Desde hace varias décadas, científicos han estado investigando cómo el sistema nervioso interpreta todas las señales sensoriales que llegan al cerebro por medio de los órganos y estructuras sensoriales.
Algunos datos básicos ya son de dominio público. Por ejemplo, que que las células receptoras convierten señales sensoriales, es decir estímulos externos, como
- ondas de luz
- ondas de calor
- vibración de la piel
- presión del aire
- etc
en mensajes eléctricos que llegan al cerebro. Pero la actividad neuronal no se traduce en una experiencia consciente hasta que dicha información se procesa en la corteza cerebral.
Los flujos constantes de señales sensoriales son transformados de representaciones en las áreas de la corteza sensorial primaria, (mejor conocidos como sistema somatosensorial), en combinaciones más complejas en estructuras de mayor nivel.
Los eventos sensoriales adquieren sentido una vez se comparan con recuerdos recientes y distantes, así como las expectativas.
Y aunque las ideas planteadas anteriormente se pueden respaldar por cientos de estudios, los mecanismos fisiológicos aún no se han descifrado.
Señales sensoriales fusionadas
En un estudio publicado en la diario Neuron, investigadores de la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) plantearon cómo las señales que llegan de varios sentidos son integrados.
En la vida diaria, una vez estamos familiarizados con las propiedades sensoriales combinadas de un objeto, podemos reconocerlo más fácilmente.
Por ejemplo cuando tocamos una naranja, percibimos una textura, una temperatura, un nivel de rigidez, pero también un olor y unos colores. Todo este conjunto de estímulos nos hacen saber, por experiencias pasadas, que dicho objeto es una naranja.
Pero el reconocimiento de esa naranja es más rápido si se usan varios sentidos, en vez de sólo uno. ¿Cuánto te tardarías en reconocer una naranja sólo por el tacto? Muy probablemente unos segundos más que si la vieras, la tocaras y la olieras en una experiencia sensorial simultánea.
Nader Nikbakht y los co-autores buscaban identificar los mecanismos por los cuáles el reconocimiento de un objeto es detonado, independientemente del canal sensorial que se use.
Los investigadores entrenaron unas ratas para explorar una rejilla hecha de barras blancas y negras. La orientación de la rejilla era cambiada al azar en cada prueba y las ratas aprendieron a percibir la señal y responder de forma diferente a dos categorías de orientación:
- 0 ± 45 grados (‘horizontal’) y
- 90 ± 45 grados (‘vertical’)
Cada rata pudo encontrar la rejilla a través de tres sets de vías sensoriales:
- a través de la vista
- a través del tacto
- a través de la vista y el tacto
Al comparar los niveles de exactitud alcanzados por cada tipo de vía sensorial, los investigadores encontraron que el rendimiento de la condición vista-tacto fue mucho mejor que la suma de vías sensoriales individuales.
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Una de las conclusiones de dicho estudio es que dos canales sensoriales trabajan más eficientemente para generar una mejor representación del objeto.
Puedo ilustrar este punto de la fusión de las señales sensoriales con el consejo que me dio un nutricionista, al hablar de dos alimentos: “puedes comer el alimento A, y te dará cierto nivel de nutrientes; puedes comer el alimento B, y te dará otro nivel de nutrientes. Pero cuando los combinas, el valor nutricional de dicha combinación es mayor que si los comes por separado”.
A medida que las ratas exploraban el objeto, los investigadores también midieron la actividad neuronal en la corteza parietal posterior (PPC), una región situada entre las áreas corticales sensoriales primarias para el tacto, la visión y la audición.
Luego implementaron un modelo matemático para interpretar la información transportada por grandes conjuntos de neuronas. El modelo logró predecir con precisión cómo clasificaría la rata el estímulo en cada ensayo individual.
Nuestro cerebro identifica objetos independientemente del canal sensorial
Un análisis final fue particularmente revelador: mientras que las neuronas variaban ampliamente en la forma en que codificaban la orientación o categoría de los objetos, la respuesta de una neurona dada era idéntica bajo las tres condiciones de modalidad.
«Esto significa que el mensaje de las neuronas fue el objeto en sí, no la modalidad sensorial a través de la cual se exploró el objeto«, señala Mathew Diamond, director principal de la investigación.
«Debido a que las señales sensoriales se originan con objetos reales que tienen múltiples atributos físicos, es razonable esperar que los sistemas sensoriales hayan evolucionado para funcionar de manera entrelazada«, observa Nikbakht.
Otra de las conclusiones del equipo de investigadores fue que en el sistema nervioso de los mamíferos, circuitos independientes se integran, impulsando la calidad de lo percibido. Percibir un objeto es el resultado de fusionar sentidos individuales, no simplemente sumarlos”.
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