Algunas neuronas humanas parecen preferir ciertas frecuencias de ondas cerebrales

No todas las neuronas parecen escuchar del mismo modo el “ritmo” eléctrico del cerebro. Un estudio con registros intracraneales en personas sometidas a cirugía por epilepsia encontró que algunas células nerviosas aumentan o reducen su actividad cuando las oscilaciones cerebrales pasan por frecuencias muy concretas, sobre todo lentas, por debajo de 10 ciclos por segundo. El resultado sugiere que el cerebro no solo organiza la actividad neuronal por el momento del ciclo en que dispara una célula, sino también por la velocidad a la que ese ciclo está ocurriendo.

Las oscilaciones cerebrales son variaciones rítmicas de la actividad eléctrica que se detectan cuando grupos de neuronas trabajan al mismo tiempo. Desde hace años se sabe que una neurona puede tender a activarse en una fase particular de esas ondas, por ejemplo cerca del pico o del valle. Lo novedoso aquí es otra posibilidad: que algunas neuronas no respondan tanto al lugar del ciclo como a la frecuencia instantánea de la oscilación, es decir, a si en ese momento la onda va más lenta o más rápida.

Para poner esa idea a prueba, el equipo analizó registros de 357 neuronas individuales obtenidos en 19 pacientes neuroquirúrgicos durante sesiones de reposo despierto. Los electrodos estaban implantados por razones clínicas en regiones como el hipocampo, la corteza entorrinal, el cíngulo y la corteza orbitofrontal. A partir de esas señales, los investigadores compararon cuándo disparaba cada neurona con los cambios en la frecuencia local de las oscilaciones cercanas, usando un método que permite seguir esas variaciones momento a momento sin obligar a encajarlas de antemano en bandas fijas como “alfa” o “theta”.

El análisis mostró que el 27% de las neuronas tenía algún tipo de relación sistemática con la frecuencia de la señal local, pero el grupo más sólido fue más pequeño: un 8% mostró una afinación estadísticamente robusta a frecuencias específicas incluso después de controles para descartar que el efecto fuera solo una deriva lenta de la señal o del ritmo de disparo. En muchos casos la preferencia aparecía en el rango lento, cerca de 2 a 4 hertz. Algunas neuronas disparaban más cuando la oscilación se hacía un poco más lenta; otras, menos. Y ese patrón no coincidía necesariamente con la frecuencia dominante de fondo, lo que indica que no se trata simplemente de seguir la onda más abundante.

Ese punto importa porque ayuda a pensar el cerebro como un sistema que puede modular la excitabilidad de sus células con bastante precisión fina. En vez de un único “canal” temporal, habría varios niveles de organización: una neurona puede ser sensible a una fase concreta de una onda, otra a una frecuencia determinada, y otra a ambas cosas en distinto grado. Los autores sostienen que este mecanismo podría ofrecer una vía adicional para coordinar circuitos y filtrar información, incluso cuando la persona no está realizando una tarea específica, sino simplemente en reposo.

La investigación también toca un tema de interés clínico, aunque todavía de forma lejana. Muchas técnicas de estimulación cerebral, eléctricas o magnéticas, trabajan justamente con frecuencias definidas. Si futuros estudios confirman que ciertas poblaciones neuronales responden mejor a ritmos particulares, eso podría ayudar a diseñar intervenciones más precisas. Por ahora, sin embargo, el trabajo no demuestra una aplicación terapéutica inmediata: solo muestra una relación observacional entre cambios espontáneos en la frecuencia local y la probabilidad de disparo de algunas neuronas.

Como suele ocurrir en estudios invasivos en humanos, hay límites importantes. Los datos provienen de 19 personas con epilepsia farmacorresistente, no de voluntarios sanos, y los electrodos solo estaban en las zonas necesarias para el tratamiento clínico. Además, los registros se hicieron en reposo, así que todavía no está claro cómo cambia este fenómeno durante tareas de memoria, atención o movimiento. Tampoco se resolvió la dirección de la relación: las oscilaciones podrían influir sobre la actividad de las neuronas, pero también parte de esa actividad podría contribuir a moldear las oscilaciones.

Pese a esas cautelas, el estudio aporta una pista interesante sobre cómo el cerebro humano organiza su actividad a escalas de tiempo muy breves. Si la frecuencia de una onda no es solo un telón de fondo, sino una variable a la que algunas neuronas responden de manera selectiva, entender esas preferencias podría ayudar a explicar mejor cómo se coordinan los circuitos cuando pensamos, recordamos o simplemente permanecemos despiertos sin hacer nada en particular.