Desde la famosa frase de Einstein “El tiempo es relativo” hasta los dichos populares como “El tiempo no espera por nadie” está más que claro que la sociedad constantemente se encuentra en una interacción constante con este elemento, y, por ende, también en un proceso de continuo entendimiento del mismo –ya sea desde un punto de vista más científico o coloquial.

Ahora, el poder tener conciencia de la existencia y paso de este, así como de los eventos que ocurren en el mismo se debe principalmente –en cualquiera de los dos casos anteriores– a la capacidad que tiene nuestro cerebro de procesar esta información. A pesar de que este es un detalle que conocemos, la verdad no tenemos una idea concreta de cómo esto se lleva a cabo.

La investigación realizada por la estudiante postdoctoral Hyeyoung Shin y el profesor de neurociencia de la Universidad Brown nos ha llevado a poder responder esta gran incógnita. Aunque, curiosamente, este descubrimiento no se encontraba dentro de sus planes originales.

Más allá de los ritmos gama

Inicialmente, esta dupla tenía la intención de estudiar algunos de los subcomponentes de los ya conocidos ritmos gama. Antes de este nuevo descubrimiento, estos eran considerados por muchos científicos como los verdaderos medidores del tiempo del cerebro.

Inicialmente, estas “ondas” que recorrían las neuronas fueron encontradas dentro del cerebro de los roedores. Fue posteriormente que se pudo determinar que ellas también formaban parte del proceso mental de los seres humanos y se les empezó a conferir mucha más importancia.

Sin embargo, debido a su falta de constancia –ya que solo se activaban a través de estímulos externos–, muchos otros científicos no estaban de acuerdo con atribuirles tal relevancia. Ahora, gracias a Moore y a Shin podemos saber que con los ritmos gama solo teníamos la mitad de la respuesta. Con ello, finalmente podría ser posible unir las posturas de estos dos sectores enfrentados.

El “metrónomo” del cerebro

Básicamente, Shin y Moore buscaban con su investigación entender los factores inhibidores de los ritmos gama que permitían que unos estímulos, por leves que fueran, se percibieran y otros no. Para ello, se enfocaron nuevamente en estudiar los procesos neurológicos que se desarrollaban en los cerebros de los ratones y cómo las ondas gama reaccionaban o no a leves estímulos en los bigotes de los mismos.

Sin embargo, durante los experimentos algo llamó la atención de Shin. En un sector del cerebro de los roedoes dedicado a la recepción de estímulos, se encontraba una pulsación constante en ciertos tipos de neuronas. Estas no se afectaban por los estímulos del exterior y mantenían fijas sus pulsaciones.

Por si fuera poco, su velocidad se mantenía en los mismos 40 ciclos por segundo que les dieron notoriedad a las ondas gama ¿La diferencia? Estos no esperaban a una señal externa, sino que se mantenían inmutables sin importar qué. Decidieron llamar a estas neuronas “metrónomo” debido a la regularidad de sus pulsaciones que podrían servirle al cerebro para medir eficazmente el tiempo.

Shin y Moore lo notaron y comenzaron a estudiarlos hasta darse cuenta de que, no solo se encontraban dando pulsaciones regulares, sino que todas las neuronas de este estilo de la zona reguladora de la percepción de estímulos se encontraban en perfecta sincronía. Cuando estas pulsaban, se puso notar mejorías en las habilidades perceptivas de los ratones.

¿Nuestro cerebro tiene un reloj?

Por el momento, no se han realizado estudios que permitan saber si las neuronas metrónomo se encuentran en nuestros cerebros. Después de todo, ha pasado muy poco tiempo desde que no hemos siquiera enterado de su existencia.

Sin embargo, en un punto de la historia tampoco sabíamos de las ondas gama. Pero, ahora su existencia ya se ha aceptado y comprobado. Como un siguiente paso en sus investigaciones, Moore y Shin tienen dos metas claras.

La primera es determinar si estas neuronas verdaderamente se encuentran en el cerebro humano y qué tipo de efectos tiene tanto su funcionamiento correcto, como sus fallas –ya que estas tal vez podrían derivar en desordenes cognitivos como el autismo o la esquizofrenia. Por otro lado, la segunda meta es continuar probando en ratones si estas neuronas pueden sincronizarse artificialmente y si ello generaría cambios en el desempeño sensorial del animal.

Referencia:

Persistent Gamma Spiking in SI Nonsensory Fast Spiking Cells Predicts Perceptual Success: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.06.014