El valor del ruido de fondo cerebral

Al desentrañar las durante tiempo subestimadas señales ocultas en el «parloteo eléctrico» del cerebro, los científicos están aumentado los conocimientos sobre el sueño y el envejecimiento, entre otros fenómenos

OLENA SHMAHALO/QUANTA MAGAZINE; RUIDO GENERADO POR THOMAS DONOGHUE

En un simposio sobre la investigación del sueño celebrado en enero de 2020, Janna Lendner, residente de anestesiología en el Centro Médico Universitario de Tubinga, presentó una serie de conclusiones que apuntaban a que existe una forma de observar la actividad cerebral de las personas que revela la frontera entre el estado de vigilia y la inconsciencia. Para pacientes en coma o bajo anestesia, la capacidad de obtener esa distinción de manera correcta puede resultar de suma importancia. Sin embargo, diferenciar ambos estados resulta más difícil de lo que puede parecer: cuando alguien se encuentra en la fase del sueño de movimientos oculares rápidos (MOR), su cerebro genera las mismas ondas con suaves oscilaciones que cuando una persona está despierta. Lendner sostuvo, sin embargo, que la clave no se encuentra en las ondas cerebrales regulares, sino en un aspecto de la actividad neuronal que los científicos suelen ignorar, a saber, el ruido de fondo errático.

Algunos investigadores se mostraron incrédulos. «Replicaron: "¿Estás diciendo que hay información en ese ruido?"», explica Lendner, quien acaba de terminar su posdoctorado en la Universidad de California en Berkeley. «Les contesté que sí. Lo que para algunos es ruido, para otros es una señal.» Lendner forma parte de un creciente número de neurocientíficos convencidos de que el ruido de la actividad eléctrica cerebral podría ofrecer pistas sobre su funcionamiento interno. Lo que antes se consideraba el equivalente neurológico a la molesta «nieve» del televisor podría tener grandes implicaciones para el estudio del cerebro.

Los escépticos solían indicarle a Bradley Voytek, neurocientífico y profesor titular de ciencia cognitiva y ciencia de datos en la Universidad de California en San Diego, que no había nada que mereciese la pena estudiar en esas ruidosas características de la actividad cerebral. Pero sus propias investigaciones sobre los cambios en el ruido eléctrico a medida que las personas envejecen, así como otras publicaciones anteriores sobre las tendencias estadísticas de la actividad cerebral irregular, lo convencieron de que estaban pasando algo por alto. Por esta razón, durante años se ha dedicado a encontrar una forma de ayudar a los científicos a reinterpretar sus datos. «No basta con ponerse delante de un grupo de científicos y decir: "Oye, creo que nos hemos estado equivocando"», aclara Voytek. «Hay que darles una nueva herramienta para trabajar» de otra manera o mejor.

En colaboración con neurocientíficos de la UC en San Diego y Berkeley, Voytek desarrolló un software que aísla las oscilaciones regulares (entre ellas, las ondas alfa, muy estudiadas en participantes que duermen o están despiertos) que permanecen ocultas en las partes aperiódicas de la actividad cerebral. Mediante esta novedosa herramienta, los investigadores pueden examinar tanto las ondas regulares como la actividad aperiódica para desentrañar su papel en el comportamiento, la cognición y las enfermedades.

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