Investigadores del Instituto de Neurociencias de Castilla y León de la Universidad de Salamanca han descubierto un mecanismo clave que redefine cómo el cerebro detecta y amplifica las respuestas ante sonidos inesperados. El hallazgo acaba de ser publicado en Cell Reports y tiene "implicaciones prometedoras para el tratamiento de enfermedades neuropsiquiátricas y neurodegenerativas como la esquizofrenia o el alzheimer", según han explicado desde la USAL.

El trabajo está liderado por Manuel S. Malmierca, catedrático del Área de Histología y miembro del Departamento de Biología Celular y Patología de la USAL, en la Unidad de Excelencia iBRAINS-INCyL con la participación del investigador Adam Hockley, contratado en el marco del programa europeo USAL4EXCELLENCE (Marie Skłodowska-Curie), y de la investigadora predoctoral Laura H. Bohórquez, que realiza su tesis en el Programa de Doctorado en Neurociencias de la Universidad de Salamanca.

Para llevar a cabo este estudio, los científicos de la USAL se apoyan en la codificación predictiva, una de las teorías más influyentes de la neurociencia moderna. Según este enfoque, el cerebro no espera pasivamente la información del entorno, sino que construye constantemente modelos internos para anticipar lo que va a ocurrir. Cuando algo no encaja -como un sonido repentino en un entorno tranquilo- el cerebro lo identifica como importante y genera una respuesta más intensa.

Este tipo de respuesta, conocida como potencial de disparidad, se encuentra alterado en trastornos como la esquizofrenia, la psicosis o la enfermedad de Alzheimer, lo que convierte su estudio en "una puerta de entrada crucial para futuros tratamientos".

El equipo del INCYL ha llevado a cabo sus experimentos en ratas, midiendo la actividad neuronal de la corteza auditiva. A través de técnicas de optogenética —una herramienta innovadora que permite activar o desactivar neuronas mediante luz—, 'apagaron' de forma controlada las señales procedentes de la corteza prefrontal medial, el área encargada de generar las predicciones.

Los resultados obtenidos fueron contundentes: "Al interrumpir esas señales, las respuestas a los sonidos inesperados en la corteza auditiva disminuyeron notablemente, pero no se vieron afectadas las respuestas a estímulos predecibles o aleatorios. Esto confirma que el cerebro transmite activamente predicciones entre distintas regiones, aumentando así la sensibilidad ante lo imprevisto", explican los investigadores.

"Este descubrimiento no solo reafirma la teoría de la codificación predictiva, sino que abre nuevas perspectivas para intervenir clínicamente en patologías en las que este sistema está dañado. Entender los mecanismos que modulan estas predicciones podría permitir, en el futuro, diseñar tratamientos dirigidos a restaurar esta función cerebral esencial", según explica el investigador.