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Il ricercatore di WVU esplora il cervello in un nuovo modo capire meglio la cognizione

Dove è Waldo?

Se stiamo cercando Waldo o il nostro digita una stanza di ammasso, attingiamo una parte della regione frontale del cervello quando esegue le mansioni visive e in relazione con lo scopo. Alcuni di noi farlo bene, mentre per altri è sfidare del bit.

Un ricercatore di West Virginia University ha precisato per studiare perché e che cosa specificamente questa parte del cervello, chiamata l'area di motore pre-supplementare, fa durante la ricerca.

Per scoprire, Shuo Wang, assistente universitario di assistenza tecnica chimica e biomedica, ha intrapreso l'opportunità rara di registrare i singoli neuroni con gli elettrodi impiantati nei pazienti dell'epilessia. Ha trovato i neuroni che hanno segnalato se l'obiettivo di una ricerca visiva è stato trovato e, se non, quanto tempo il paziente stava cercando il punto.

Ciò suggerisce che il pre--SMA contribuisca a comportamento scopo-diretto segnalando la rilevazione di scopo ed il tempo sia trascorso dall'inizio di una ricerca, indipendentemente dal compito.

Può essere la prima volta gli scienziati hanno identificato i neuroni nei pre--SMA umani che rappresentano gli scopi di ricerca, Wang ha detto.

Questi risultati contribuiscono ad una migliore comprensione degli aspetti conoscitivi dei disordini quale la malattia del Parkinson e la schizofrenia, che sono collegate a disfunzione del pre--SMA, ha detto. Similmente, l'iperattività pre--SMA è una frequente osservazione nella gente con autismo.

La ricerca di Wang, effettuata in collaborazione con Ueli Rutishauser, professore associato di neurochirurgia ed Adam Mamelak, professore di neurochirurgia, entrambi dal centro medico del Cedro-Sinai e Ralph Adolphs, professore di biologia, dall'istituto di tecnologia della California, è stata pubblicata in giornale principale “cervello della neurologia.„

“Il cervello ha circa cento miliardo neuroni,„ ha detto Wang, che fa parte dell'istituto della neuroscienza di Rockefeller. “Soltanto alcuni laboratori possono esaminare l'attività di singoli neuroni in esseri umani. Le simili registrazioni sono state fatte per molti anni nell'ippocampo e nell'amigdala, che sono aree del cervello importanti per la memoria. Tuttavia, le registrazioni nel pre--SMA sono molto rare. Il nostro nuovo documento è uno soltanto di alcuni documenti che hanno riferito sull'essere umano pre--SMA facendo uso di questa tecnica.„

I pazienti dell'epilessia che hanno partecipato allo studio stavano subendo il video dilagante di attacco al centro medico del Cedro-Sinai in Los Angeles. Wang ed i suoi collaboratori hanno eseguito le registrazioni concorrenti dei movimenti di occhio e di singoli neuroni nei pazienti mentre stavano eseguendo un compito memoria-guida di ricerca visiva. Sono riuscito a registrare 182 singoli neuroni in nove pazienti.

Abbiamo trasportato sulle spalle su una procedura clinica - i pazienti erano nei nostri attacchi aspettanti dell'unità di video da accadere. Abbiamo utilizzato gli elettrodi modificati di profondità, che sono impiantati per riflettere gli attacchi, per registrare l'attività di diversi neuroni e per osservare la loro attività durante il nostro compito. Ciò è corrente l'una possibilità per esaminare l'attività di singoli neuroni in esseri umani.„

Adam Mamelak, professore di neurochirurgia, centro medico di Cedro-Sinai

Durante il compito visivo scopo-diretto a che i pazienti eseguiti, pazienti sono stati chiesti di trovare un oggetto o una fronte di taglio posizionata fra una serie di altri punti indicati sullo schermo. Durante questo compito, i ricercatori hanno trovato che 40 per cento dei neuroni segnalati se un punto corrente fissato era l'obiettivo di ricerca.

Wang ed i suoi colleghi avanzano hanno rivolto queste due domande: 1. I neuroni pre--SMA segnalano la rilevazione dell'obiettivo poichè tale o piuttosto la necessità indicare tali da una stampa del bottone (parte dell'esperimento ha chiesto ai pazienti di rispondere con un contenitore di bottone)? 2. Fa la rilevazione di segnale pre--SMA dei neuroni degli obiettivi, indipendentemente dal modulo specificato?

“Abbiamo analizzato gli stessi neuroni in tutte e tre le mansioni ed abbiamo trovato che la risposta di obiettivo era indipendente dall'output del motore, dal formato della ricerca e da un'indicazione esplicito-definita di ricerca. Ciò mostra che questi segnali sono di una natura conoscitiva astratta,„ Rutishauser ha detto.

I nostri dati supportano il punto di vista che la disfunzione nella forza pre--SMA manifesta nella capacità più difficile di eseguire scopo-ha diretto i comportamenti come ricerca un punto in una stanza stipata di.

Eventualmente la nostra ricerca può determinare le strategie per migliorare le funzioni conoscitive in pazienti con i disordini del pre--SMA.„

Shuo Wang, assistente universitario di assistenza tecnica chimica e biomedica, West Virginia University