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Descifrando los secretos del equilibrio

Un nuevo estudio, realizado por Corentin Massot, Postdoctoral en el Departamento de Fisiología, y Adam Schneider, Ph.D. estudiante en el Departamento de Física, ha desarrollado una nueva comprensión de cómo el cerebro procesa la información del oído interno que ofrece esperanza para aquellos que sufren de vértigo. Las personas que sufren de síntomas de disfunción vestibular, como vértigo y mareos, enfrenta muchos desafíos Si alguna vez has mirado por el borde de un acantilado y te sientes mareado, entiendes sus dificultades.
Más de 70 millones de personas en América del Norte sufren de esta condición. Las personas con pérdida vestibular tienen dificultades para realizar las actividades necesarias de la vida diaria (como comer, vestirse, levantarse y levantarse de la cama, moverse por la casa y moverse al aire libre) porque incluso girar la cabeza ligeramente puede hacer que se mareen y les dé un riesgo de que cae.
Se ha sabido que un sistema sensorial en el oído interno, conocido como el sistema vestibular, nos ayuda a mantener el equilibrio al mantener el campo visual estable mientras nos movemos. Los científicos ya han desarrollado un conocimiento básico de cómo el cerebro forma nuestras percepciones de nosotros mismos en movimiento. Pero hasta ahora nadie ha entendido el paso más importante por el cual las neuronas en el cerebro seleccionan la información necesaria para mantenernos equilibrados.
La información captada y decodificada por el cerebro, enviada por neuronas en el oído interno, se hace de una manera compleja. Las neuronas sensitivas vestibulares periféricas en el oído interno absorben los estímulos de velocidad y aceleración variables en el tiempo causados ??por nuestro movimiento en el mundo exterior (por ejemplo, viajar en un automóvil que cambia de una posición estacionaria a 50 km por hora). La información detallada sobre estos estímulos (información que ayuda a reconstruir cómo los estímulos cambian con el tiempo), en forma de impulsos nerviosos, es transmitida por estas neuronas.
Anteriormente se creía que el cerebro decodificaba esta información linealmente, intentando reconstruir la secuencia de tiempo de los estímulos de aceleración y velocidad. Sin embargo, dos profesores del Departamento de Fisiología de la Universidad McGill, Kathleen Cullen y Maurice Chacron, combinaron enfoques electrofisiológicos y computacionales y pudieron demostrar que las neuronas, en los núcleos vestibulares del cerebro, decodifican la información entrante de forma no lineal cuando responden a cambios repentinos e imprevistos. en estímulos.
En cada etapa de esta vía sensorial, nuestras representaciones en el mundo exterior cambian. Por ejemplo, las neuronas que se encuentran en el sistema visual más cerca de la periferia del sistema sensorial (como las células ganglionares en la retina) generalmente responden a una amplia variedad de estímulos sensoriales (un código "denso"), a diferencia de las neuronas centrales (corteza visual primaria en la parte posterior de la cabeza) que generalmente responden de forma mucho más selectiva (un código "disperso"). La transmisión selectiva de información vestibular, que Chacron y Cullen documentaron por primera vez, ocurre ya en la primera sinapsis en el cerebro.
Cullen dijo:

"Pudimos demostrar que el cerebro ha desarrollado esta estrategia computacional muy sofisticada para representar cambios repentinos en el movimiento con el fin de generar respuestas rápidas y precisas y mantener el equilibrio. Sigo describiéndolo como elegante, porque así es como realmente me impresionó".

Dado que este tipo de selectividad en respuesta mejora la percepción del cerebro de cambios inesperados en la postura del cuerpo, es importante para la vida cotidiana. Por ejemplo, si sales de un bordillo que no viste, en cuestión de milisegundos, tu cerebro puede recibir la información necesaria y realizar los sofisticados cálculos necesarios para ayudarte a reajustar tu posición.

Los investigadores esperan que este descubrimiento se aplique a otros sistemas sensoriales y, finalmente, al desarrollo de mejores tratamientos para pacientes que sufren mareos, vértigo y desorientación durante sus actividades diarias. Este hallazgo también tiene el potencial de conducir a tratamientos que ayudarán a reducir los síntomas que vienen con el movimiento y / o enfermedad espacial que tienen lugar en entornos más desafiantes.
Escrito por Sarah Glynn

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