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Las fluctuaciones rítmicas en actividad cerebral pueden desempeñar un papel en la navegación espacial

El cerebro aparece ejecutar un sistema de GPS para la navegación espacial; sin embargo, no se entiende todavía completo cómo trabaja. En los avances de la ciencia del gorrón, los investigadores de Friburgo, Bochum y Pekín ahora sugieren que las fluctuaciones rítmicas en actividad cerebral, supuestas oscilaciones de la theta, puedan desempeñar un papel en este proceso. Estas ondas cerebrales pudieron ayudar a recordar las situaciones a las cuales una persona está navegando. Éste es el resultado del estudio de los investigadores conducto con los pacientes de la epilepsia que hicieron los electrodos implantar en el cerebro con el fin de la formulación de planes quirúrgica. Con el socorro de estos electrodos, los investigadores registraron actividad neuronal durante una tarea de la navegación en una fijación de la realidad virtual.

Las personas dirigidas por el Dr. Lukas Kunz, Universitätsklinikum Friburgo, y profesor Nikolai Axmacher, jefe del departamento de la neuropsicología en Ruhr-Universität Bochum, publicaron sus conclusión el 3 de julio de 2019.

Experimentos en realidad virtual

Los estudios anteriores habían demostrado que las oscilaciones del cerebro muestran una configuración característica durante la navegación. Las oscilaciones de la theta, durante las cuales la actividad cerebral cambia en una frecuencia de aproximadamente cuatro hertz, aparecen desempeñar un papel crucial en este proceso. Pero no había sido entendido completo cómo, exactamente, soportan la navegación espacial.

En los experimentos, los pacientes de la epilepsia aprendieron asociar objetos individuales a situaciones específicas en un ambiente virtual. Para cada uno de las asociaciones detectadas de la objeto-situación, los investigadores determinaron una configuración característica de la actividad cerebral.

Posteriormente, los participantes tuvieron que recordar qué objeto fue asociado con el cual situación. Mientras que navegaron a esa situación en el ambiente virtual, el cerebro reactivó las configuraciones situación-específicas de la actividad. La reactivación de la actividad cerebral para diversos pares de la objeto-situación ocurrió en diversos puntos del tiempo durante los ciclos de la theta.

Por consiguiente, las oscilaciones de la theta pueden coordinar la reactivación de diversas memorias y, por otra parte, pueden ayudar a distinguir entre las memorias competentes.”

El Dr. Lukas Kunz, Universitätsklinikum Friburgo

El explorar para un biomarker para Alzheimer

“Muchos desordenes se asocian a baja de la desorientación y de memoria; es por lo tanto vital importante ganar una comprensión de los mecanismos neuronales subyacentes,” explica a Nikolai Axmacher. El investigador Bochum-basado y sus colegas están esperando que estos estudios pueden ayudar a determinar los biomarkers nuevos para tales desordenes neurológicos.

Source:
Journal reference:

Kunz, L. et al. (2019) Hippocampal theta phases organize the reactivation of large-scale electrophysiological representations during goal-directed navigation. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aav8192