Alucinaciones causadas por luces parpadeantes: ¿Qué ocurre en nuestro cerebro?
Publicado originalmente por Netherlands Institute for Neuroscience – KNAW, el 10 de septiembre de 2024
Un nuevo estudio del Instituto Neerlandés de Neurociencia muestra cómo la luz parpadeante puede provocar alucinaciones en nuestro cerebro: produce «ondas estacionarias» de actividad cerebral.
El trabajo se publica en la revista Current Biology.
Estás sentado en el autobús o el tren y cierras los ojos. De repente, la luz del sol que parpadea entre los árboles llena tu mente de patrones alucinatorios caleidoscópicos. Esto es lo que experimentó Brion Gysin durante su viaje a Marsella a finales de la década de 1960. El hecho de que las luces intermitentes puedan provocar alucinaciones no sorprendió a los científicos. La luz estroboscópica, que muchos conocen de las pistas de baile, se utiliza en la investigación neurocientífica desde hace 200 años. En 1819, el neurocientífico Jan Purkinje descubrió que los destellos de luz brillante de campo completo pueden hacer que nuestro cerebro perciba espontáneamente patrones geométricos e imágenes.
La estimulación por parpadeo de la luz en la comunidad científica fue recogida por los miembros del underground de los años 60 -la Generación Beat-, que buscaban experiencias que alteraran la mente y fabricaron sus propios estroboscopios capaces de inducir vívidas alucinaciones sin drogas. Tanto a los científicos como a los artistas les fascinaba cómo la luz estroboscópica creaba imágenes vívidas que no existían. ¿Cuál es el mecanismo de las alucinaciones inducidas por el parpadeo?
Onda viajera frente a onda estacionaria
Los matemáticos plantearon la hipótesis de que estos patrones alucinatorios podrían ser ondas estacionarias, o patrones rayados, de actividad neuronal en la corteza visual. Debido al cableado específico de nuestro sistema visual, la dirección de estos patrones rayados determinaría lo que se percibe: un molinete, una diana o una espiral giratoria.
Existen distintos tipos de ondas: las ondas viajeras y las ondas estacionarias. Las ondas viajeras aparecen como ondas que se extienden desde una gota de lluvia en un estanque quieto, mientras que las ondas estacionarias se producen cuando dos personas agitan una cuerda de saltar en ambos extremos de forma sincronizada. Esto crea un patrón de ondas que se mueven hacia arriba y hacia abajo. Pero, ¿hay pruebas de que puedan formarse ondas estacionarias en nuestro cerebro?
Ondas en el cerebro del ratón
Para investigarlo, Rasa Gulbinaite y sus colegas estudiaron la formación de patrones de ondas estacionarias en el cerebro de ratones.
Gulbinaite explica: «Estudio las ondas cerebrales y el efecto que las luces rítmicas, los sonidos y el tacto tienen en nuestros ritmos cerebrales. En los humanos, esto es difícil de medir porque nuestro cerebro tiene pliegues y lo que ocurre en el fondo del lago no es necesariamente lo que podemos medir en la superficie».
«Pero los ratones tienen un cerebro plano, por lo que es más fácil cartografiar la actividad en la superficie. En nuestros experimentos, expusimos ratones a luces parpadeantes. Estos ratones estaban modificados genéticamente y tenían una etiqueta fluorescente adherida a neuronas específicas. Cuando estas neuronas estaban activas, emitían fluorescencia, lo que nos permitía rastrear la actividad cerebral. Utilizamos una cámara de alta velocidad para tomar imágenes del cerebro mientras los animales miraban la luz parpadeante».
«Cuando estimulamos un lugar concreto del campo visual, esperamos ver actividad en la zona correspondiente del córtex visual que representa ese lugar. Esto es precisamente lo que observamos. Sin embargo, también observamos ondas de actividad neuronal que se propagaban por la corteza visual, originadas en el punto estimulado», prosigue Gulbinaite.
«Estas ondas se parecían a las ondas creadas por una gota de lluvia que cae en un estanque. Cuando las gotas de lluvia caen a intervalos regulares, sus ondas se extienden, rebotan en las orillas, interfieren entre sí y pueden crear patrones similares a las ondas estacionarias. Algunas partes de la superficie del estanque parecen inmóviles, mientras que otras oscilan con la máxima amplitud. Esto es exactamente lo que ocurrió con las frecuencias más altas de luz estroboscópica en nuestro experimento. Las ondas viajeras se transformaron en ondas estacionarias, y algunas regiones del córtex visual se volvieron más activas y otras menos.
«Nuestros hallazgos prueban la hipótesis anterior de que la luz parpadeante puede provocar ondas estacionarias en el córtex visual. No podemos saber si los ratones también alucinan con patrones geométricos porque no podemos preguntar: ésta es la parte más difícil de nuestra investigación».
«Sin embargo, hay buenas razones para creer que las ondas estacionarias que observamos podrían ser el mecanismo que subyace a las alucinaciones inducidas por el parpadeo. Las personas afirman que cuando la frecuencia de la luz parpadeante es mayor, perciben patrones alucinatorios más finos. Y eso es exactamente lo que también observamos en el cerebro de los ratones. A medida que aumentaba la frecuencia, los patrones en el córtex visual se hacían más finos. Aún no tenemos una respuesta definitiva, pero ahora mostramos pruebas convincentes por primera vez».
Más información: Rasa Gulbinaite et al, Spatiotemporal resonance in mouse primary visual cortex, Current Biology (2024). DOI: 10.1016/j.cub.2024.07.091
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