Universidad
Politécnica de Madrid

04.02.2019

Tus ojos perciben una señal visual y tu cerebro tiene que analizarla y devolverte una información útil. Puede parecer sencillo, pero el proceso es mucho más complejo de lo que parece, hasta el punto de que aún hay muchos aspectos relacionados con los mecanismos neurales asociados al procesamiento de la información que aún se desconocen. Arrojar más datos sobre el funcionamiento las redes neuronales ante los estímulos visuales utilizando la electroencefalografía (EEG) y la magnetoencefalografía (MEG) es uno de los objetivos de un estudio internacional en el que han participado investigadores del Centro de Tecnología Biomédica (CTB) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

“El análisis de la dinámica de la red neural del cerebro mediante la consideración de EEG o MEG es muy importante para comprender las funciones sensoriales y cognitivas del cerebro”, explica Alexander Pisarchik, investigador del CTB y uno de los autores del estudio.

“Muchos estudios han demostrado la existencia de una relación entre la actividad eléctrica del cerebro y procesos psicofisiológicos, tales como el estado de alerta, la excitación, la atención, la memoria y funciones ejecutivas. Entre estas tareas, el análisis de la actividad del cerebro relacionada con el procesamiento de los estímulos visuales es una de las más interesantes y activamente estudiadas en la ciencia moderna”, añade.

Para analizar las propiedades de la percepción visual, uno de los enfoques más efectivos es el uso de estímulos complejos y ambiguos que requieren una clasificación basada en un breve análisis de su estructura.

Para ello, los investigadores, estudiaron la actividad cerebral relacionada con el procesamiento de estímulos visuale, basada en el análisis de las interacciones entre las estructuras neuronales, que pertenecen a las áreas del cerebro occipital y parietal, en dos frecuencias diferentes. “Encontramos que la percepción de los estímulos visuales induce una respuesta cerebral diferente en las interacciones parieto-occipitales en estas ondas, y describimos la respuesta compleja de la red cerebral parieto-occipital durante la percepción y el procesamiento primario de los estímulos visuales”, explica Pisarchik.

Una contribución esencial para la neurociencia

En concreto, los investigadores descubrieron que los estímulos visuales excitan grupos de neuronas en el área “visual”, ubicada en el lóbulo occipital del cerebro. A continuación,  estas comienzan generar ondas beta (15-30 Hz). A su vez, estas neuronas afectan a las que se encuentran localizadas en el área de “atención” ubicada en el lóbulo parietal, las cuales también generan las mismas ondas. El incremento en la potencia de las ondas beta en los lóbulos occipital y parietal disminuye la potencia de las ondas alfa (8-13 Hz), ya que la mayoría de las neuronas generan beta-ondas. El aumento de las interacciones entre las áreas occipital y parietal resulta en una similitud en el comportamiento de estos dos conjuntos neuronales en las ondas alfa.

“Nuestra investigación demuestra que cuando se trata de estímulos ambiguos, al aumento de atención incrementa la interacción entre las áreas interconectadas en el lóbulo parietal. Este resultado es una contribución esencial a la neurociencia que explica el proceso sensorial de reconocimiento e interpretación de la información visual”, añade el investigador. Los resultados obtenidos pueden servir como complemento a la teoría existente de los aspectos neuronales del procesamiento de estímulos visuales, para ayudarnos a entender cómo funciona nuestro cerebro.

En el trabajo, que ha sido publicado en Physical Review, han participado también investigadores del Yuri Gagarin State Technical University de Saratov (Rusia).