Mecanismos talamocorticales que regulan la relación entre los eventos beta transitorios y la percepción táctil humana

Los eventos neocorticales transitorios con alta potencia espectral en la banda beta de 15 a 29 Hz se encuentran entre los predictores más confiables de la percepción sensorial. Las tasas de eventos beta previos al estímulo en la corteza somatosensorial primaria se correlacionan con la supresión sensorial, más efectivamente 100 a 300 ms antes del inicio del estímulo. Sin embargo, se desconocen los mecanismos neuronales que subyacen a esta asociación perceptual.

Combinamos mediciones de magnetoencefalografía humana (MEG) con modelos neuronales biofísicos para probar posibles mecanismos celulares y de circuito que subyacen a las correlaciones observadas entre los eventos beta previos al estímulo y la detección táctil. Ampliando estudios previos, descubrimos que las ráfagas simuladas del tálamo no lemniscal de orden superior fueron suficientes para impulsar la generación de eventos beta y reclutar una inhibición supragranular lenta que actúa en una escala de tiempo de 300 ms para suprimir la información sensorial.

Un análisis posterior mostró que el mismo mecanismo de generación beta puede conducir a una percepción facilitada durante un breve período cuando los eventos beta ocurren simultáneamente con la estimulación táctil antes de que se reclute la inhibición. Estos hallazgos fueron respaldados por un acuerdo cercano entre las predicciones derivadas del modelo y los datos MEG empíricos.

El mecanismo de supresión posterior al evento explica una serie de estudios que asocian beta con un procesamiento reducido, mientras que el mecanismo facilitador durante el evento puede exigir una reinterpretación del papel de los eventos beta en el contexto de la sincronización coincidente. Estos hallazgos fueron respaldados por un acuerdo cercano entre las predicciones derivadas del modelo y los datos MEG empíricos. 

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