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El estudio podría ayudar a determinar las capacidades del motor que son difíciles de recuperarse después de lesión cerebral traumática

¿Después de una lesión cerebral traumática, por qué algunas personas recuperan rápidamente sus habilidades mientras que otras hacen frente a reacciones de inercia duraderas? El neurólogo Jerry Chen de la universidad de Boston y sus colegas han estado intentando contestar a esta pregunta entendiendo qué partes del cerebro se utilizan para tramitar la información sensorial y para recordar diversas habilidades.

De un punto de vista biomédico, la pregunta es si ciertas partes del cerebro son solamente responsables con certeza pulsan de la función.”

Jerry Chen, profesor adjunto, departamento de la biología, universidad de artes y ciencias

Chen es también un miembro del profesorado del centro del BU para la neurología de sistemas.

La última investigación de su laboratorio, publicado en neurona, podría ayudarnos eventual a determinar qué capacidades son determinado difíciles de recuperarse después de una lesión cerebral traumática--probablemente porque estas habilidades se representan en solamente una área del cerebro--y que son más resistentes.

Las personas de Chen crearon un juego de la memoria para los ratones para examinar la función de dos áreas del cerebro que información de proceso sobre la sensación del tacto y de la memoria de acciones anteriores--las áreas del cerebro llamaron el S1 y S2.

Chen quiso ver si el S1 y S2 ambos tramitaron la misma información (procesamiento distribuido), o si las áreas cada tenido especializado, papeles independientes (tramitación localizado).

Los ratones fueron presentados con un juego de la memoria que estimuló suavemente sus barbas con un dispositivo móvil. Para los ratones, la meta del juego era reconocer configuraciones del movimiento de la barba para recibir una recompensa.

Primero, cada ratón aserraba al hilo el dispositivo moverse las barbas adelante o de retroceso. Entonces, después de que una dos-segunda pausa, el dispositivo se moviera las barbas otra vez.

Si sus barbas fueron movidas en direcciones opuestas durante ambos cartuchos--por ejemplo, si el dispositivo movió las barbas adelante primero, detenido brevemente, y después movido las barbas de retroceso--los ratones aprendieron que podrían lamer una paja para recibir una bebida de sed-enfriamiento.

Por otra parte, si el dispositivo se movió las barbas en la misma dirección durante ambos cartuchos, los ratones fueron supuestos refrenarse de la lamedura.

Si los ratones la consiguieron incorrecta, en lugar de otro recibieron un pequeño soplo del aire y de un descanso antes de que podrían reanudar el juego.

Mientras tanto, los investigadores observaban la actividad cerebral de los ratones en el juego y veían cómo las áreas S1 y S2 afectaron las habilidades de los ratones.

Utilizaron una técnica llamada optogenetics, un método de la ingeniería genética que permitió que activaran selectivamente a grupos de neuronas en las áreas S1 o S2 de los cerebros de los ratones usando luz.

Los investigadores encontraron que las áreas S1 y S2 de los cerebros de los ratones hacen mucho el mismo tramitación, enviando con frecuencia la información hacia adelante y hacia atrás el uno al otro.

Pero también observaron que las dos áreas del cerebro realizaron algunos papeles especializados mientras que los ratones jugaron al juego de la memoria.

El S1 parece estar implicado más en el tramitación de la información sensorial inmediata, teniendo sentido de cómo las barbas de los ratones se mueven en tiempo real.

En cambio, S2 parece estar implicado determinado en la ayuda de la llamada de los ratones más allá de acciones, con los ratones confiando en esta área del cerebro para recordar qué suceso en la primera ronda del juego.

Chen dice que las conclusión sugieren que el S1 y S2 estén alambrados diferentemente, pues conectan a las neuronas en S2 más fuertemente con uno a que las neuronas dentro del S1. Chen especula que estas conexiones más fuertes se relacionan con el papel de S2 en revocar el pasado.

Cuando las neuronas son conectadas, puede ser más fácil que una señal de entrada fijar de una cadena de células y accione una memoria--un “efecto de dominó” de la actividad de los nervios.

Junto, el papeles localizado y del procesamiento distribuido del S1 y de S2 contribuyeron a los ratones que podían jugar correctamente al juego y ganar un bocado azucarado.

Aunque los seres humanos no tengan barbas, las observaciones experimentales de las personas podrían representar la misma clase de información sensorial tramitada por las manos humanas.

“Tenemos apenas tanta sensibilidad y destreza para tramitar la información táctil con nuestros dedos como un ratón tiene con sus barbas,” Chen dice.

“Así pues, si estudiáramos cómo tramitamos la información táctil en nuestra mano y dedos, puede ser que preveamos ver apenas tanta potencia distribuida como [en un ratón], porque eso es lo que nos hemos desarrollado para utilizar como uno de nuestros sentidos principales.”

Antes de que estas conclusión puedan ayudar a los seres humanos que sufren de la baja duradera de las capacidades de motor o de otras habilidades después de lesión cerebral traumática, Chen dice que todavía hay mucha investigación que se hará.

“Un factor a tener presente es que un ratón tiene un cerebro más pequeño [que un ser humano], y algunas de estas áreas son mucho mezcladas, así que el tramitación en un cerebro del ratón pudo ser distribuido,” él dice.

El volumen de un cerebro humano es tanto mayor que el de un ratón, Chen dice, los seres humanos pudo tener más regiones que realizan el tramitación localizado.

O, el contrario podría también ser verdad, él dice: “Porque [tenemos] un cerebro más grande, allí es mucho más conexiones, así que puede ser que tengamos apenas tanta potencia distribuida como un ratón--o más.”

Source:
Journal reference:

Condylis, C. et al. (2020) Context-Dependent Sensory Processing across Primary and Secondary Somatosensory Cortex. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2020.02.004.