Mecanismos del procesamiento auditivo | 28 FEB 22

La música y las neuronas

Descubren neuronas 'cantarinas que solo se activan en nuestro cerebro con el canto

Un equipo de neurocientíficos del Instituto de Tecnología de Massachusetts ha identificado, por primera vez, una población de neuronas en la corteza auditiva del cerebro humano que responde únicamente a la voz cantada, y no a la voz hablada o la música instrumental.

Por primera vez, neurocientíficos del Instituto de Tecnología de Massachusetts en EE UU (MIT) han identificado una población de neuronas en el cerebro humano que se ilumina cuando oímos cantar, pero no otros tipos de música.

Estas neuronas, que se encuentran en la corteza auditiva, parecen responder a la combinación específica de voz y música (o voz melodiosa cantada), pero no al habla normal ni a la música instrumental. Los investigadores afirman que se desconoce qué es lo que hacen exactamente y que habrá que seguir trabajando para descubrirlo.

“Este estudio revela algunas de las dimensiones de respuesta dominantes que organizan el córtex auditivo humano, lo cual es muy importante para comprender y modelar los mecanismos neurales del procesamiento auditivo”, señala a SINC el primer firmante del estudio, Samuel Norman-Haignere, antiguo posdoc del MIT y ahora profesor asistente de neurociencia en el Centro Médico de la Universidad de Rochester (EE UU).

El trabajo también sugiere que las representaciones de la música se fraccionan en poblaciones neuronales distintas que responden selectivamente a diferentes tipos de música. Samuel Norman-Haignere, autor principal

“El trabajo también sugiere que las representaciones de la música se fraccionan en poblaciones neuronales distintas que responden selectivamente a diferentes tipos de música. Entender cómo y por qué se desarrolla esta organización es una cuestión importante para futuras investigaciones”, añade el experto.

El estudio, que se publica hoy en la revista Current Biology, se basa en un trabajo de 2015 en el que el mismo equipo de investigación utilizó imágenes de resonancia magnética funcional (RMNf) para identificar una población de neuronas en la corteza auditiva del cerebro que responde específicamente a la música. En la nueva investigación, los científicos utilizaron mediciones de la actividad eléctrica tomadas en la superficie del cerebro, lo que les proporcionó información mucho más precisa que la RMNf.

“Hay una población de neuronas que responde al canto, y muy cerca hay otra que responde ampliamente a gran cantidad de música. A escala de la RMNf, están tan cerca que no se pueden separar, pero con las mediciones intracraneales obtenemos una resolución adicional, y eso es lo que creemos que nos permitió distinguirlas”, comenta Norman-Haignere.

Combinación de técnicas

En el estudio de 2015, los neurocientíficos utilizaron la RMNf para escanear los cerebros de los participantes mientras escuchaban una colección de 165 sonidos, entre los que se encontraban diferentes tipos de habla y música, así como sonidos cotidianos como el repiqueteo de un dedo o el ladrido de un perro. Gracias a esta investigación, los científicos identificaron seis poblaciones neuronales con diferentes patrones de respuesta, incluida una población selectiva para la música y otra población que responde selectivamente al habla.

Ahora, en su nuevo trabajo, los investigadores usaron una técnica conocida como electrocorticografía (ECoG), con el fin de obtener datos de mayor resolución. Esta técnica permite registrar la actividad eléctrica mediante electrodos colocados directamente sobre la superficie del cerebro, lo que ofrece una imagen mucho más precisa de la actividad eléctrica en el cerebro en comparación con la RMNf, que mide el flujo sanguíneo en el cerebro como indicador de la actividad neuronal.

Una de las innovaciones metodológicas del estudio fue desarrollar una técnica para combinar la precisión de la electrocorticografia con la densa cobertura espacial de la RMNf

“Con la mayoría de los métodos de la neurociencia cognitiva humana, no se pueden ver las representaciones neuronales”, explica Nancy Kanwisher, catedrática de neurociencia cognitiva y miembro del Instituto McGovern de Investigación Cerebral y del Centro de Cerebros, Mentes y Máquinas (CBMM) del MIT. “La mayor parte de los datos que podemos recoger nos dicen que aquí hay un trozo de cerebro que hace algo, pero eso es bastante limitado. Queremos saber qué está representado ahí”.

La electrocorticografía no puede realizarse normalmente en seres humanos porque es un procedimiento invasivo, pero se utiliza a menudo para controlar a los pacientes con epilepsia que están a punto de someterse a una cirugía para tratar sus convulsiones. Las personas son monitorizadas durante varios días para que los médicos puedan determinar dónde se originan los ataques antes de operar. Durante ese tiempo, si los pacientes están de acuerdo, pueden participar en estudios que consisten en medir su actividad cerebral mientras realizan determinadas tareas. Para este trabajo, el equipo del MIT pudo reunir datos de 15 participantes durante varios años.

 

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