Qué es la misteriosa zona incierta del cerebro (y qué pistas ofrece un nueva investigación sobre ella)
En esta masa de aproximadamente 1,5 kg habitan unas 86.000 millones de neuronas que conforman la materia gris. Eso equivale casi al número de estrellas en la Vía Láctea.
Esas neuronas se conectan entre sí mediante sinapsis. Se calcula que el número de sinapsis en el cerebro humano es cerca de un cuatrillón, eso es un 1 seguido de 15 ceros.
Los científicos saben que existen esas conexiones, pero aún no logran resolver exactamente cómo y dónde es que se produce, se almacena y se procesa toda la información que llega y sale de nuestro cerebro gracias a esa sinapsis.
Un ejemplo de esos enigmas del cerebro y la memoria es la llamada "zona incierta", una región de la que existen más preguntas que respuestas.
El primero en describir esta parte del cerebro fue el neuroanatomista suizo Auguste-Henri Forel, en 1877.
"Es un región de la cual no se puede decir nada con certeza", escribió Forel.
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Ilustración de una sinapsis entre dos neuronas.
Hoy, casi 150 años después, la situación sigue siendo prácticamente la misma. A pesar de todos los avances que ha habido en la medicina y la tecnología, nadie entiende muy bien qué es la zona incierta.
En medio de la incertidumbre, sin embargo, los expertos tienen pistas de que la zona incierta juega un rol en procesos clave del cuerpo humano como la memoria.
Aun así, es una parte que se ha estudiado muy poco.
Pero estudios recientes han encontrado nuevas pistas de esta región tan importante pero tan olvidada de nuestro cerebro.
Las (pocas) certezas
A la zona incierta también se le conoce como zona de incertidumbre.
Esta región es una franja de materia gris ubicada en la zona central al interior del cerebro.
"Es como una sábana de neuronas que se extiende entre el tálamo y el hipotálamo", le dice a BBC Mundo la doctora Huizhong Tao, profesora de fisiología y neurociencias en la Universidad del Sur de California.
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A lo largo de la zona incierta se han identificado al menos cuatro subregiones, cada una de ellas asociada con un rol específico, que incluyen desde funciones motoras y viscerales, hasta la excitación y la atención.
La zona incierta también se ha relacionado con funciones como el sueño, la regulación del dolor y el aprendizaje, según explica la doctora Huizhong.
Y un reciente estudio en ratones mostró que también podría jugar un importante rol en la consolidación de la memoria a largo plazo.
Más allá de eso, es poco lo que se sabe de los mecanismos bajo los cuáles actúa y cómo se comunica con otras regiones del cerebro para cumplir sus tareas.
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Por ejemplo, la zona incierta es una de las pocas regiones a las que comunmente se apunta para la estimulación de pacientes con párkinson, pero los científicos no están seguros de por qué tiene la capacidad de aliviar los síntomas de la enfermedad.
¿Por qué es tan difícil de estudiar?
La zona incierta es una estructura delgada, ubicada en lo profundo del cerebro, por eso es difícil estudiarla en personas vivas, indica Huizhong.
Además, explica la experta, la composición química y celular de esta membrana es compleja.
Cada una de sus subdivisiones tiene, al parecer, diferentes funciones, y sus neuronas involucran la acción de hasta 20 neurotransmisores distintos, con lo cual se hace difícil analizarla como un todo.
Y, como si fuera poco, "su conexión con otras partes del cerebro es extremadamente compleja", dice Huizhong.
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La zona incierta se comunica con casi todos los centros del circuito neuronal, desde la corteza del cerebro hasta la espina dorsal, lo cual también ayuda a explicar por qué está involucrada en roles tan diversos.
¿Qué pistas han surgido?
Un estudio reciente en ratones, conducido por la Universidad de Friburgo y el Instituto Max Planck para la Investigación del Cerebro, en Alemania, encontró nuevos indicios de que la zona incierta podría tener un rol clave en la capacidad de atención y la memoria perdurable.
El análisis mostró que la zona incierta tiene una particular conexión con la neocorteza cerebral, la región más grande y más evolucionada del cerebro.
En los humanos, la neocorteza se considera el mayor almacenamiento de memorias de largo plazo. También es la encargada de varias de las funciones cognitivas que nos distinguen , como el razonamiento, la conciencia y el lenguaje.
Sin embargo, no se sabe exactamente cómo es que los recuerdos y las experiencias llegan y se quedan guardadas ahí.
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La zona incierta juega un rol en la consolidación de la memoria.
Señales internas y externas
Para formar nuevos recuerdos, el cerebro debe hacer una conexión entre los estímulos sensoriales que provienen del exterior y las señales internas que contienen información de experiencias pasadas.
Para ello, las neuronas intercambian señales que excitan (activan) o inhiben (desactivan) ciertas áreas del cerebro según sea necesario.
En el pasado, los estudios se habían enfocado en observar el efecto que tienen las las señales excitadoras sobre el aprendizaje y la memoria.
Este nuevo estudio, por el contrario, se centró en señales inhibitorias que surgen desde la zona incierta.
De esta manera, observaron que la zona incierta juega un rol en el aprendizaje y la memoria, no mediante la excitación de otras neuronas, si no mediante la inhibición.
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La zona incierta funciona como una red de semáforos que optimiza el tráfico de señales en el cerebro.
Esa inhibición que genera la zona incierta crea una "red inhbitoria" que desactiva ciertas conexiones para optimizar el flujo de conexiones excitadoras en otras áreas.
Esa "red inhibitoria" podría compararse con un sistema de semáforos que se coordinan entre ellos para detener el tráfico en algunas vías y así permitir que fluya con mayor rapidez en otras.
"Lo que observamos fue una redistribución completa de la inhibición dentro del sistema", dice Anna Schroeder, autoria principal del estudio.
Mediante ese mecanismo, el resultado neto es una excitación de los circuitos de la neocorteza para facilitar el aprendizaje.
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¿Por qué es importante?
"Este estudio es muy interesante", dice la doctora Huizhong, quien no estuvo involucrada en la investigación.
"Ofrece nuevos conocimientos sobre los mecanismos neuronales para el aprendizaje y la memoria".
Los autores de la investigación afirman que comprender los mecanismos con los que se forman los recuerdos puede ser útil para los tratamientos contra la pérdida de la memoria, desórdenes de ansiedad o el párkinson.
Mencionan, incluso, que puede tener implicaciones en el desarrollo de inteligencia artificial y el desarrollo de software.
Por ahora, sin embargo, se conforman con que su estudio sirva para "inspirar a otros investigadores" a que sigan buscando pistas para resolver el misterio de la zona incierta.