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¿Cómo hace nuestro cerebro percibe el ambiente?

Hace casi 30 años, los científicos demostraron eso que reconocía visualmente un objeto, tal como una copa, y la ejecución de una acción visualmente conducida, tal como tomar la copa, implicó los procesos de los nervios distintos, situados en diversas áreas del cerebro. Un nuevo estudio muestra que lo mismo es verdad para cómo el cerebro percibe nuestro ambiente -- tiene dos sistemas distintos, uno para reconocer un lugar y otro para navegar con él.

El gorrón de la neurología publicó encontrar de los investigadores en la universidad de Emory, sobre la base de experimentos usando proyección de imagen de resonancia magnética funcional (fMRI). Los resultados mostraron que el área parahippocampal del lugar del cerebro respondió más fuertemente a una tarea del reconocimiento de la escena mientras que el área occipital del lugar respondió más a una tarea de la navegación.

El trabajo podía tener implicaciones importantes para que la gente de ayuda se recupere de lesiones cerebrales y para el diseño de los sistemas de visión de computador, tales como vehículos uno mismo-que impulsaban.

“Está emocionando para aprender qué diversas regiones del cerebro están haciendo,” dice a Daniel Dilks, autor mayor del estudio y profesor adjunto de la psicología en Emory. El “aprendizaje de cómo la mente tiene sentido de toda la información que nos bombardean con cada día es uno del más grande de búsquedas intelectuales. Es sobre la comprensión de qué nos hace humanos.”

Entrar en un lugar y reconocimiento de donde usted está -- si es una cocina, un dormitorio o un jardín -- ocurre instantáneamente y usted puede hacer casi simultáneamente su manera alrededor de ella.

La “gente asumió que estas funciones de dos cerebros fueron embarulladas encima de junto -- que el reconocimiento de un lugar era siempre por lo que respecta a la navegación relevante,” dice a primer Andrew Persichetti autor, que trabajó en el estudio como estudiante de tercer ciclo de Emory. “Mostramos que no es verdad, ese nuestro cerebro hemos dedicado y los sistemas disociables para cada uno de estas tareas. Es notable que más cercanos parecemos el cerebro los sistemas especializados que encontramos -- nuestros cerebros se han desarrollado para ser eficientes estupendo.”

Persichetti, que ha recibido desde entonces su doctorado de Emory y ahora trabaja en el instituto nacional de la salud mental, explica que un interés en filosofía lo llevó a la neurología. “Immanuel Kant clarificó que si no podemos entender la estructura de nuestra mente, la estructura del conocimiento, nosotros no va a entenderse completo, o aún mucho sobre el mundo exterior, porque ése consigue filtrado con nuestros procesos perceptivos y cognoscitivos,” él dice.

El laboratorio de Dilks se centra en la correspondencia de cómo la corteza visual se ordena funcionalmente. “Somos criaturas visuales y la mayoría del cerebro se relaciona con el tramitación de la información visual, de un modo u otro,” Dilks dice.

Los investigadores se han preguntado desde los a fines del 1800 porqué la gente que sufre de daño cerebral experimenta a veces consecuencias visuales extrañas. Por ejemplo, alguien pudo tener función visual normal de todas las maneras a excepción de la capacidad de reconocer caras.

No estaba hasta el 1992, sin embargo, que David Milner y Melvyn Goodale salieron con un papel influyente que delineaba dos sistemas visuales distintos en el cerebro. La corriente ventral, o el lóbulo temporal, está implicada en el reconocimiento de objeto y la corriente dorsal, o el lóbulo parietal, guías una acción relacionada con el objeto.

En 1997, Nancy Kanwisher del MIT y los colegas demostraron que una región del cerebro está especializada en la opinión de la cara -- el área fusiforme de la cara, o FFA. Apenas un año más adelante, el laboratorio de Kanwisher delineó una región de los nervios especializada en el tramitación de los lugares, el área parahippocampal del lugar (PPA), situada en la corriente ventral.

Mientras que trabajaba como persona postdoctoral en el laboratorio de Kanwisher, Dilks llevó encontrar de una segunda región del cerebro especializado en el tramitación de los lugares, el área occipital del lugar, u OPA, situado en la corriente temporal.

Dilks fijó su propio laboratorio en Emory el mismo año que el descubrimiento fue publicado, en 2013. Entre las primeras preguntas él quiso abordar era porqué el cerebro tenía dos regiones dedicadas a tramitar lugares.

Persichetti diseñó un experimento para probar la hipótesis que el tramitación del lugar fue dividido en el cerebro de una forma similar al tramitación del objeto. Usando software del juego de simulación de la vida de SIMS, él creó tres imágenes digitales de lugares: Un dormitorio, una cocina y una sala de estar. Cada sitio tenía un camino el llevar con él y fuera una de tres puertas.

Pidieron los participantes del estudio en el analizador del fMRI fijar su mirada en una cruz blanca minúscula. En cada juicio, una imagen de uno de los cuartos entonces apareció, centrado detrás de la cruz. Pidieron los participantes imaginarse que se ponían de pie en el cuarto e indicar a través de una prensa del botón si era un dormitorio, una cocina o una sala de estar. En juicios separadas, pidieron los mismos participantes también imaginarse que recorrían en el camino contínuo con el exacto el mismo sitio e indicar si podrían irse a través de la puerta a la izquierda, en el centro, o a la derecha.

Los datos resultantes mostraron que las dos regiones del cerebro fueron activadas selectivamente dependiendo de la tarea: El PPA respondió más fuertemente a la tarea del reconocimiento mientras que el OPA respondió más fuertemente a la tarea de la navegación.

“Mientras que es increíble que podemos mostrar que diversas piezas de la corteza son responsables de diversas funciones, es solamente la punta del iceberg,” Dilks dice. “Ahora que entendemos cuál son haciendo nosotros estas áreas del cerebro quiera saber exacto cómo lo están haciendo y porqué se ordenan esta manera.”

Dilks proyecta funcionar con pruebas causales en las dos áreas de escena-tramitación. El estímulo magnético transcranial repetidor, o el rTMS, es una tecnología no invasor que se puede sujetar al cuero cabelludo para desactivar temporalmente el OPA en participantes y prueba de la salud si alguien puede navegar sin él.

La misma tecnología no se puede utilizar para desactivar el PPA, debido a su situación más profunda en el lóbulo temporal. El laboratorio de Dilks proyecta reclutar a los participantes que sufren la lesión cerebral a la región de PPA para probar para cualquier efecto sobre su capacidad de reconocer escenas.

Los usos clínicos para la investigación incluyen una dirección más exacta para los cirujanos que operan conectado el cerebro y los mejores métodos de la rehabilitación del cerebro.

“Mi objetivo último es reverso-ingeniero los procesos visuales del cerebro humano y la repliega en un sistema de visión de computador,” Dilks dice. “Además de perfeccionar sistemas robóticos, un modelo de ordenador podía ayudarnos a más completo a entender la mente humana y el cerebro.”