Descubren una nueva conexión entre el corazón y el cerebro

Los científicos han descubierto una conexión notable entre el corazón y el cerebro humanos, revelando distintas ventanas de tiempo diseñadas para la acción y la percepción. Los investigadores hallaron que existen momentos singulares en el ciclo cardíaco donde el cerebro se prepara para procesar información sensorial y luego actuar en consecuencia.

Un grupo de especialistas liderado por el científico Esra Al, del Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas y Cerebrales Humanas, en Alemania, sugiere en un nuevo estudio, publicado recientemente en la revista PLoS Biology, que existen “ventanas” óptimas o momentos precisos para la acción y la percepción durante los 0,8 segundos de un latido del corazón humano: la secuencia de contracción y relajación está relacionada con cambios en el sistema motor y su capacidad para responder a la estimulación nerviosa.

En un enfoque similar al desarrollado en un estudio de 2020 también dirigido por Esra Al, los científicos han avanzado en el descubrimiento de mecanismos que potencian la conexión entre el cerebro y el corazón, que actúan en conjunto para modelar diferentes procesos relacionados con la percepción, la cognición y la actividad motora. Esto podría tener importantes implicaciones para los tratamientos para la depresión y los accidentes cerebrovasculares, que excitan las células nerviosas.

Un sistema integrado

Según una nota de prensa de PloS, la forma en la cual percibimos el mundo y nos relacionamos con nuestro entorno está influenciada por procesos corporales internos, como los latidos del corazón, la respiración y la digestión. La actividad cardíaca puede influir en la percepción auditiva y visual, y se ha demostrado que las percepciones táctiles y sensoriales se ven afectadas durante la fase sistólica del ciclo cardíaco, cuando los vasos sanguíneos se distienden brevemente.

En el marco de la nueva investigación, los científicos querían comprender si había cambios en la excitabilidad cortical y corticoespinal, que marca la capacidad de responder a estímulos, a lo largo del ciclo cardíaco. Hicieron que 37 voluntarios humanos sanos de entre 18 y 40 años recibieran una serie de pulsos de estimulación magnética transcraneal (TMS, según sus siglas en inglés). Se trata de pulsos magnéticos cortos no invasivos, orientados a estimular las células nerviosas sobre el lado derecho del cerebro.

Al aplicar los pulsos se midieron las respuestas motoras y corticales, así como los latidos del corazón: los especialistas descubrieron que durante la fase sistólica se registraba una mayor excitabilidad. Estos registros simultáneos de la actividad cerebral, la actividad cardíaca y la actividad muscular sugieren que el ritmo de los latidos del corazón y su procesamiento neuronal están relacionados directamente con variaciones en la excitabilidad del sistema motor: en otras palabras, todos estos elementos funcionan como un sistema integrado.

Ventanas de tiempo

De acuerdo a un artículo publicado en Science Alert, los nuevos resultados y los hallazgos anteriores indican que el aumento en la actividad muscular durante la sístole complementa la caída en la percepción sensorial, de modo que existen distintas “ventanas” en el ciclo cardíaco donde el cerebro se prepara para procesar información sensorial y luego actuar en consecuencia.

Las distintas “ventanas de tiempo” a lo largo del ciclo cardíaco optimizarían la percepción o la acción, según las necesidades en cada caso. Los científicos también pudieron precisar que la excitabilidad en la corteza sensoriomotora aumenta en la sístole y, en consecuencia, dicho incremento se refleja en la fuerza de la salida motora o acción física.

Referencia

Cardiac activity impacts cortical motor excitability. Esra Al et al. PLoS Biology (2023). DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002393

(Una primera versión de este artículo se publicó el 1 de diciembre de 2023)