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Cómo el ruido cambia la forma en que el cerebro recibe información
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Cómo el ruido cambia la forma en que el cerebro recibe información

Las células que transmiten información desde el oído al cerebro pueden cambiar de manera significativa en respuesta al nivel de ruido en el ambiente.

Esa es una de las principales conclusiones de un estudio a cabo hoy en la edición temprana de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

Exponer las células a sonidos fuertes durante un período prolongado de tiempo, y que alteran su comportamiento e incluso su estructura de manera que puedan ayudar a oír en medio del ruido. Terminar el alboroto, y las células cambien de nuevo para adaptarse a entornos más tranquilos.

"El cerebro es increíblemente adaptable: La forma en que se recibe la información puede cambiar para adaptarse a diferentes condiciones, y esto es lo que vemos en nuestra investigación", dijo Matthew Xu-Friedman, PhD, profesor asociado de ciencias biológicas en la Universidad de Buffalo . "Lo que vemos es que las células del nervio auditivo se ajustan. Cambian a sí mismos para que puedan responder a un mayor nivel diferente, de la actividad."

La investigación, realizada en ratones, fue dirigido por Xu-Friedman y completado por un equipo de la UB y la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. El estudio examinó cómo los animales responden a vivir en un hábitat ruidoso para una semana, y cómo los animales expuestos al ruido hacen reaccionar luego de un entorno tranquilo.

Las células nerviosas auditivas ahorradores como frugales

Cuando el oído es expuesto a un ruido, las células en los productos químicos de liberación nervio auditivo denominan neurotransmisores. Estas sustancias químicas le dicen al cerebro que el oído ha sido estimulado. Eso es lo que oímos.

Un problema que puede complicar este proceso es el agotamiento de los neurotransmisores: Cada celda tiene una cantidad limitada de los productos químicos, y cuando una célula se agota, pierde su capacidad para comunicarse con el cerebro. Esto se convierte en un problema en ambientes ruidosos, en los que la estimulación constante pone células en riesgo de agotar neurotransmisor demasiado rápido.

Xu-Friedman cree que las adaptaciones que los ratones exhibían en el nuevo estudio están dirigidas a hacer frente a esta complicación.

Durante una semana, los animales fueron expuestos al ruido similar a la realizada por una cortadora de césped o un secador de pelo.

En respuesta a esta provocación, las células del nervio auditivo de los animales llegaron a ser más frugal, descargando una menor proporción de sus reservas de neurotransmisores en respuesta a los estímulos que las células comparables en animales criados en ambientes silenciosos. Esto significaba que los ratones expuestos al ruido sería menos probable para agotar neurotransmisores durante el procesamiento de ruido de fondo, y más probabilidades de tener productos químicos disponibles para la señalización del cerebro cuando aparecieron nuevos sonidos.

"Los cambios podrían ayudar a los animales tratan de condiciones fuertes y no ir sordos", dijo Xu-Friedman. "En lugar de drenar su oferta limitada, a ahorrar algo de él para que pueda continuar con la tramitación de nuevos estímulos."

Además de alterar su comportamiento, las células nerviosas auditivas de los animales también cambiaron su estructura, la ampliación de sus terminaciones sinápticas. Esta es la región de las células donde se almacenan los neurotransmisores, y el aumento en el tamaño implica que las células fueron tomando ventaja de sus inventarios de los productos químicos, dijo Xu-Friedman.

Volviendo al comportamiento normal

Cuando los investigadores colocaron los ratones expuestos a ruido en un hábitat tranquilo, las células nerviosas auditivas de los animales adaptados, una vez más, a las nuevas condiciones.

Las células liberan neurotransmisores en un nivel similar a los ratones que nunca habían estado en ambientes ruidosos.

Estos resultados demuestran la capacidad de adaptación del cerebro, dijo Xu-Friedman.

"Creemos que es posible que hayamos encontrado otra forma de homeostasis", dijo. "Si el cerebro tiene que procesar la información bajo muchas condiciones diferentes, es útil si hay un conjunto de reglas a seguir, maneras de comportarse cuando la actividad es alta y cuando la actividad es baja. Eso parece estar sucediendo con respecto a estas células en el auditorio nervio ".

El estudio fue financiado por becas de los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de la Ciencia y el Fondo Fiduciario de Lama Dalai.

Coautores de Xu-Friedman en el papel eran Tenzin Ngodup y Jack A. Goetz en el Departamento de Ciencias Biológicas de la UB; Brian C. McGuire y Amanda M. Lauer en el Centro de Audición y Equilibrio y el Departamento de Otorrinolaringología-Cirugía de Cabeza y Cuello de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins; y Wei Sun en el Centro de Audición y Sordera y Departamento de Trastornos de la Comunicación y Ciencias de la UB.


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