Uno de los aspectos en los que ha trabajado la neurociencia desde hace años ha tenido que ver con saber cuándo empezamos a formar pensamientos en nuestro cerebro y cómo se generan esas primeras bases. Ahora, un grupo de científicos ha podido confirmar que el cerebro humano no empieza de cero.
Esto significa que cuando se crea, el cerebro humano viene "preconfigurado", es decir, llega con instrucciones "de fábrica", que son básicas para que las personas puedan ser capaces de comprender el mundo que nos rodea. Todo se debe a que las neuronas se activan en patrones que no son solo aleatorios.
EL CEREBRO VIENE PRECONFIGURADO
Un equipo internacional de científicos ha descubierto que los primeros momentos de actividad eléctrica del cerebro tienen lugar en patrones que ya están estructurados y sin que haya ninguna experiencia externa. Esto lleva a que se considere que el cerebro está "preconfigurado" con instrucciones para interactuar con el mundo.
Un equipo liderado por la Universidad de California en Santa Cruz ha realizado el estudio con modelos en miniatura de tejido cerebral humano (organoides) y los resultados se han dado a conocer a través de la publicación Nature Neuroscience.
El investigador en la Escuela de Ingeniería Baskin y autor principal del estudio, Tal Sharf, explicó que "estas células claramente interactúan entre sí y forman circuitos que se autoensamblan antes de que podamos experimentar algo del mundo exterior".
MAYOR COMPRENSIÓN DEL CEREBRO
Tras sorprendernos con la capacidad del cerebro para identificar amistades antes de hablar, ahora Tal Sharf explica los resultados de este estudio, en el que se sugiere que el cerebro viene preoconfigurado "de fábrica" para entender el mundo que nos rodea.
"Hay un sistema operativo que emerge en un estado primordial. En mi laboratorio, cultivamos organoides cerebrales para observar esta versión primordial del sistema operativo del cerebro y estudiar cómo el cerebro se construye a sí mismo antes de ser moldeado por la experiencia sensorial", explica el experto.
Esto es muy interesante para comprender mejor el desarrollo del cerebro humano, de forma que los científicos también puedan tener un mayor conocimiento sobre los trastornos del neurodesarrollo, y señalar así el impacto de las toxinas como los pesticidas y los microplásticos en el cerebro en desarrollo.
EL CEREBRO EN DESARROLLO
Nuestro cerebro funciona de forma similar a un ordenador, con señales eléctricas que suponen el disparo de las neuronas. Conocer cuándo comienzan a dispararse estas señales y cómo se desarrolla el cerebro humano son todo un desafío para la ciencia. Esto se debe a que el desarrollo temprano del cerebro humano sucede durante la gestación.
Los organoides, que son modelos en tres dimensiones de tejido cultivados a partir de células madre humanas en el laboratorio, son de gran utilidad para poder estudiar el desarrollo del cerebro, y se pueden cultivar en grandes cantidades.
Para este estudio, el equipo indujo a las células madre a formar tejido cerebral, para seguidamente medir la actividad eléctrica. Para ello se utilizaron unos microchips especializados, que son semejantes a los que hacen funcionar una computadora.
En la investigación, el equipo pudo observar la actividad eléctrica del tejido cerebral mientras se formaba a partir de células madre en un tejido que puede traducir los sentidos y producir lenguaje y pensamiento consciente.
Se pudo descubrir que, en los primeros meses de desarrollo, mucho antes de que el cerebro humano sea capaz de recibir y procesar información sensorial externa compleja, como la visión y la audición, sus células comenzaban a emitir señales eléctricas de forma espontánea. Lo hacían de una forma característica de los patrones que subyacen a la traducción de los sentidos.
Tras décadas de investigación en neurociencia, los científicos han descubierto que las neuronas se activan en patrones que no son exclusivamente aleatorios. De hecho, se cree que tiene un "modo predeterminado", una estructura subyacente básica para la activación de neuronas que se vuelve más específica a medida que el cerebro procesa señales sensoriales, como un sabor o un olor.
Esta forma delimita el posible rango de respuestas sensoriales que pueden producir el cuerpo y el cerebro.
SISTEMAS AUTOORGANIZADOS EN EL CEREBRO
Después de que la ciencia haya descubierto que el cerebro opera como una red social para saber a quién contar los secretos, ahora estamos ante un estudio que muestra que, en sus observaciones en los modelos de organoides, se encontraron con que estos patrones más tempranos tienen cierta similitud con el modo predeterminado de este órgano vital.
Incluso en aquellos casos en los que no se había recibido ninguna entrada sensorial, están disparando un repertorio complejo de patrones basados en el tiempo, o secuencias que tienen gran potencial de ser refinadas para sentidos específicos. Esto sugiere que existe un plan genético codificado que es inherente a la arquitectura neural del cerebro vivo.
"Estos sistemas intrínsecamente autoorganizados podrían servir como base para construir una representación del mundo que nos rodea", comienza explicando Sharf, que además insiste en que el poder verlos en etapas tempranas sugiere que la evolución ha dado con una manera de que el sistema nervioso central "pueda construir un mapa que nos permita navegar y interactuar con el mundo".
Saber que estos organoides producen la estructura básica del órgano más complejo del cuerpo humano abre nuevas posibilidades a la hora de poder comprender mejor el neurodesarrollo humano. No solo eso, sino que puede ser clave para poder conocer las enfermedades y los efectos de las toxinas en el cerebro.
Este es un nuevo avance de la neurociencia, que es crucial porque desvela la manera en la que funciona este órgano, conectando procesos biológicos con la conducta, las emociones y el pensamiento. De esta forma, se puede mejorar la salud, tratando enfermedades neurológicas y mentales, pero también optimizando la educación, comprendiendo adicciones e incluso aplicando conocimientos en otras áreas.
La neurociencia juega un papel clave a la hora de mejorar la calidad de vida y favorecer el bienestar de las personas, de ahí que haya multitud de estudios que tratan de encontrar respuestas a diferentes cuestiones que siempre han sido una incógnita para la ciencia.
