Cómo los Neuronas en el Cerebro Influyen en la Atención

La Atención es la capacidad de enfocarse en lo que importa mientras ignoras las distracciones. Esta habilidad es esencial para muchas tareas diarias, como leer, conducir y hasta tener conversaciones. Sin embargo, algunas personas tienen problemas con la atención debido a condiciones como el TDAH, la depresión o la esquizofrenia. Cuando falta la atención, puede llevar a dificultades para funcionar y a una calidad de vida más baja. Por eso, entender cómo funciona la atención en el cerebro puede ayudar a encontrar nuevas maneras de ayudar a quienes tienen problemas con eso.

#Midiendo la Atención

Una forma común de medir la atención es a través de una prueba conocida como la Prueba de Rendimiento Continuo (CPT). En esta prueba, los participantes deben reaccionar a ciertos estímulos mientras ignoran otros. Esta prueba se ha utilizado para estudiar déficits de atención en personas con daño cerebral y diversas condiciones de salud mental.

Para los animales, se ha desarrollado una prueba similar llamada la Prueba de Rendimiento Continuo para roedores (rCPT). En esta versión, se entrena a los ratones para distinguir entre una recompensa (un estímulo objetivo) y algo que no ofrece recompensa (un estímulo no objetivo). La investigación ha mostrado que los resultados del rCPT en ratones pueden predecir cómo podría funcionar la gente en pruebas similares de atención. Esto sugiere que los procesos cerebrales subyacentes pueden ser similares entre especies.

#Regiones Cerebrales Involucradas en la Atención

Una parte del cerebro conocida como la Corteza Cingulada Anterior Dorsal (dACC) juega un papel importante en la atención. Estudios de imágenes han mostrado que esta área se activa cuando las personas realizan tareas que requieren mucha atención. En aquellos con trastornos relacionados con la atención, la actividad en el dACC a menudo es menor. En los ratones, se piensa que la corteza prelimbica (PrL) es similar a la dACC humana. La actividad en la PrL también parece correlacionarse con los niveles de atención.

Los investigadores han encontrado que cuando la PrL es inhibida o sus conexiones son interrumpidas, la atención se ve afectada negativamente. Además, se han observado cambios en los patrones de ondas cerebrales en la PrL, específicamente involucrando una parte del cerebro llamada locus coeruleus, durante tareas que requieren atención sostenida. Sin embargo, la forma exacta en que las neuronas individuales en la PrL contribuyen a la atención aún no se entiende completamente.

#Estudiando Neuronas en la PrL

Para entender mejor cómo las neuronas en la PrL están involucradas en la atención, los investigadores utilizaron una técnica llamada imagen de calcio in vivo. Este método les permite observar la actividad de neuronas individuales en ratones vivos mientras los ratones realizan el rCPT.

Los ratones fueron entrenados para participar en el rCPT y su actividad cerebral fue registrada en diferentes momentos durante el entrenamiento. Al hacer esto, los investigadores buscaban ver cómo cambiaba la actividad de las neuronas de la PrL a medida que los ratones mejoraban en la tarea y enfrentaban diferentes niveles de dificultad.

#Resultados del Estudio

#Actividad Neuronal Durante el Desempeño de Tareas

El estudio encontró que las respuestas de las neuronas de la PrL variaban según si los ratones lo estaban haciendo bien o tenían dificultades. Cuando los ratones respondían correctamente, especialmente a medida que se volvían más hábiles en la tarea, un mayor número de neuronas de la PrL mostraba actividad elevada. Esto sugiere que a medida que mejora la atención, más neuronas se involucran en la tarea.

Específicamente, durante las sesiones en las que los ratones eran hábiles en la tarea, un mayor porcentaje de neuronas estaba activo en comparación con las sesiones en las que aún estaban aprendiendo. Esto indica que la PrL juega un papel en apoyar la atención cuando las demandas de la tarea aumentan.

#Fallos en la Atención

Un aspecto crucial de la atención es que puede fluctuar con el tiempo. En los humanos, la atención a menudo disminuye, lo que lleva a fallos. El estudio buscaba ver si ocurrían fallos similares en los ratones durante el rCPT. Los investigadores observaron que, dentro de las sesiones, los ratones alternaban entre períodos de respuesta (donde estaban involucrados con la tarea) y períodos no responsivos (donde no respondían).

La duración de estos períodos no responsivos variaba de un ratón a otro. El número de estos fallos aumentó en las etapas más difíciles del rCPT, sugiriendo que a medida que las tareas se vuelven más exigentes, los ratones pueden fatigarse o perder motivación.

#Actividad de Calcio en Neuronas de la PrL

Un análisis más profundo reveló variaciones en la actividad de calcio entre las neuronas de la PrL, dependiendo de si los ratones estaban respondiendo a estímulos o no. Algunas neuronas se volvían más activas durante los períodos no responsivos, mientras que otras mostraban una actividad disminuida.

Se encontró que menos neuronas eran moduladas durante los períodos no responsivos en las etapas más desafiantes del rCPT en comparación con las etapas anteriores. Además, la actividad global de las neuronas disminuyó durante estos períodos no responsivos. Esto sugiere que a medida que las tareas se vuelven más difíciles, la red de neuronas en la PrL puede estar menos coordinada en general.

#Impacto de las Recompensas en la Participación

El interés en cómo recibir recompensas impacta la atención llevó a los investigadores a considerar si los ratones recibían suficientes recompensas para mantenerse involucrados. Hubo una disminución notable en el número de recompensas que obtenían los ratones antes de que comenzaran a desconectarse durante las sesiones más difíciles. Esta disminución no se vinculó directamente con el número de respuestas que daban, lo que indica que la demanda cognitiva en lugar de simplemente la falta de recompensas probablemente estaba llevando a estos fallos.

#Conclusión

La habilidad de mantener la atención es crítica para navegar la vida diaria, y entender cómo el cerebro maneja la atención puede abrir el camino para nuevos tratamientos para aquellos con déficits de atención. El estudio sobre la actividad de las neuronas en la PrL proporciona valiosos conocimientos sobre cómo interactúan las regiones cerebrales durante tareas de atención sostenida en ratones.

La investigación destacó que a medida que las tareas se volvieron más desafiantes, la participación de las neuronas varió. También señaló la importancia de saber cuándo ocurren los fallos de atención, ya que estos pueden tener efectos significativos en el rendimiento. La investigación futura puede construir sobre estos hallazgos para explorar más cómo diferentes regiones del cerebro trabajan juntas durante la atención y cómo este entendimiento puede llevar a mejores apoyos para las personas que experimentan dificultades con la atención.