¿Qué es la retroalimentación sensorial en el cerebro?

La integración sensorial es una teoría y un marco de referencia que describe un proceso en el cerebro y un marco para la evaluación y la intervención. Se basa en los principios fundamentales de la función cerebral, que incluyen: neuroplasticidad, desarrollo, integración y retroalimentación. El procesamiento sensorial se refiere a la capacidad de tomar información de nuestros sentidos y combinarla con información previa, recuerdos y conocimientos almacenados en el cerebro para generar una respuesta significativa. Estos sistemas sensoriales son los componentes básicos del aprendizaje. La terapia sensorial ayuda a mejorar el procesamiento de información dentro del individuo, para que puedan ser participantes activos en sus ocupaciones o actividades diarias.

La retroalimentación es un concepto central en biología y medicina, fundamental para comprender numerosos procesos y sistemas en el cuerpo humano. En medicina, la retroalimentación, también denominada feedback, se refiere al mecanismo por el cual un sistema recibe información sobre su estado y actúa en consecuencia, ajustando sus funciones para mantener un equilibrio deseado o homeostasis. En el contexto del sistema nervioso, la retroalimentación también juega un papel crucial. Los receptores sensoriales envían constantemente información al cerebro sobre el estado del cuerpo y su entorno. Esta información es procesada y se envían respuestas adecuadas a través de los nervios motores. Estos circuitos de retroalimentación permiten movimientos precisos, coordinados y adaptativos. La retroalimentación negativa es la que contrarresta un cambio, devolviendo la variable a su valor normal. La mayoría de los sistemas de retroalimentación en el cuerpo son negativos, ya que ayudan a mantener la homeostasis.

La retroalimentación en el cerebro trabaja duro actualizando su conocimiento y comportamiento en respuesta a los cambios en el ambiente. Si hay incertidumbre o volatilidad en el medio ambiente, todo el proceso debe ajustarse. Las sinapsis son las conexiones entre las neuronas en el cerebro y son responsables de transferir la información de una neurona a la siguiente. Cuando se trata de elegir en evaluaciones de potenciales recompensas, el valor aprendido de una opción particular, que refleja cuánto te gusta algo, se almacena en ciertas sinapsis. Si obtienes retroalimentación positiva después de elegir una opción en particular, el cerebro aumenta el valor de esa opción haciendo que las sinapsis asociadas sean más fuertes. Sin embargo, las sinapsis, también pueden sufrir modificaciones sin cambiar la forma en que transmiten la información mediante un proceso llamado metaplasticidad. La metaplasticidad sola es suficiente para afinar el aprendizaje de acuerdo a la incertidumbre sobre la recompensa en un entorno dado. La metaplasticidad puede proporcionar una solución robusta para los desafíos del aprendizaje en un entorno con incertidumbre y cambios rápidos. Un modelo basado en la metaplasticidad puede explicar mejor los comportamientos reales que los modelos basados en la optimización. Los investigadores crearon un modelo basado en la metaplasticidad para entender los mecanismos neuronales para ajustar el aprendizaje y lo probaron contra un conjunto de datos de comportamiento de un estudio reciente. La metaplasticidad puede mitigar el equilibrio entre adaptabilidad y precisión en el aprendizaje. La tasa de aprendizaje podría ser diferente para cada elección u opción, y si una opción particular continúa dando recompensa por un tiempo, la tasa de aprendizaje sobre esa opción se hace más grande para recompensar los resultados y menor para los resultados no gratificantes. El modelo también predice qué diferentes opciones o acciones podrían mantener sus propias tasas de aprendizaje. El aprendizaje puede ajustarse a sí mismo y no requiere una optimización explícita o un conocimiento completo del entorno. La incapacidad del cerebro para modificar su comportamiento puede atribuirse a la disminución de la plasticidad debido a la metaplasticidad. Para las anomalías de comportamiento como la adicción, en las que las sinapsis podrían no adaptarse a la flexibilidad, puede ser necesaria una retroalimentación más cuidadosamente diseñada para volver a plastificar el sistema.

La retroalimentación de las regiones más profundas del cerebro permite el fortalecimiento sináptico mediante la activación y desactivación de neuronas inhibitorias particulares. Estos bucles, conocidos como ‘sistemas de retroalimentación’, se consideran esenciales para el funcionamiento de las redes corticales y su adaptación a la nueva información sensorial. Para el aprendizaje perceptivo, que es la capacidad mejorada para responder a un estímulo sensorial, los circuitos neuronales deben evaluar primero la importancia de la información sensorial entrante y luego refinar la forma en que se procesa en el futuro. Los sistemas de retroalimentación confirman en cierta medida que las sinapsis que fueron responsables de transmitir la información a otras áreas del cerebro lo hicieron correctamente. Las neuronas que se inhiben cuando la entrada sensorial y la retroalimentación ocurren juntas, generalmente inhiben a las neuronas que son importantes para la percepción, esto se conoce como una inhibición de la inhibición o una desinhibición. Por lo tanto, actúan como una puerta para la información entrante, y normalmente están cerradas. Pero cuando se recibe información, la puerta se abre, lo que permite que las sinapsis que cuidan la información sensorial primaria aumenten su fuerza.