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Los investigadores examinan efectos del estímulo magnético transcranial sobre el cerebro

Los investigadores de Ruhr-Universität Bochum han ganado nuevos discernimientos en la cuestión de cómo el estímulo magnético transcranial (TMS) efectúa la interconexión funcional de neuronas. Para la visualización, emplearon los tintes fluorescentes que ofrecen la información en la actividad de neuronas por la luz. Usando esta técnica, mostraron en un modelo animal que TMS predispone conexiones neuronales en la corteza visual del cerebro para los procesos de la reorganizaci n.

TMS se está utilizando como tratamiento para varias enfermedades de cerebro tales como depresión, enfermedad de Alzheimer y esquizofrenia, pero ha habido poca investigación sobre cómo TMS trabaja exactamente. Las personas del Dr. Dirk Jancke del profesor adjunto del laboratorio óptico de la proyección de imagen en Bochum describen sus nuevos descubrimientos en los procedimientos del gorrón de la Academia de Ciencias nacional de los Estados Unidos de América (PNAS).

Examen de los efectos sobre mapas corticales en la corteza visual

Los investigadores han investigado cómo TMS afecta a la organización de los supuestos mapas de la orientación en la parte visual del cerebro. Esos mapas son en parte genético resueltos y dados forma en parte por la acción recíproca con nuestros alrededores. En la corteza visual, por ejemplo, las neuronas responden a los filos del contraste de ciertas orientaciones, que constituyen típicamente límites de objetos. Las neuronas que responden preferiblemente a los filos de una orientación específica se agrupan de cerca mientras que los atados de neuronas con otras preferencias de la orientación se localizan gradualmente más lejos, formando en conjunto un mapa sistemático a través de todas las orientaciones.

Las personas emplearon el de alta frecuencia TMS y compararon el comportamiento de neuronas a los estímulos visuales con una orientación angular específica antes y después del procedimiento. El resultado: Después del estímulo magnético las neuronas respondieron más variable, es decir, su preferencia por una orientación determinada era menos pronunciada que antes del TMS. “Usted podría decir que después del TMS las neuronas eran algo indecisas y por lo tanto, potencialmente abierto a las nuevas tareas”, explica a Dirk Jancke. “Por lo tanto, razonamos que el tratamiento provee de nosotros una ventana del tiempo para la inducción de los procesos plásticos durante los cuales las neuronas pueden cambiar su preferencia funcional.”

Un entrenamiento visual corto remodela los mapas

Las personas entonces observaban en el impacto de un entrenamiento visual pasivo después del tratamiento de TMS. 20 minutos de exposición a las imágenes de una orientación angular específica llevaron a la ampliación de esas áreas del cerebro que representaba la orientación entrenada. “Así, el mapa en la corteza visual ha incorporado la polarización negativa en el contenido de información del estímulo visual precedente cambiando su plan dentro de un breve periodo de tiempo,” dice Jancke. “Tal procedimiento - que es un entrenamiento sensorial o del motor apuntado después de que TMS para modificar la configuración de la conectividad del cerebro - pudo estar una aproximación útil a las intervenciones terapéuticas así como para las formas específicas del entrenamiento del sensorial-motor,” explica a Dirk Jancke.

Retos metodológicos

El estímulo magnético Transcranial es un procedimiento sin dolor no invasor: Un solenoide se está colocando encima de la culata de cilindro y el área del cerebro en la pregunta se puede activar o inhibir mediante ondas magnéticas. Poco se sabe hasta ahora sobre el impacto del procedimiento en un nivel de red celular, porque el campo del TMS sobrepone las señales que son utilizadas por los investigadores para vigilar los efectos neuronales del TMS. El pulso magnético interfiere particularmente con técnicas de medición eléctricas, tales como EEG. Además, otros procedimientos usados en participantes humanos, e.g proyección de imagen de resonancia magnética funcional, son demasiado lentos o su resolución espacial es demasiado baja.

Las personas de Dirk Jancke utilizaron los tintes fluorescentes relacionados del voltaje, embutidos en las membranas de las neuronas, para medir la actividad de cerebro después del TMS con la alta resolución spatiotemporal. Tan pronto como se module la actividad de una neurona, las moléculas de tinte cambian intensidad de la emisión. Las señales livianas por lo tanto ofrecen la información sobre cambios inmediatos en la actividad de grupos de neuronas.