Las ondas ultralentas del cerebro desempeñarían un papel central en la coordinación de la actividad neurológica
El cerebro es recorrido continuamente por una serie de ondas pasmosamente lentas a las que la neurociencia tradicionalmente no ha prestado demasiada atención. Ahora, un estudio realizado por científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis ha revelado que dichas ondas ultralentas resultan esenciales para la coordinación del cerebro como un todo, y para el surgimiento de la consciencia.
En 2009, Marcus Raichle, neurólogo de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis especializado en el estudio de la actividad cerebral, hablaba de la existencia de un “movimiento etéreo” en el cerebro, compuesto por ondas que recorren continuamente este órgano de un sitio a otro, a una “lentitud pasmosa”.
Lo hacía en una entrevista para el programa redes, en la que además comparaba dichas ondas con el resto de ondas cerebrales, mucho más rápidas.
A estas últimas son a las que, tradicionalmente, mayor atención ha prestado la neurociencia. Sin embargo, en un estudio reciente realizado con ratones, Raichle y su equipo han descubierto que ese “movimiento etéreo” resulta más fundamental de lo que se creía, pues está involucrado en la coordinación de la actividad entre regiones cerebrales distantes y relacionado con la consciencia.
Importancia inesperada
Si se observa una resonancia magnética del cerebro (una imagen de determinadas regiones cerebrales ejecutando una tarea), se distingue cómo, alrededor de cada diez segundos, este órgano es atravesado por una onda que es como un latido del corazón.
Estas ondas ultralentas se conocen desde hace décadas, pero hasta ahora se les había prestado poca atención, en comparación con la destinada a ondas cerebrales más rápidas como las gamma(vinculadas a la percepción) o las beta (relacionadas con el aprendizaje) .
Pero Raichle y sus colaboradores han descubierto que las ondas cerebrales ultralentas son más importantes de lo que se creía, pues desempeñan un papel central en la coordinación de la actividad cerebral y están directamente relacionadas con la consciencia.
«Estas señales que varían lentamente son el medio de coordinación a gran escala de las actividades de diversas áreas del cerebro. Cuando las ondas ultralentas aumentan, dichas áreas se vuelven más excitables, cuando diminuyen, se vuelven menos activas», explica Raichle en un comunicado de la Universidad de Washington.
Correlación con la consciencia
Para llegar a sus conclusiones, los científicos analizaron las ondas ultralentas del cerebro de ratones con dos técnicas de medición de la actividad eléctrica cerebral.
En uno de sus análisis midieron la actividad del cerebro a nivel celular. En otro, midieron la actividad eléctrica del cerebro, capa por capa, a lo largo de toda su superficie externa.
Hallaron así que las ondas ultralentas comenzaban espontáneamente en una capa profunda del cerebro de los ratones, y se extendían siguiendo una trayectoria predecible.
También descubrieron que, cada vez que las ondas pasaban por un área del cerebro, la actividad eléctrica de esta mejoraba. Es decir, que las neuronas de dichas áreas transmitían con mayor fuerza el impulso nervioso, constituido por ondas de naturaleza eléctrica.
Por último, encontraron que las ondas ultralentas persistían cuando los ratones eran sometidos a anestesia general, aunque con una dirección invertida. Según los investigadores, esto implicaría que la forma en que estas ondas ultralentas se mueven a través de la corteza cerebral se correlaciona con la diferencia entre los estados conscientes y los estados inconscientes.
La detención del ritmo cerebral
Raichle y sus colaboradores analizan ahora si las anomalías en la trayectoria de las ondas ultralentas del cerebro pueden explicar algunos trastornos neuropsiquiátricos, como la demencia o la depresión.
Estos trastornos no suponen una diferencia cerebral fisiológica importante con respecto al cerebro sano por lo que, teorizan los investigadores, tal vez dependan de modificaciones sutiles en la organización de la actividad cerebral como un todo, a su vez dependiente de las ondas ultralentas.
Previamente se habían relacionado algunas anomalías de las ondas cerebrales lentas (aunque no ultralentas) con otra enfermedad neurológica: el Alzheimer. Según el profesor Arthur Konnerth, de la Universidad Técnica de Múnich, autor en 2013 de un estudio sobre esta cuestión, la clave radicaría en que el cerebro “es una máquina de ritmo”, en la que las ondas lentas marcan la coordinación del todo.
Referencia bibliográfica:
Mitra A, Kraft A, Wright P, Acland B, Snyder AZ, Rosenthal Z, Czerniewski L, Bauer A, Snyder L, Culver J, Lee J-M, Raichle ME. Spontaneous Infra-Slow Brain Activity has Unique Spatiotemporal Dynamics and Laminar Structure. Neuron (2018). DOI: 10.1016/j.neuron.2018.03.015.