Los seres humanos dependen de sus sentidos para percibir el mundo, a sí mismos y a los demás. A pesar de que los sentidos son la única ventana al mundo exterior, la gente rara vez cuestiona cuán fielmente representan la realidad física externa. Durante los últimos 20 años, la investigación en neurociencia ha revelado que la corteza cerebral genera constantemente predicciones sobre lo que sucederá a continuación, y que las neuronas a cargo del procesamiento sensorial solo codifican la diferencia entre nuestras predicciones y la realidad real.
Un equipo de neurocientíficos de TU Dresden encabezado por la profesora Katharina von Kriegstein presenta nuevos hallazgos que muestran que no solo la corteza cerebral, sino toda la vía auditiva, representa sonidos de acuerdo con expectativas previas.
Para su estudio, el equipo utilizó imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) para medir las respuestas cerebrales de 19 participantes mientras escuchaban secuencias de sonidos. Se indicó a los participantes que encontraran cuál de los sonidos de la secuencia se desviaba de los demás. Luego, se manipularon las expectativas de los participantes para que esperaran el sonido desviado en ciertas posiciones de las secuencias. Los neurocientíficos examinaron las respuestas provocadas por los sonidos desviados en los dos núcleos principales de la vía subcortical responsable del procesamiento auditivo: el colículo inferior y el cuerpo geniculado medial. Aunque los participantes reconocieron al desviado más rápido cuando se colocó en las posiciones donde lo esperaban, los núcleos subcorticales codificaron los sonidos solo cuando se colocaron en posiciones inesperadas.
Estos resultados se pueden interpretar mejor en el contexto de la codificación predictiva, una teoría general del procesamiento sensorial que describe la percepción como un proceso de prueba de hipótesis. La codificación predictiva asume que el cerebro genera constantemente predicciones sobre cómo se verá, sonará, sentirá y olerá el mundo físico en el próximo instante, y que las neuronas encargadas de procesar nuestros sentidos ahorran recursos al representar solo las diferencias entre estas predicciones y el mundo físico real.
El Dr. Alejandro Tabas, primer autor de la publicación, afirma sobre los hallazgos: «Nuestras creencias subjetivas sobre el mundo físico tienen un papel decisivo en cómo percibimos la realidad. Décadas de investigación en neurociencia ya habían demostrado que la corteza cerebral, la parte del cerebro que está más desarrollado en humanos y simios, escanea el mundo sensorial probando estas creencias contra la información sensorial real. Ahora hemos demostrado que este proceso también domina las partes más primitivas y conservadas evolutivamente del cerebro. Todo lo que percibimos podría ser profundamente contaminado por nuestras creencias subjetivas sobre el mundo físico».
Estos nuevos resultados abren nuevas vías para los neurocientíficos que estudian el procesamiento sensorial en humanos hacia las vías subcorticales. Quizás debido a la creencia axiomática de que la subjetividad es inherentemente humana, y al hecho de que la corteza cerebral es el principal punto de divergencia entre los cerebros humanos y de otros mamíferos, antes se ha prestado poca atención al papel que las creencias subjetivas podrían tener en las áreas sensoriales subcorticales.
Dada la importancia que tienen las predicciones en la vida diaria, las deficiencias en cómo se transmiten las expectativas a la vía subcortical podrían tener una profunda repercusión en la cognición. La dislexia del desarrollo, que es el trastorno del aprendizaje más extendido, ya se ha relacionado con respuestas alteradas en la vía auditiva subcortical y con dificultades para aprovechar las regularidades de los estímulos en la percepción auditiva. Los nuevos resultados podrían proporcionar una explicación unificada de por qué las personas con dislexia tienen dificultades en la percepción del habla y proporcionar a los neurocientíficos clínicos un nuevo conjunto de hipótesis sobre el origen de otros trastornos neuronales relacionados con el procesamiento sensorial.
Fuente: Technische Universität Dresden
Referencia:
Alejandro Tabas, Glad Mihai, Stefan Kiebel, Robert Trampel, Katharina von Kriegstein. Abstract rules drive adaptation in the subcortical sensory pathway. eLife, 2020; 9 DOI: 10.7554/eLife.64501