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El investigador de WVU explora el cerebro de una nueva manera de entender mejor la cognición

¿Dónde está Waldo?

Si estamos explorando para Waldo o nuestras llaves en un cuarto del montón, golpeamos ligeramente en una parte de la región frontal del cerebro al realizar tareas visuales, meta-relacionadas. Algunos de nosotros hacerlo bien, mientras que para otros es el desafiar de la broca.

Un investigador de la universidad de Virginia Occidental se estableció para investigar porqué, y lo que específicamente hace esta parte del cerebro, llamada el área de motor pre-suplementaria, durante explorar.

Para descubrir, Shuo Wang, profesor adjunto de la ingeniería química y biomédica, adquirió la oportunidad rara de registrar las únicas neuronas con los electrodos implantados en pacientes de la epilepsia. Él encontró las neuronas que hicieron señales si el objetivo de una búsqueda visual fue encontrado y, si no, cuánto tiempo el paciente había estado explorando para el item.

Esto sugiere que el pre-SMA contribuya al comportamiento meta-dirigido haciendo señales la detección de la meta y el tiempo transcurrió desde el comienzo de una búsqueda, sin importar la tarea.

Puede ser la primera vez que los científicos han determinado las neuronas en el pre-SMA humano que representan metas de la búsqueda, Wang dijo.

Estas conclusión contribuyen a una mejor comprensión de los aspectos cognoscitivos de desordenes tales como enfermedad de Parkinson y esquizofrenia, que se conectan a la disfunción del pre-SMA, él dijo. Semejantemente, la hiperactividad del pre-SMA es una observación frecuente en gente con autismo.

La investigación de Wang, hecha en colaboración con Ueli Rutishauser, profesor adjunto de la neurocirugía, y Adán Mamelak, profesor de la neurocirugía, ambos del centro médico de Cedro-Sinaí, y Rafael Adolphs, profesor de la biología, del Instituto de Tecnología de California, fue publicada en el gorrón de cabeza “cerebro de la neurología.”

“El cerebro tiene alrededor de cientos mil millones neuronas,” dijo Wang, que es parte del instituto de la neurología de Rockefeller. “Solamente algunos laboratorios pueden observar la actividad de únicas neuronas en seres humanos. Las grabaciones similares se han hecho en el hipocampo y el amygdala, que son áreas del cerebro importantes para la memoria, durante muchos años. Sin embargo, las grabaciones en el pre-SMA son muy raras. Nuestro nuevo papel es uno solamente de algunos papeles que han denunciado sobre el pre-SMA humano usando esta técnica.”

Los pacientes de la epilepsia que participaron en el estudio experimentaban la supervisión invasor de la captura en el centro médico de Cedro-Sinaí en Los Ángeles. Wang y sus colaboradores realizaron grabaciones simultáneas de movimientos de los ojos y de únicas neuronas en los pacientes mientras que realizaban una tarea memoria-conducida de la búsqueda visual. Manejaron registrar 182 únicas neuronas en nueve pacientes.

Llevamos a cuestas en un procedimiento clínico - los pacientes estaban en nuestras capturas que esperaban de la unidad de supervisión para a ocurrir. Utilizamos los electrodos modificados de la profundidad, que se implantan para vigilar capturas, para registrar la actividad de neuronas individuales y para observar su actividad durante nuestra tarea. Ésta es actualmente la una posibilidad para observar la actividad de únicas neuronas en seres humanos.”

Adán Mamelak, profesor de la neurocirugía, centro médico de Cedro-Sinaí

Durante la tarea visual meta-dirigida que pidieron los pacientes realizados, pacientes que encontrara un objeto o una cara situada entre varios otros items mostrados en la pantalla. Durante esta tarea, los investigadores encontraron que el 40 por ciento de neuronas hechas señales si un item actualmente fijado era el objetivo de la búsqueda.

Wang y sus colegas fomentan dirigieron estas dos preguntas: 1. ¿Las neuronas del pre-SMA hacen señales la detección del objetivo pues tal o bastante la necesidad indicar tales por una prensa del botón (la parte del experimento pidió que los pacientes respondieran con una caja del botón)? 2. ¿Hace la detección de señal de las neuronas del pre-SMA de objetivos, sin importar la forma especificada?

“Analizábamos las mismas neuronas en las tres tareas y encontramos que la reacción de objetivo era independiente del rendimiento del motor, del formato de la búsqueda y de una señal de entrada explícito-definida de la búsqueda. Esto muestra que estas señales están de una naturaleza cognoscitiva abstracta, a” Rutishauser dijo.

Nuestros datos soportan la visión que la disfunción en el pre-SMA pudo manifestar en una capacidad más pobre de realizarse meta-dirigió comportamientos tales como explorar para un item en un cuarto estorbado.

Esperanzadamente nuestra investigación puede impulsar estrategias para perfeccionar funciones cognoscitivas en pacientes con los desordenes del pre-SMA.”

Shuo Wang, profesor adjunto de la ingeniería química y biomédica, universidad de Virginia Occidental