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¿Cómo se estimulan las neuronas del cerebro?

marzo 24, 2022
¿Cómo se estimulan las neuronas del cerebro?

Actividad eléctrica en el cerebro

La diferencia clave entre las neuronas y la glía es que las neuronas son «excitables». Esto significa que producen eventos eléctricos llamados potenciales de acción, que también se conocen como impulsos nerviosos o espigas. Los impulsos nerviosos son la moneda básica del cerebro. Permiten a las neuronas comunicarse entre sí, realizar cálculos y procesar información.

Cuando una neurona emite un pico, libera un neurotransmisor, una sustancia química que recorre una pequeña distancia a través de una sinapsis antes de llegar a otras neuronas (Fig. 1). Cada vez que una neurona tiene un pico, se liberan neurotransmisores de cientos de sus sinapsis, lo que da lugar a la comunicación con cientos de otras neuronas.

Figura 1: Las sinapsis son pequeñas brechas entre las neuronas, a través de las cuales éstas se comunican entre sí. Aquí, un potencial de acción (rayo amarillo) hace que se libere un neurotransmisor. El neurotransmisor viaja a través de la brecha para activar los receptores de la neurona receptora. (Imagen: Alan Woodruff / QBI)Las neuronas se comunican a través de las sinapsis

Estimulación eléctrica de la psicología cerebral

ResumenLa estimulación transcraneal por corriente alterna (tACS) es un método que inyecta corrientes rítmicas en el cerebro humano a través de electrodos fijados al cuero cabelludo de un participante. Esta técnica permite a los investigadores controlar los ritmos cerebrales que se producen de forma natural y estudiar su relevancia causal para la cognición. Sin embargo, hallazgos recientes ponen en duda la eficacia del tACS para estimular el cerebro y su modo de acción. Dos nuevos estudios realizados por Vieira y sus colegas y por Marchesotti y sus colegas, que se publican en este número, ofrecen nuevos y prometedores resultados que demuestran que los tACS pueden estimular la actividad de una sola neurona y mejorar la capacidad de lectura de las personas disléxicas.

Los neurocientíficos cognitivos disponen hoy en día de un arsenal de métodos para estudiar el cerebro humano. Métodos como la electroencefalografía del cuero cabelludo o intracraneal (EEG/iEEG), la magnetoencefalografía (MEG) y la resonancia magnética funcional (fMRI) registran la actividad cerebral mientras ésta trabaja incansablemente para dar sentido al mundo, permitiendo a los investigadores establecer correlaciones entre los patrones de actividad cerebral y el comportamiento. Aunque estos estudios han generado sin duda una gran cantidad de conocimientos, este enfoque limita a los neurocientíficos a establecer vínculos correlacionales, es decir, que el estado cerebral X coincide con el comportamiento Y. En particular, esto es diferente y considerablemente más débil que establecer un vínculo causal, es decir, que el estado cerebral X causa el comportamiento Y. Establecer tales relaciones causales entre los patrones cerebrales y el comportamiento requiere un método que cambie directamente la actividad del cerebro y afecte al comportamiento en consecuencia.

Estimulación cerebral profunda

¿Sabía que mientras lee esto su cerebro está enviando señales químicas y eléctricas para ayudarle a entender las palabras y su significado? Su cerebro está formado por redes de pequeñas células llamadas neuronas que se comunican electroquímicamente para permitirle pensar, sentir e interactuar con el mundo que le rodea. Dado que las cargas eléctricas son las responsables de la actividad cerebral, la estimulación eléctrica puede utilizarse a su vez para cambiar el funcionamiento del cerebro. La estimulación cerebral se ha utilizado para tratar los trastornos del estado de ánimo y el estrés, e incluso puede ayudar a las personas a resolver problemas, memorizar información y prestar mejor atención. Por suerte, muchas de las regiones del cerebro que controlan estas funciones se encuentran en la corteza, que es el borde exterior del cerebro, el más cercano al cráneo. Se puede llegar a la corteza mediante un método llamado estimulación transcraneal (dentro del cráneo) de corriente directa (tDCS, por sus siglas en inglés). En este artículo se explica cómo puede utilizarse la tDCS para ayudar a las personas a pensar y sentir de forma diferente.

La estimulación eléctrica del cerebro puede ser una forma segura y eficaz de alterar temporalmente la actividad cerebral sin necesidad de recurrir a la cirugía cerebral. ¿Por qué querríamos alterar la actividad cerebral? Bueno, las personas con daños o trastornos cerebrales pueden resolver patrones potencialmente problemáticos de la actividad cerebral mediante la terapia de estimulación. Las personas con un funcionamiento cerebral sano también pueden beneficiarse de la estimulación cerebral al mejorar su capacidad de regulación de las emociones, atención, aprendizaje, resolución de problemas y memoria. Quizá se pregunte cómo se puede estimular el cerebro sin abrir el cráneo. La electricidad de la máquina de estimulación viaja a través del cráneo para afectar a las señales eléctricas responsables de la actividad cerebral. En este artículo, hablaremos de uno de los tipos de estimulación cerebral más utilizados para alterar la actividad cerebral: la estimulación transcraneal por corriente directa (tDCS).

Estimulación cerebral

Los músicos, los atletas y los campeones de concursos tienen algo en común: el entrenamiento. Aprender a tocar un instrumento o un deporte requiere tiempo y paciencia. Se trata de dominar constantemente nuevas habilidades. Lo mismo ocurre cuando se trata de aprender información, por ejemplo, cuando se prepara un concurso o se estudia para un examen importante.

El flujo sanguíneo revela la actividad del cerebro. En este caso, el color azul resalta las áreas relacionadas con la atención que tenían un mayor flujo sanguíneo cuando las personas aprendían una tarea por primera vez. El flujo sanguíneo disminuye en esas zonas a medida que se familiarizan con la tarea. El rojo muestra las áreas de vagabundeo mental que se volvieron más activas a medida que se dominaba la tarea. Cortesía de Nathan Spreng/Universidad de Cornell

Hacer algo una y otra vez no sólo lo hace más fácil. En realidad, cambia el cerebro. Puede que esto no sea una sorpresa. Pero hace tiempo que es un misterio cómo se produce ese proceso. Los científicos saben que el cerebro sigue desarrollándose durante la adolescencia. Pero estos expertos solían pensar que esos cambios se detenían una vez que el cerebro maduraba.

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