Leer un libro mientras otras personas conversan, encontrar un rostro conocido en medio de una multitud o identificar una señal de tráfico entre decenas de estímulos son actividades que realizamos casi sin pensar. Sin embargo, todas dependen de una capacidad fundamental del cerebro: seleccionar qué información merece nuestra atención y determinar cuánta importancia debemos darle.
Aunque la ciencia lleva décadas investigando este proceso, todavía existen aspectos que no se comprenden por completo. Ahora, un estudio publicado en la revista Nature Communications señala a un neurotransmisor conocido principalmente por su relación con el estado de ánimo y el sueño como un posible protagonista de este mecanismo.
Se trata de la serotonina, una sustancia química que podría desempeñar un papel mucho más importante en nuestra capacidad para concentrarnos de lo que se pensaba. Los experimentos realizados con animales permitieron identificar una relación entre su actividad cerebral y la intensidad con la que prestaban atención a determinados estímulos.
El cerebro no solo decide dónde concentrarse, también cuánto
Cuando pensamos en la atención, generalmente imaginamos una especie de reflector mental que ilumina aquello que nos interesa mientras deja en segundo plano todo lo demás. Por ejemplo, en una cafetería podemos concentrarnos en la conversación de una persona aunque alrededor haya música, conversaciones y otros sonidos.
Sin embargo, este proceso es más complejo. Los investigadores distinguen dos componentes que, aunque están relacionados, no son exactamente iguales: el enfoque atencional y la intensidad de la atención.
El primero determina hacia dónde dirigimos nuestros recursos mentales. El segundo establece con qué fuerza procesamos la información seleccionada. Esta diferencia resulta fundamental para comprender por qué, en determinadas circunstancias, podemos identificar un estímulo con facilidad y, en otras, nos cuesta incluso cuando sabemos dónde buscarlo.
Para estudiar ambos componentes, los científicos diseñaron un experimento con ratones entrenados para reconocer patrones visuales. Los animales debían identificar tres barras verticales blancas que aparecían en una de dos pantallas, sobre un fondo que podía contener diferentes niveles de ruido visual.
Antes de cada prueba, una señal les indicaba dónde podía aparecer el patrón. Si conseguían reconocerlo, debían lamer un pequeño dispositivo para completar la tarea.
Los investigadores modificaron tanto la cantidad de interferencias visuales como el momento en que aparecían los estímulos. De esta manera, pudieron observar cómo cambiaba el rendimiento de los animales y medir su capacidad para mantener la atención incluso cuando las condiciones dificultaban la identificación de las imágenes.
El neurotransmisor que podría modificar la intensidad de la atención
Una vez diseñado el experimento, el siguiente paso consistió en observar qué sucedía dentro del cerebro de los ratones mientras realizaban las pruebas.
El equipo centró su atención en el rafe dorsal, una región cerebral que contiene neuronas encargadas de producir serotonina y que mantiene conexiones con distintas zonas de la corteza cerebral. También analizaron la liberación de este neurotransmisor en la corteza visual, responsable de procesar la información que recibimos a través de los ojos.
Los resultados mostraron una relación llamativa entre la actividad de estas neuronas y la capacidad de los animales para reconocer los patrones.
Cuando la actividad del rafe dorsal disminuía justo antes de que apareciera el estímulo visual, los ratones conseguían identificarlo con mayor facilidad. La diferencia era especialmente evidente cuando las barras estaban parcialmente ocultas por el ruido visual.
Pero el hallazgo tenía otro detalle interesante: no parecía que los animales cambiaran el lugar hacia el que dirigían su atención. Lo que aumentaba era la intensidad con la que procesaban la información procedente de la pantalla señalada.
En otras palabras, la serotonina podría influir no tanto en la elección del estímulo que queremos observar, sino en la fuerza con la que nuestro cerebro se concentra en él.
Para comprobar si realmente existía una relación causal, los científicos utilizaron una técnica denominada optogenética. Este procedimiento permite controlar la actividad de determinadas neuronas mediante estímulos luminosos, lo que facilita estudiar su influencia sobre diferentes funciones cerebrales.
Al estimular las neuronas productoras de serotonina, los investigadores observaron que disminuía la capacidad de los ratones para detectar los estímulos. En cambio, cuando reducían artificialmente su actividad, el rendimiento mejoraba y aumentaba la intensidad de la atención.
Una explicación sobre cómo el cerebro selecciona la información
Para interpretar estos resultados, los investigadores recurrieron a un modelo conocido como normalización divisiva. Aunque su nombre puede resultar complicado, describe un mecanismo importante para comprender cómo las neuronas regulan sus respuestas cuando reciben múltiples estímulos al mismo tiempo.
El cerebro está constantemente expuesto a información que compite por sus recursos. Imágenes, sonidos, movimientos y señales de distinta importancia llegan de manera simultánea. Para evitar que todos esos estímulos reciban la misma respuesta, las redes neuronales ajustan la intensidad con la que procesan cada uno.
Según el modelo propuesto por los científicos, la serotonina podría participar en esta regulación y modificar la ventaja que obtiene la información seleccionada frente a otros estímulos que permanecen en segundo plano.
Cuando disminuye la actividad serotoninérgica, la respuesta asociada al estímulo atendido se refuerza. Por el contrario, cuando aumenta, esa ventaja podría reducirse.
Esta interpretación ofrece una posible explicación para los resultados experimentales, aunque todavía no constituye una demostración definitiva de todos los procesos neuronales involucrados. Será necesario realizar nuevas investigaciones para determinar cómo interactúan las distintas regiones cerebrales y qué otros factores participan en esta regulación.
¿Podría ayudar a comprender los problemas de concentración?
Uno de los aspectos más interesantes del descubrimiento es que abre nuevas preguntas sobre los mecanismos que intervienen en las dificultades para mantener la atención.
Los investigadores todavía deben determinar si este funcionamiento se reproduce de la misma manera en el cerebro humano y hasta qué punto podría estar relacionado con alteraciones de la atención asociadas a diferentes trastornos, incluido el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH).
Por ahora, los resultados no permiten establecer que la serotonina sea la causa de estos problemas ni que modificar sus niveles pueda convertirse en una solución para las personas que tienen dificultades para concentrarse.
Sin embargo, el estudio aporta una perspectiva diferente sobre una capacidad que utilizamos constantemente. La atención no depende únicamente de decidir qué información merece nuestra mirada, sino también de regular la intensidad con la que el cerebro procesa aquello que considera importante.
Y en ese delicado equilibrio, un neurotransmisor que durante mucho tiempo estuvo asociado principalmente al estado de ánimo podría tener mucho más protagonismo del que imaginábamos.
[Fuente: National Geographic]
