Una semana en la oscuridad vuelve a conectar las redes de células cerebrales y cambia la audición en ratones adultos

"Este estudio refuerza lo que estamos aprendiendo acerca de cómo manipular la visión puede tener un efecto significativo en la capacidad de un animal para escuchar mucho después de que se haya cerrado la ventana para el aprendizaje auditivo", dijo Patrick Kanold, profesor de biología en la UMD y senior autor del estudio.

Alguna vez se pensó que las regiones sensoriales del cerebro no eran adaptables después de un período crítico en la infancia. Es por eso que los niños aprenden idiomas mucho más fácilmente que los adultos. La investigación anterior de Kanold refutó esta idea al mostrar que privar a los ratones adultos de la visión durante un período corto aumentó la sensibilidad de las neuronas individuales en la corteza auditiva, que se dedica a la audición.

El estudio actual amplía ese trabajo anterior. Kanold y su equipo investigaron cómo la exposición a la oscuridad afecta la forma en que los grupos de neuronas en la corteza auditiva trabajan juntas en respuesta a un sonido dado: qué neuronas están conectadas y cuáles se disparan con mayor potencia o más rápido. Los investigadores colocaron ratones adultos en un espacio oscuro durante una semana y luego jugaron 17 tonos diferentes mientras medían la actividad cerebral en la corteza auditiva. Según su trabajo anterior, Kanold y su equipo esperaban ver cambios en las redes neuronales, pero se sorprendieron al descubrir que los grupos de neuronas cambiaban de diferentes maneras.

Los cerebros jóvenes se cablean según los sonidos que escuchan con frecuencia, asignando áreas de la corteza auditiva para frecuencias específicas en función de lo que están acostumbrados a escuchar. Los investigadores encontraron que, en ratones adultos, una semana en la oscuridad también redistribuía la asignación de espacio a diferentes frecuencias. En las áreas de la corteza auditiva que examinaron, los investigadores vieron un aumento en la proporción de neuronas que eran sensibles a las frecuencias altas y bajas y una disminución en la proporción de neuronas que eran sensibles a las frecuencias de rango medio.

"No sabemos por qué estamos viendo estos patrones", dijo Kanold. "Especulamos que podría tener que ver con lo que los ratones están prestando atención mientras están en la oscuridad. Tal vez prestan atención a los ruidos o las voces de los otros ratones, o tal vez están prestando más atención a los pasos que están haciendo."

Kanold dijo que sus próximos pasos incluyen manipular los sonidos a los que están expuestos los ratones durante la fase oscura del experimento y monitorear la actividad cerebral para determinar qué aspectos de su paisaje sonoro están escuchando los ratones. Esto ayudará a los investigadores a comprender el papel del enfoque y la atención en la promoción del cambio en las neuronas auditivas. Dicha información podría ser muy útil para ayudar a las personas a adaptarse a los implantes cocleares o audífonos.

Otros autores del estudio de la UMD incluyen al estudiante graduado de ciencias biológicas Zac Bowen, el estudiante graduado de biofísica Ji Liu y la alumna Krystyna Solarana (Ph.D. '16, neurociencia y ciencias cognitivas) ahora en USAID.

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Materiales proporcionados por Universidad de Maryland. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.