Atividade Espontânea Contínua Controla o Acesso à Consciência: Um Modelo Neuronal para Cegueira Inatencional

Mesmo na ausência de entradas sensoriais, neurônios corticais e talâmicos podem exibir padrões estruturados de atividade espontânea contínua, cujas origens e significados funcionais não são bem compreendidos. Utilizamos simulações computacionais para explorar as condições sob as quais a atividade espontânea emerge de um modelo simplificado de múltiplas colunas talamocorticais interconectadas, ligadas por axônios excitatórios de longo alcance e de cima para baixo, e para examinar suas interações com a ativação induzida por estímulos. As simulações ajudam a caracterizar dois estados principais de atividade. Primeiro, oscilações espontâneas na faixa gama emergem em um limiar preciso controlado por sistemas neuromoduladores ascendentes. Segundo, dentro de uma rede espontaneamente ativa, observamos a "ignição" súbita de um dentre muitos possíveis estados coerentes de atividade de alto nível em meio a neurônios corticais com projeções de longa distância. Durante tal estado ignitado, a atividade espontânea pode bloquear o processamento sensorial externo. Relacionamos essas propriedades com observações experimentais sobre as bases neurais de estados endógenos de consciência, e particularmente o bloqueio do acesso à consciência que ocorre no fenômeno psicofísico de "cegueira inatencional", no qual indivíduos normais intensamente envolvidos em atividade mental falham em perceber estímulos sensoriais salientes porém irrelevantes. Embora altamente simplificadas, as propriedades genéricas de uma rede mínima podem ajudar a esclarecer alguns dos fenômenos cerebrais básicos subjacentes à autonomia da consciência.