Sabemos desde hace tiempo que el sistema vestibular del oído interno es responsable de ayudar a mantener el equilibrio. Y aunque los investigadores ya han desarrollado una comprensión básica de cómo el cerebro construye nuestra percepción de nosotros mismos en movimiento, hasta ahora nadie ha entendido el paso crucial por el cual las neuronas en el cerebro seleccionan la información necesaria para hacerlo.
Hay más de 70 millones de ellos en América del Norte. Para las personas con pérdida vestibular, la realización de las actividades básicas de la vida diaria que damos por sentadas (como vestirse, comer, acostarse y levantarse de la cama, moverse dentro y fuera del hogar) se vuelve difícil, ya que incluso los pequeños movimientos de la cabeza van acompañados de mareos y el riesgo de caer.
Sabemos desde hace tiempo que un sistema sensorial en el oído interno (el sistema vestibular) es responsable de ayudar a mantener nuestro equilibrio, dándonos un campo visual estable cuando nos movemos alrededor. Y aunque los investigadores ya han desarrollado una comprensión básica de cómo el cerebro construye nuestra percepción de nosotros mismos en movimiento, hasta ahora nadie ha entendido el paso crucial por el cual las neuronas en el cerebro seleccionar la información necesaria para mantenernos en equilibrio.
La forma en que el cerebro toma la información y decodifica los que es enviado por las neuronas en el oído interno es complejo. Las neuronas vestibulares periféricas sensoriales del oído interno disfrutan de la variable en el tiempo de aceleración y la velocidad de los estímulos provocados por nuestro movimiento en el resto del mundo (como las experimentadas mientras viajaba en un coche que se mueve desde una posición estacionaria a 50 kilómetros por hora). Estas neuronas transmiten información detallada acerca de estos estímulos al cerebro (es decir, información que permite reconstruir cómo estos estímulos variar con el tiempo) en la forma de los impulsos nerviosos.
Los científicos habían creído previamente que el cerebro decodifica esta información linealmente y por lo tanto realmente tratado de reconstruir el curso temporal de los estímulos de velocidad y aceleración. Pero al combinar los enfoques electrofisiológicos y computacional, Kathleen Cullen y Chacron Maurice, dos profesores del Departamento de la Universidad McGill de Fisiología, han sido capaces de demostrar por primera vez que las neuronas de los núcleos vestibulares en el cerebro en lugar decodificar la información entrante no lineal a medida que responden preferentemente a los cambios inesperados y repentinos de los estímulos.
Se sabe que las representaciones de la variación del mundo exterior en cada etapa en esta vía sensorial. Por ejemplo, en las neuronas del sistema visual situados más cerca de la periferia del sistema sensorial (por ejemplo, células ganglionares de la retina) tienden a responder a una amplia gama de estímulos sensoriales (un «denso» código), mientras que las neuronas centrales (por ejemplo, en la corteza visual primaria en la parte posterior de la cabeza tienden a responder mucho más selectiva (un «disperso» código).
Chacron y Cullen han descubierto la transmisión selectiva de la información vestibular y fueron capaces de documentar por primera vez se produce tan pronto como la primera sinapsis en el cerebro. «Hemos sido capaces de demostrar que el cerebro ha desarrollado esta estrategia computacional muy sofisticado para representar los cambios repentinos en el movimiento con el fin de generar rápidas respuestas precisas y mantener el equilibrio», explicó el profesor Cullen.
«Lo describimos como elegante, porque eso es realmente lo que me llama la atención. «Este tipo de selectividad en la reacción es importante para la vida cotidiana, ya que mejora la percepción del cerebro de los cambios súbitos en la postura corporal. Así que si te bajas un bordillo sin ser visto, en milésimas de segundo, su cerebro ha recibido tanto de la información esencial y se realizó cálculo sofisticado necesario para ayudarle a reajustar su posición.
Este descubrimiento se espera que se aplican a otros sistemas sensoriales y eventualmente al desarrollo de mejores tratamientos para los pacientes que sufren de vértigo, mareos y desorientación durante sus actividades diarias.
Asimismo, debería conducir a tratamientos que ayudarán a aliviar los síntomas que acompañan el movimiento y / o enfermedad producido en los entornos más difíciles.
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