Investigadores de la Universidad de Lund (Suecia) han desarrollado una técnica para medir simultáneamente señales eléctricas de 128 áreas del cerebro en ratas despiertas. Luego, utilizaron la información para medir lo que les sucede a las neuronas cuando a las ratas se les administran drogas psicodélicas. 

Los resultados muestran una sincronización inesperada y simultánea entre neuronas en varias regiones del cerebro.

La idea de que las oscilaciones eléctricas en el cerebro podrían usarse para enseñarnos más sobre nuestras experiencias se concibió hace varios años. El investigador Pär Halje y el equipo de investigación estaban estudiando ratas con enfermedad de Parkinson que tenían problemas con los movimientos involuntarios. Los investigadores descubrieron un tono, una oscilación u onda en los campos eléctricos, de 80 hercios en los cerebros de las ratas con la enfermedad de Parkinson. Resultó que la ola estaba estrechamente relacionada con los movimientos involuntarios.

“Un investigador polaco había observado ondas similares después de administrar a ratas el anestésico ketamina. La ketamina se administró en una dosis baja para que las ratas estuvieran conscientes, y la dosis equivalente en un humano provoca experiencias psicodélicas. Las ondas que vieron estaban en más regiones cognitivas del cerebro que en las ratas con Parkinson, y la frecuencia era más alta, pero eso aún nos hizo considerar si había vínculos entre los dos fenómenos. Quizás el exceso de ondas cerebrales en las regiones motoras del cerebro cause síntomas motores, mientras que el exceso de ondas en las regiones cognitivas produzca síntomas cognitivos”, dice Pär Halje, investigador en neurofisiología de la Universidad de Lund.

El equipo de investigación al que pertenece Pär Halje ha desarrollado un método que utiliza electrodos para medir simultáneamente las oscilaciones de 128 áreas separadas del cerebro en ratas despiertas. Las ondas eléctricas son causadas por la actividad acumulada en miles de neuronas, pero los investigadores también lograron aislar las señales de las neuronas individuales.

“Para varias de estas áreas, es la primera vez que alguien ha demostrado con éxito cómo las neuronas individuales se ven afectadas por el LSD en animales despiertos. Cuando les dimos a las ratas las sustancias psicodélicas LSD y ketamina, las ondas se registraron claramente”.

CONCIENCIA.

También hay un sueño: que el modelo nos ayude en la búsqueda de los mecanismos detrás de la conciencia y que las mediciones pueden ser una forma de estudiar cómo se forma la conciencia.

“A la luz del desarrollo de la IA, es cada vez más importante aclarar qué entendemos por inteligencia y qué entendemos por conciencia. ¿Puede la autoconciencia ocurrir espontáneamente o es algo que debe incorporarse? No sabemos esto hoy, porque no sabemos cuáles son los ingredientes necesarios para la conciencia en nuestros cerebros. Aquí es donde es emocionante, el patrón sincronizado que vemos, y si esto puede ayudarnos a rastrear los fundamentos neuronales de la conciencia”.

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ONDAS COLECTIVAS.

A pesar de que la ketamina y el LSD afectan diferentes receptores en el cerebro (tienen formas completamente diferentes de ingresar al sistema nervioso), dieron como resultado los mismos patrones de onda, incluso si las señales de las células individuales diferían. Cuando a las ratas se les administró LSD, los investigadores vieron que sus neuronas estaban inhibidas (señalaban menos) en todas las partes del cerebro. La ketamina pareció tener un efecto similar en las neuronas grandes, las células piramidales, que vieron inhibida su expresión, mientras que las interneuronas, que son neuronas más pequeñas que solo se acumulan localmente en el tejido, aumentaron su señalización.

Pär Halje interpreta los resultados vistos en el estudio, que se publica en “Communication Biology”, en el sentido de que el fenómeno de la onda está conectado a la experiencia psicodélica.

“La actividad en las neuronas individuales causada por la ketamina y el LSD se ve bastante diferente y, como tal, no se puede vincular directamente con la experiencia psicodélica. En cambio, parece ser este fenómeno de onda distintivo, cómo se comportan colectivamente las neuronas, lo que está más fuertemente relacionado con la experiencia psicodélica”.

INVESTIGACIÓN DE PSICOSIS

Incluso si lo que sucede en las células individuales es interesante, Pär Halje argumenta que el todo es más grande y emocionante que las partes individuales.

“Las oscilaciones se comportan de una manera extraña. Uno podría pensar que una onda fuerte comienza en algún lugar y luego se propaga a otras partes del cerebro. Pero en cambio, vemos que la actividad de las neuronas se sincroniza de una manera especial: las ondas en el cerebro suben y bajan esencialmente simultáneamente en todas las partes del cerebro donde podemos tomar medidas. Esto sugiere que hay otras formas en que las ondas se comunican además de las sinapsis químicas, que son relativamente lentas”.

Pär Halje enfatiza que es difícil saber si las olas causan alucinaciones o son simplemente una indicación de ellas. Pero, argumenta, abre la posibilidad de que esto pueda usarse como un modelo de investigación para las psicosis, donde no existen buenos modelos hoy en día.

“Dada la forma tan drástica en que se manifiesta una psicosis, debería haber un patrón común que podamos medir. Hasta ahora, no hemos tenido eso, pero ahora vemos un patrón de oscilación muy específico en ratas que podemos medir”.

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