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Nuevo enfoque del uso de los científicos para destapar cómo las redes del cerebro obran recíprocamente para tomar decisiones de la palabra-opción

La comunicación verbal efectiva depende de su capacidad de extraer y de seleccionar las palabras apropiadas para transportar un significado previsto. Para muchos, este proceso es instintivo, pero para alguien que ha sufrido un recorrido u otro tipo de daño cerebral, la comunicación incluso del mensaje más básico puede ser ardua.

Los científicos saben que una región del cerebro llamada la convolución del cerebro frontal inferior izquierda (LIFG) es crítica para la producción del lenguaje y el tratamiento de textos de. Sin embargo, sigue siendo no entendible cómo el LIFG obra recíprocamente exactamente con las redes complejas del cerebro para facilitar funcionamiento de lenguaje controlado -- o cómo estas acciones recíprocas pudieron entrar mal en un cerebro dañado.

Usando una técnica magnética del estímulo del cerebro -- el mismo método usado a veces para tratar síntomas depresivos -- y la teoría de mando de la red, los investigadores en la universidad de Drexel y la Universidad de Pensilvania han tomado un nuevo enfoque cómo a las redes de comprensión en el cerebro interactivo tomar decisiones de la palabra-opción. Sus resultados, publicados este mes en el gorrón de la neurología, pavimentan la manera para el tratamiento de la afasia y de otros desordenes del lenguaje.

“Nuestra capacidad de entender sistemas de los nervios se relaciona fundamental con nuestra capacidad de controlarlos,” dijo a Juan Medaglia, doctorado, profesor adjunto de la psicología en la universidad de Drexel y el autor primario del estudio. “Esta investigación proporciona pruebas directas que cómo elegimos las palabras queremos decir en de lenguaje natural estamos relacionados con la capacidad del cerebro para integrar y para segregar actividad a través de redes importantes.”

Medaglia, junto con su Bassett de Daniela del colega y del co-autor del estudio, doctorado, en la Universidad de Pensilvania, intenta proyectar el paisaje entero del cerebro y destapar con cómo estimular una red pudo conectar o afectar a otra dependiendo de experiencias -- un nuevo, emergente campo de la investigación llamó la neurología de la red.

La “neurología de la red ofrece métodos de cómputo para destapar la estructura en datos de las imágenes cerebrales. A su vez, el conocimiento sobre esta estructura permite que entendamos mejor cómo las señales viajan naturalmente a través de las carreteras del cerebro, y también cómo el estímulo puede alterar ese viaje de una manera que soporte una mejor función cognoscitiva,” Bassett dijo.

Para ver cómo la región del cerebro de LIFG está implicada con diversas redes neuronales dependiendo de diversas tareas del lenguaje, el equipo de investigación utilizó una técnica llamada estímulo magnético transcranial, o TMS, que utiliza un campo magnético externo para inducir corrientes en las partes del cerebro junto con estimuladores implantados.

Veintiocho temas del estudio fueron pedidos terminar dos diversas clases de tareas del lenguaje mientras que el equipo de investigación administró el estímulo no invasor del cerebro. En el primer tipo de tarea, los participantes del estudio terminaron sentencias indefinido por ejemplo, “ellos dejaron los platos sucios en…” y fueron dados instrucciones para decir una única palabra que lo terminaría apropiadamente. En el segundo tipo de tarea, pidieron los participantes del estudio nombrar imágenes específicas o los números les presentaron.

Para cada tarea, los investigadores midieron los tiempos de la reacción de los participantes y administraron el estímulo del cerebro. Después de cerco los datos, los investigadores utilizaron fórmulas matemáticas para estudiar la controlabilidad de los sistemas de la red del cerebro. Fueron centrados en cómo las tareas del lenguaje afectaron a dos características distintas del mando de red: controlabilidad modal, que es la capacidad de una región del cerebro de impulsar una red en “difícil alcanzar” estados y controlabilidad del límite, la capacidad teórica de una región del cerebro de conducir redes distintas del cerebro para comunicar con uno a.

Los investigadores encontraron que la controlabilidad del límite representó un proceso importante para responder en las tareas indefinido del lenguaje, cuando los participantes necesarios para extraer y para seleccionar una única palabra frente a la competición, reacciones alternativas. Por el contrario, la controlabilidad modal estaba estrechamente vinculada a las tareas no ampliables del lenguaje. Esto sugiere que la capacidad del LIFG de integrar y la comunicación de la segregación entre las redes del cerebro puedan no desempeñar un papel importante cuando la gente está seleccionando una palabra única, correcta, bastante que eligiendo entre varias posibilidades.

Medaglia dice que sorprendieron a su grupo encontrar esta distinción muy sin obstrucción entre cómo el cerebro responde a dos tareas similares del lenguaje.

“Pensé que nuestros resultados serían más barrosos. Hay discusiones sobre cómo es único estos procesos están verdad, y ahora tenemos pruebas que usted puede hacer una distinción sin obstrucción entre ellos,” Medaglia dijimos. “Era también asombrosamente a mí que usted podría encontrar este efecto al estudiar el cerebro entero, mientras que muchas opiniónes tradicionales sobre lenguaje le tendrían centrarse en un área mucho más específica.”

Después, el equipo de investigación está utilizando el mismo tipo de técnicas en pacientes del recorrido para ver si ciertas áreas estimulantes del cerebro pueden ayudarles para perfeccionar su discurso.

Estudie al co-autor Roy Hamilton, Doctor en Medicina, neurólogo del comportamiento en la Facultad de Medicina de Perelman en la Universidad de Pensilvania, sugiere que estas conclusión pueden beneficiar algún día a pacientes con la afasia (baja de lenguaje detectada debida frotar ligeramente). Para los pacientes con afasia, la recuperación parcial del lenguaje se asocia a menudo a la reorganizaci n del sistema de lenguaje en el cerebro -- las funciones de lenguaje realizadas por las áreas dañadas del cerebro cambio a las nuevas áreas que no habían estado implicadas previamente en el tratamiento de lenguas.

“Este estudio nos da nuevo discernimiento en las propiedades subyacentes de áreas como los LIFG que permiten al cerebro tramitar lenguaje,” Hamilton dijo. “Pero todavía hay preguntas que estamos observando para contestar. ¿Por ejemplo, qué determina qué nuevas áreas del cerebro serán reclutadas para el tratamiento de lenguas? ¿Qué propiedades les hacen a buenos candidatos? Con la investigación adicional, podemos comenzar a destapar qué áreas del cerebro son probables ser utilizadas si hay un daño al sistema de lenguaje. Esta aproximación puede proveer de los nuevos objetivos emocionantes para el tratamiento terapias focales, incluyendo el neuromodulation.”