«Escuchamos los sonidos que producen nuestros movimientos para determinar si cometimos un error», afirma David Schneider, del Centro de Ciencias Neuronales de la Universidad de Nueva York.
Comprender cómo distinguimos los sonidos «correctos» de los «incorrectos» puede ampliar nuestros conocimientos sobre trastornos neurológicos como la esquizofrenia.
En este estudio, cuando los ratones oían un sonido que no esperaban, las neuronas de su corteza auditiva —el centro de la audición— respondían con intensidad.
Los investigadores han descubierto cómo funciona el cerebro para distinguir los sonidos «correctos» de los «incorrectos».
La investigación permite comprender mejor cómo aprendemos tareas audiomotoras complejas, como hablar o tocar música.
«Escuchamos los sonidos que producen nuestros movimientos para determinar si cometimos un error», afirma David Schneider, profesor adjunto del Centro de Ciencias Neuronales de la Universidad de Nueva York y autor principal del artículo publicado en la revista Current Biology.
«Esto es más evidente en el caso de un músico o cuando hablamos, pero nuestro cerebro lo hace constantemente, por ejemplo, cuando un golfista escucha el sonido del palo al golpear la pelota», afirma Schneider. «Nuestro cerebro siempre registra si un sonido coincide con las expectativas o se desvía de ellas.
«En nuestro estudio descubrimos que el cerebro puede predecir con precisión cuándo debería producirse un sonido y cómo debería sonar».
Los investigadores centraron su trabajo en comprender mejor fenómenos cotidianos. Por ejemplo, sabemos cómo debería sonar la puerta de un coche porque la hemos cerrado innumerables veces. Sin embargo, cuando dejamos el cinturón de seguridad atrapado en el marco de la puerta e intentamos cerrarla, oímos algo diferente: un «golpe metálico» en vez de un «golpe sordo».
Lo mismo ocurre con un bateador de béisbol que golpea de lleno una pelota lanzada, en lugar de rozarla, o con un músico que oye una nota que encaja en la melodía en vez de una que la altera.
Sin embargo, no está claro cómo funciona el cerebro para reconocer los sonidos «correctos» e incorrectos. Comprender cómo lo hace podría aportar información sobre cómo el cerebro sano aprende a hablar y a tocar música, así como sobre lo que falla en trastornos neurológicos como la esquizofrenia.
Para estudiar esta cuestión, Schneider y sus colegas analizaron la actividad neurológica de ratones mientras realizaban tareas parecidas a cerrar la puerta de un coche. Los científicos los entrenaron para empujar una palanca con las patas —como al cerrar una puerta— y reproducían un tono cada vez que la palanca alcanzaba una posición determinada. Con el tiempo, los ratones aprendieron exactamente cómo debía sonar la palanca. Si los investigadores suprimían el sonido, reproducían uno incorrecto o emitían el sonido correcto en el momento equivocado, los ratones ajustaban su comportamiento, igual que haría una persona si la puerta de un coche hiciera algo inesperado.
Los científicos registraron la actividad cerebral de los ratones durante estas conductas; en concreto, observaron cómo respondían las neuronas de la corteza auditiva, uno de los «centros auditivos» del cerebro. En general, estas neuronas apenas estaban activas cuando un ratón empujaba una palanca y oía el sonido esperado. Sin embargo, si los investigadores cambiaban el sonido a una frecuencia incorrecta —parecida al «golpe metálico» de la puerta de un coche— o incluso alteraban ligeramente el momento en que se emitía, estas neuronas respondían con intensidad.
«La corteza auditiva parece señalar no lo que se oyó, sino si lo que se oyó coincidió con sus expectativas o las contradijo», observa Nicholas Audette, autor principal del estudio e investigador posdoctoral en el laboratorio de Schneider.
Además, los investigadores descubrieron que, si omitían por completo el sonido —como cuando no se cierra una puerta con suficiente fuerza—, un grupo específico de neuronas se activaba en el momento en que debería haberse producido el sonido.
«Como algunas de esas mismas neuronas se habrían activado si el sonido realmente se hubiera reproducido, era como si el cerebro recordara el sonido que esperaba oír», señala Schneider.
Además de su función en la predicción de los sonidos autogenerados durante las actividades cotidianas, se cree que los mismos circuitos cerebrales que estudian Schneider y sus colegas presentan alteraciones en enfermedades como la esquizofrenia, lo que lleva a percibir «voces fantasma» que en realidad no existen. Esperan que, al comprender estos circuitos cerebrales en un cerebro sano, puedan empezar a entender qué podría fallar durante la enfermedad.
