Los científicos saben que la expectativa ejerce una fuerte influencia en el procesamiento sensorial, al mejorar la detección y la discriminación entre múltiples estímulos, así como el desvío de la percepción hacia un estímulo anticipado.

Estos efectos, demostrados experimentalmente para diversas modalidades sensoriales y en diferentes especies, pueden atribuirse a los cambios en el procesamiento sensorial que ocurren en las cortezas sensoriales primarias. Sin embargo, a pesar de décadas de investigaciones, se sabe poco sobre cómo la expectativa determina el procesamiento cortical de la información sensorial.

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Respuesta perceptiva

En este sentido, un equipo de científicos de la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook, desarrolló un modelo teórico que ayuda a explicar cómo la corteza gustativa media la expectativa de recibir un sabor, aportando nueva información sobre la base neuronal detrás de esta respuesta perceptiva.

La gráfica muestra la actividad neuronal en la corteza gustativa, indicando cambios en los estados neuronales, los cuales pueden ser influenciados por la expectativa.

La evidencia experimental muestra que el estado de expectativa está mediado por una aceleración de la actividad neuronal generada por ciertas poblaciones de neuronas. Los autores construyeron un modelo plausible de este fenómeno basado en la modulación de la actividad espontánea del cerebro.

En referencia al estudio, el investigador Giancarlo La Camera, del Departamento de Neurobiología y Comportamiento de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stony Brook, comentó:

“Las neuronas en la corteza gustativa parecen estar continuamente activas y erráticas, lo que nos da una sensación desordenada de lo que están haciendo las neuronas. Nuestro modelo arroja una luz potencial sobre el significado de dicha actividad continua y propone un mecanismo a través del cual podría estar mediando la expectativa”.

Vínculo examinado

A través de una serie de experimentos realizados en la corteza gustativa de ratas, los investigadores examinaron el vínculo entre la actividad pre-estímulo y el fenómeno de la expectativa general.

En esos experimentos, los investigadores entrenaron a las ratas para que esperaran el suministro intraoral de uno de los cuatro posibles sabores después de una indicación anticipada. El uso de una sola señal permitió al animal predecir la disponibilidad de estímulos gustativos, sin generar expectativas sobre qué sabor específico se estaba entregando.

El estado de expectativa está mediado por una aceleración de la actividad neuronal generada por ciertas poblaciones de neuronas.

Las señales que predicen la disponibilidad general del gusto modulan las tasas de activación de las neuronas de la corteza gustativa. Los saborizantes entregados después de la señal se codificaron más rápidamente que los de sabor libre, y esta mejora se atribuyó a la actividad evocada por la señal preparatoria.

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Los autores del estudio presumen que el estado de expectativa está mediado por una representación interna más rápida o más precisa de lo que está sucediendo. Siendo ese el caso, el modelo muestra que las representaciones internas de eventos esperados se forman antes, en comparación a cuando los mismos eventos son inesperados.

En conjunto, estos resultados proporcionan una teoría de la expectativa biológicamente plausible y atribuyen una función alternativa a la actividad neuronal generada intrínsecamente.

Referencia: Expectation-induced modulation of metastable activity underlies faster coding of sensory stimuli. Nature Neuroscience, 2019. https://doi.org/10.1038/s41593-019-0364-9

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