo cambia con las diferentes labores que realizan. Mediante este proceso se aprecia lo que “dicen” las neuronas mientras el primate genera una percepción, memoriza o toma una decisión.

“El microelectrodo registra los cambios de voltaje en el tiempo y las señales que capta se amplifican, filtran y se envían a una computadora, que analiza y correlaciona los datos”, refiere el investigador.

Asimismo, les fue posible activar artificialmente un grupo de neuronas de los monos mediante una corriente eléctrica, pues los animales exhibieron una percepción y sensaciones muy similares a las que experimentaron al recibir estímulos naturales.

“El presente resultado nos indica que es viable generar la percepción en forma artificial, por lo que en un futuro podríamos activar de la misma forma alguna función en el cerebro que se haya perdido por alguna enfermedad; sería como reconectarlo para que vuelva a funcionar”, detalla el doctor Romo Trujillo.

Lo que digan las neuronas
Otro hallazgo importante se asocia a la experiencia guardada en la memoria, la cual al asociarse con los eventos del mundo externo lleva a tomar una decisión. “Es una falacia considerar que tenemos el control en la toma de decisiones, pues quienes lo hacen son los circuitos neuronales y mandan una instrucción con el fin de que creamos que fuimos nosotros”, acota el investigador.

Agrega que la actividad neuronal es la encargada de coordinar las acciones. “Envía una señal a nuestros estados conscientes para dejar pasar o frenar una acción, porque en realidad son ellas las que median toda nuestra actividad mental”.

Cuando se trata de evaluar el contenido de la información que entra por nuestros sentidos, por ejemplo un documento que tiene información, entra por la vista, al leerlo, se representa en la corteza visual y luego viaja por muchos circuitos cerebrales hasta ir a cotejarse con su experiencia, con la información adquirida a lo largo de la vida para tomar una decisión. Hay múltiples circuitos de neuronas que se coordinan espacial y temporalmente para tomar decisiones.

De acuerdo con el investigador, entender cómo aprendemos, sentimos y percibimos constituye, asimismo, la base esencial del aprendizaje. “Entender nuestra capacidad de memorizar eventos y saber cuáles son los límites de las neuronas puede tener implicaciones profundas al momento de impartir la enseñanza, que desde edad temprana es necesario esté orientada a la toma de decisiones a través de un circuito neuronal educado”.

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