El cerebro sigue analizando y anticipando información bajo anestesia general y nadie lo sabía
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Aun en estado de inconsciencia, el cerebro humano puede procesar, analizar y anticipar eventos relacionados con su entorno, de acuerdo con una nueva investigación. El trabajo sugiere que el hipocampo (estructura cerebral clave en la memoria, el aprendizaje y la orientación espacial) permanece más activo de lo que se creía en personas sometidas a anestesia general.
Hasta ahora, el consenso científico sostenía que los procesos cognitivos complejos, como la comprensión del significado o la capacidad de prever eventos futuros, solo ocurren cuando una persona está plenamente despierta. Estudios previos habían cuestionado parcialmente esta idea al demostrar que las regiones cerebrales que responden primero a la información sensorial pueden registrar sonidos simples mientras un individuo está inconsciente. Sin embargo, no estaba claro si otras zonas más profundas, vinculadas a funciones cognitivas de mayor complejidad, mantenían actividad durante episodios de inconsciencia.
La relación entre el intestino y el cerebro no deja de sorprendernos: ahora sabemos que la forma en que la microbiota cambia a medida que envejecemos influye sustancialmente en la actividad del hipotálamo.
Para abordar esta incógnita, un equipo de científicos liderado por Sameer Sheth, neurocirujano del Baylor College of Medicine, observó en tiempo real la actividad neuronal de siete pacientes anestesiados con propofol durante una cirugía para tratar la epilepsia.
Los investigadores utilizaron sondas de alta precisión conocidas como Neuropixels, capaces de registrar la actividad de neuronas individuales con gran detalle. El monitoreo se llevó a cabo en la etapa intermedia de cada intervención, con el fin de evitar que la manipulación de estructuras cerebrales profundas alterara los resultados.
Tras obtener un registro inicial de la actividad en el hipocampo de cada paciente, tres de ellos fueron expuestos durante 10 minutos a secuencias de sonidos puros y repetitivos, intercalados con tonos de distinta frecuencia. El experimento mostró que el cerebro era capaz de identificar cambios en los patrones auditivos y que esta capacidad mejoraba conforme avanzaba el tiempo de exposición.
En una segunda fase del estudio, los científicos buscaron determinar si el hipocampo podía llevar a cabo procesos relacionados con la comprensión del lenguaje cuando los individuos se encontraban inconscientes, en particular, el análisis semántico y sintáctico.
Los cuatro pacientes restantes escucharon episodios de pódcast con una duración de entre 10 y 20 minutos. Durante la reproducción, los investigadores sincronizaron la actividad neuronal registrada en el hipocampo con indicadores clave del discurso, como el inicio y el final de cada palabra.
Posteriormente, calcularon las “respuestas evocadas por palabras”, que representan cambios sistemáticos en la actividad neuronal asociados con la presentación de cada término.
Tras analizar entre 962 y 3,024 palabras por participante, el ensayo reveló que ciertas neuronas procesaban aspectos del significado y la estructura del habla. Es decir, podían distinguir las partes de una oración e incluso anticipar la siguiente palabra con base en el contexto de cada frase.
El cerebro no descansa
En el artículo publicado en Nature, los autores señalan que “sus hallazgos no tienen explicaciones obvias basadas únicamente en respuestas sensoriales de bajo nivel. Por ejemplo, es improbable que el aumento lento y sostenido en la detección de estímulos infrecuentes a lo largo de 10 minutos refleje adaptación o supresión por repetición, ya que ambos procesos ocurren en escalas de tiempo más cortas. Del mismo modo, la representación de características semánticas en la escucha del habla requiere un procesamiento específico de la información acústica”.
Aunque los resultados muestran una actividad más amplia y sofisticada de lo que se pensaba en el hipocampo bajo condiciones de inconsciencia inducida, los investigadores precisan que esto no implica que el paciente sea capaz de percibir su entorno de manera subjetiva. Subrayan que el hallazgo apunta a una autonomía funcional del hipocampo que, en cierta medida, logra evadir la desconexión que el propofol induce en la comunicación entre redes cerebrales.
En la práctica clínica, estos hallazgos podrían impulsar el desarrollo de nuevas terapias para pacientes en coma o en estado vegetativo a causa de traumatismos craneoencefálicos graves. Si estas personas presentan actividad neuronal similar a la observada en pacientes anestesiados con propofol, la estimulación cerebral selectiva podría convertirse en una alternativa para sortear las vías neuronales dañadas y reconectar artificialmente esas regiones con el resto del cerebro.
“El cerebro ha desarrollado mecanismos tan asombrosos y sofisticados para realizar estas tareas complejas de manera constante, que puede ejecutar algunas incluso sin que seamos conscientes de ello”, concluyó Sheth.
