Qué son las “neuronas abuela” que asombran a los científicos

¿Qué pasa en tu cerebro cuando reconoces a un ser querido? En la década de 1960, algunos neurocientíficos pensaron que una sola célula cerebral llamada “neurona abuela” se iluminaría sólo al ver el rostro de su abuela. Casi de inmediato, los neurocientíficos comenzaron a descartar la teoría: una sola neurona no podía corresponder a una idea o persona, argumentaron.

Más de 50 años después, una nueva investigación en monos muestra que las “neuronas de la abuela” pueden existir después de todo. En un estudio publicado hace apenas unos días en la revista Science, los investigadores encontraron una pequeña área del cerebro del mono que responde solo a rostros familiares. Hasta tres veces más células cerebrales en esta área respondieron a rostros familiares que a desconocidos. El estudio sigue una investigación que muestra que ciertas partes del cerebro humano responden a categorías específicas, incluida una región dedicada principalmente a los rostros.

Un estudio incluso encontró que las neuronas individuales en diferentes partes del cerebro respondían solo a celebridades y puntos de referencia específicos. Pero pocos estudios han encontrado alguna parte del cerebro que reaccione específicamente a rostros personalmente familiares. Aunque la nueva investigación no identificó células individuales dedicadas a una sola persona, las células cerebrales que los investigadores encontraron comparten algunas cualidades cruciales con la teorizada “neurona abuela”.

“En cierto sentido, se puede decir que son neuronas de la abuela”, explicó Winrich Freiwald, profesor de neurociencia y comportamiento en la Universidad Rockefeller en la ciudad de Nueva York, quien dirigió la nueva investigación. “Tienen esta combinación única de visión y memoria”. Los investigadores examinaron el polo temporal, un área poco conocida cerca de la parte inferior del cerebro que Freiwald y la autora principal del estudio, Sofía Landi, becaria postdoctoral en la Universidad de Washington en Seattle, habían identificado como una de las dos áreas que podrían estar involucradas en áreas familiares. reconocimiento facial en un estudio publicado en 2017 en la revista Science. (La investigación anterior se completó mientras Landi era un estudiante de doctorado en el laboratorio de Freiwald).

Para el nuevo estudio, los investigadores utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional para escanear los cerebros de dos monos rhesus mientras observaban imágenes de rostros de monos y humanos mezcladas con otras imágenes. Los escáneres cerebrales sirvieron como guía para que los investigadores pudieran colocar electrodos en dos áreas del cerebro del mono: una en el polo temporal y otra en otra área del cerebro que responde a las caras en general, pero que investigaciones anteriores sugirieron que no necesariamente distinguirían entre familiares y desconocidos.

Estos electrodos permitieron a los investigadores monitorear la actividad de las células cerebrales individuales en las dos áreas. Las células cerebrales en ambas áreas se iluminaron cuando a los monos se les mostraron imágenes de monos y rostros humanos. Pero solo las células polares temporales distinguían entre las que eran personalmente familiares y las desconocidas: cuando los monos veían fotos de sus amigos y parientes, esas células polares temporales se iluminaban tres veces más que cuando se mostraban fotos de monos desconocidos. Estas neuronas apenas respondían a otros rostros, incluidos rostros humanos familiares y desconocidos, así como rostros de monos desconocidos.

El descubrimiento va en contra de la sabiduría predominante en neurociencia. Generalmente, los científicos creen que diversas áreas del cerebro deben comunicarse entre sí para procesar la información. Pero esta investigación indica que “es un área, esta región, y está ahí para este único propósito: reconocer a las personas que conocemos”, indicó Freiwald. “Eso es increíble.”

Los investigadores también oscurecieron las imágenes de rostros en diversos grados para ver cómo las respuestas cerebrales podrían diferir. En el área genérica de procesamiento de rostros, más células respondieron gradualmente a las imágenes a medida que se hacía cada vez más claro que eran rostros, pero la respuesta de las células polares temporales fue diferente. Respondieron muy poco a imágenes muy borrosas, pero tan pronto como la claridad alcanzó un cierto umbral, muchas de las neuronas respondieron todas a la vez a rostros familiares. Los investigadores creen que este efecto corresponde al momento “a-ha” de reconocimiento de un rostro familiar, por ejemplo, de su abuela.

Cuando los científicos midieron qué tan rápido respondían las células, se sorprendieron al descubrir que no había mucha diferencia entre las dos áreas. El área general de procesamiento de rostros, que parece interactuar solo si una imagen es un rostro, respondió a los rostros aproximadamente al mismo tiempo que las células del área del polo temporal respondieron solo a rostros familiares. Eso es “muy, muy sorprendente”, dijo Freiwald, porque la suposición era que las neuronas de la abuela tardarían más, ya que la persona primero tendría que identificar la imagen como un rostro y luego asociarla con una memoria a largo plazo de una persona específica. persona.

La nueva investigación, aunque innovadora en muchos aspectos, tiene limitaciones. Se realizó en monos, no en humanos, y solo en dos individuos. Sin embargo, Freiwald señala que los monos rhesus, como primates altamente sociales, son los mejores modelos animales para usar en un estudio como este y se cree que tienen un procesamiento de reconocimiento facial muy similar al de los humanos. Los investigadores tampoco saben cómo se envía exactamente la información facial a esta región del polo temporal. El polo temporal no procesa directamente la visión ni almacena la memoria a largo plazo, y debido a que no existen vías conocidas entre el polo temporal y estas otras partes del cerebro, aún se desconoce la ruta que podría tomar la información para llegar allí.

La información podría eventualmente ayudar a las personas que no pueden reconocer a los demás, precisó el experto. Por ejemplo, las personas con demencia y las que nacen con prosopagnosia, o “ceguera de cara”, a veces no pueden reconocer a amigos cercanos o incluso a miembros de la familia, algo que imagina que es “aplastante”. Freiwald concluyó que reconocer a una persona no es una experiencia puramente visual, ni siquiera sensorial. “También hay una cualidad casi emocional en ello, como ‘Eh, conozco a esta persona’”, dijo. “Eso es encendido, creemos, por esta área, pero debe haber mucho más involucrado en ella”.

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