El cerebro puede predecir el futuro gracias a estos dos «relojes» internos
Combinando recuerdos con el sentido del ritmo, el ser humano es capaz de relacionarse con su entorno y anticipar situaciones, como frenar antes de que el semáforo marque el rojo.
Mientras conduces, suena el principio de una canción que te gusta mucho. Justo en el momento en que empieza a atronar la batería, mecánicamente tus dedos tamborilean encima del volante a su compás. Mientras, ves que el semáforo se va a poner en rojo, así que una décima de segundo antes de que cambie de color, aceleras. Todas estas decisiones las toma tu cerebro gracias a dos «relojes» internos, uno basado en recuerdos y otro en el ritmo, que sirven tanto para desenvolverte en el mundo como para anticipar futuras situaciones para ofrecerte una ventaja que muchas veces pasa desapercibida.
Una nueva investigación de la Universidad de California Berkley (EE.UU.) se ha centrado en estos dos «cronómetros» cerebrales, cuyas redes neuronales se ha observado que trabajan en dos partes diferenciadas del cerebro y no en un único sistema, como se creía hasta ahora. «Ya se trate de deportes, música, hablar o incluso prestar atención, nuestro estudio sugiere que la sincronización no es un proceso unificado, sino que hay dos formas distintas en las que hacemos predicciones temporales y éstas dependen de diferentes partes del cerebro», afirma Assaf Breska, investigador postdoctoral en neurociencia en la UC Berkeley y autor principal.
Los hallazgos, publicados en «Proceedings of the National Academy of Sciences», ofrecen una nueva perspectiva sobre cómo el cerebro humano calcula cuándo hacer un movimiento. «Juntos, estos sistemas cerebrales nos permiten no solo existir en el momento, sino también anticipar activamente el futuro», apostilla Richard Ivry, neurocientífico de la Universidad de California en Berkeley y coautor de la investigación.
Los resultados contradicen la teoría de que solo hay un sistema cerebral que maneja la anticipación: «Existe un sistema basado en el ritmo, sensible a los eventos periódicos en el mundo, como lo es inherente al habla y la música; y otro sistema de intervalos proporciona que una capacidad de anticipación más general, sensible a las regularidades temporales incluso en ausencia de una señal rítmica», explica Breska.
El ritmo y la memoria son los «relojes internos» del cerebro para adelantarse al futuro / Fotolia / Los «relojes internos» actúan en áreas diferentes del cerebro
Un reloj puede suplir al otro
En el estudio participaron dos grupos: uno formado por personas con Parkinson, relacionado con un mal funcionamiento de los ganglios basales; y un segundo con pacientes con degeneración cerebelosa, es decir, con la región del cerebelo -vinculada a los recuerdos- afectada. Ambos grupos vieron secuencias de cuadrados rojos, blancos y verdes mientras pasaban a diferentes velocidades en una pantalla, y presionaron un botón en el momento en que vieron el cuadrado verde. Los cuadrados blancos alertaban de la llegada del cuadrado verde.
En una secuencia, los cuadrados rojo, blanco y verde siguieron un ritmo constante, y los pacientes con degeneración del cerebelo respondieron bien a estas señales rítmicas. Por el contrario, cuando los cuadrados de colores siguieron un patrón más complejo, con diferentes intervalos entre los cuadrados rojo y verde, los pacientes con Parkinson tuvieron más éxito.
«Demostramos que los pacientes con degeneración del cerebelo tienen problemas para usar señales temporales no rítmicas, mientras que los pacientes con degeneración de los ganglios basales asociada con la enfermedad de Parkinson tienen problemas para usar las señales rítmicas», afirma Ivry. Según los investigadores, los resultados sugieren que si uno de estos relojes falla, en teoría, el otro podría intervenir para suplir su función, lo que porporcionaría un gran campo para nuevos tratamientos.
«Nuestro estudio identifica no solo los contextos anticipatorios en los que están afectados estos pacientes neurológicos, sino también los contextos en los que no tienen dificultades, lo que sugiere que podríamos modificar sus entornos para facilitarles la interacción con el mundo teniendo en cuenta sus síntomas», asegura Breska. Por ejemplo, los investigadores proponen incluir juegos de ordenador, aplicaciones o estimulación cerebral profunda para ayudar a mejorar las predicciones sin necesidad de terapias farmacéuticas.
