Nuevos hallazgos sobre cómo el cerebro reconoce imágenes

¿Cómo el cerebro logra mantener una imagen estable del mundo pese a la variabilidad de la actividad neuronal? Un equipo de científicos de la Universidad Rice liderado por Hanlin Zhu y los profesores Chong Xie y Lan Luan presentaron una respuesta innovadora: la clave está en el ritmo, el tempo, de las neuronas más que en la cantidad de impulsos eléctricos que emiten.

A través de sondas nanoelectrónicas ultrafinas (NET), miles de veces más delgadas que un cabello humano, los investigadores implantaron estos dispositivos en el córtex visual de ratones. Durante 15 días consecutivos, midieron la actividad de cientos de neuronas mientras los animales observaban alrededor de 12 mil imágenes diarias, entre patrones de líneas, escenas naturales y estímulos visuales diseñados para mapear la preferencia individual de cada célula neuronal.

Los resultados publicados en Nature Communications demuestran que, aunque la tasa de disparo eléctrico puede variar considerablemente, la estabilidad visual se mantiene gracias a la regularidad del ritmo neuronal en intervalos de milisegundos. Esa precisión temporal actúa como el compás que sostiene una “melodía” visual constante, aún cuando la intensidad de los “instrumentos neuronales” fluctúa. De hecho, al analizar solo la cantidad de impulsos, muchas neuronas parecían poco confiables, pero al estudiar su código temporal, sus preferencias visuales se mantenían estables a lo largo de los días.

El estudio también logró identificar patrones funcionales sincronizados en la actividad de las neuronas, lo que permitió desarrollar modelos computacionales para predecir qué imagen veía el ratón incluso varios días después, sin necesidad de reajuste. Esto evidencia que el ritmo neuronal es fundamental para la percepción visual coherente y estable en el tiempo.

Más allá de descifrar un mecanismo cerebral fundamental, este descubrimiento abre puertas para avanzar en tecnologías como interfaces cerebro-computadora más precisas, prótesis sensoriales innovadoras y posibles tratamientos para enfermedades neurológicas. Como subrayan Zhu, Xie y Luan, las herramientas avanzadas de registro permiten revelar principios organizativos del cerebro que antes permanecían ocultos.

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