Cómo el cerebro une los sentidos para prestar atención, según investigadores de Yale

Un nuevo estudio liderado por la Universidad de Yale y el Hospital General de Massachusetts descubrió un circuito cerebral profundo que ayuda al cerebro a prestar atención, sin importar si el estímulo es visual, auditivo, táctil o gustativo.

El hallazgo publicado el 15 de mayo en la revista NeuroImage se basa en el análisis de imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) tomadas a 1.561 adultos sanos mientras realizaban tareas que exigían concentrarse en distintos sentidos.

Lo que más sorprendió al equipo fue que, en todos los casos, la actividad cerebral se dirigía a las mismas zonas profundas del cerebro. “Esperábamos encontrar actividad en redes compartidas, pero cuando vimos que todos los sentidos iluminaban las mismas regiones centrales del cerebro mientras un sujeto de prueba estaba concentrado, fue realmente asombroso”, explicó Aya Khalaf, investigadora de Yale y autora principal del trabajo.

Las regiones cerebrales implicadas

Los investigadores detectaron que dos regiones específicas —la formación reticular del mesencéfalo y el tálamo central lateral— se activaban de forma notable cuando los participantes debían prestar atención.

Ese aumento de actividad aparecía en los cuatro segundos posteriores a la presentación del estímulo, sin importar qué sentido estuviera involucrado. Esto indica que el cerebro cuenta con un sistema común de activación para responder rápidamente a lo que ocurre a su alrededor.

“Es un verdadero avance en nuestra comprensión de la consciencia y la atención”, señaló Hal Blumenfeld, profesor de Neurología, Neurociencia y Neurocirugía en Yale, y coautor del estudio.

Cómo actúa este “interruptor” cerebral

Los científicos comparan este circuito con un interruptor biológico: cuando se activa, pone en marcha al resto del cerebro para que procese la información relevante.

Además de estas zonas subcorticales, también se observaron cambios en regiones corticales como la corteza cingulada anterior y la ínsula, que están ligadas a la atención y las emociones.

Sin embargo, el disparador inicial se da en las regiones profundas. “Identificar estas redes comunes es fundamental para entender los mecanismos que subyacen a la atención y la conciencia”, destacó Blumenfeld en el estudio publicado.

Qué tareas se usaron y cómo se hizo el estudio

Para llegar a estas conclusiones, el equipo utilizó datos de seis bases públicas con imágenes fMRI tomadas mientras los participantes realizaban 11 tareas diferentes que involucraban estímulos visuales, auditivos, gustativos y táctiles.

Al analizar los datos, encontraron que distintas tareas generaban patrones de activación muy similares en las regiones subcorticales, lo que refuerza la idea de un mecanismo común para captar y procesar información del entorno.

“La clave para estimular las regiones centrales críticas del cerebro eran los cambios repentinos en la atención que exigían las tareas”, explicaron los autores.

Aplicaciones médicas del hallazgo

Este descubrimiento podría tener impacto en el tratamiento de trastornos de la atención como el TDAH, en pacientes con lesiones cerebrales o trastornos de la conciencia, como el coma. Técnicas como la estimulación cerebral profunda, que ya se usan para ayudar a pacientes con daño neurológico, podrían adaptarse para enfocarse con más precisión en las regiones descubiertas.

“La precisión de estos hallazgos podría transformar la forma en que ajustamos las intervenciones terapéuticas”, afirmó Blumenfeld.

Aunque el estudio analizó una gran cantidad de datos, no incluyó estímulos del olfato, lo que deja abierta la duda sobre si ese sentido también activa el mismo circuito. Otro límite es que las imágenes fMRI no permiten ver con precisión el tiempo exacto en que se activan las neuronas, por lo que los investigadores planean realizar estudios con registros neuronales más directos, posiblemente en modelos animales o en pacientes.

También se busca aplicar estos conocimientos en contextos clínicos, para entender mejor cómo se comporta este circuito en personas con alteraciones de la conciencia.

“La siguiente frontera será comprender cómo este circuito interactúa con otros sistemas cerebrales y qué sucede cuando su funcionamiento se ve comprometido”, concluyó Blumenfeld.

Un nuevo modelo de atención cerebral

Es la primera vez que se demuestra que los distintos sentidos humanos —vista, oído, gusto y tacto— comparten un mismo camino de procesamiento inicial cuando se trata de prestar atención. “Nos dice cuán importante es esta región del cerebro y qué podría significar en los esfuerzos por restaurar la conciencia”, resumió Khalaf, destacando el valor de este circuito como núcleo del sistema atencional humano.

El trabajo fue financiado en parte por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, lo que permitió integrar herramientas de análisis avanzadas y grandes volúmenes de datos.

Con estos avances, el estudio abre nuevas puertas para explorar cómo el cerebro selecciona y prioriza información sensorial, y cómo se puede intervenir en ese proceso cuando algo no funciona bien.