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I ricercatori collaborano per studiare le complessità di cervello umano

La tecnologia futura può potere riflettere e modificare il cervello per produrre la prestazione migliorata del gruppo, mentre aumenta il risparmio di temi e l'accuratezza delle decisioni.

L'esercito di Stati Uniti può potere usare questi informazioni per migliorare le operazioni future.

Stiamo lavorando verso i sistemi fusi della umano-tecnologia che funzionano sinergico non solo per urtare le percezioni, le decisioni e gli atti del soldato, ma anche aumentare le capacità umane ibride del sistema per processo decisionale rapido ed adattabile.„

Dott. Javier Garcia, neuroscenziato dell'esercito

Il laboratorio di ricerca militare di Stati Uniti dell'esercito di combattimento delle capacità del comando dello sviluppo, l'istituto di tecnologia italiano, l'Italia, la facoltà di medicina di Harvard e l'università di California, Irvine hanno collaborato per studiare ed avanzare la ricerca sulle complessità del cervello umano. I rapporti scientifici recentemente hanno pubblicato le scoperte dal loro studio.

L'edilizia sugli studi precedenti, i ricercatori ha usato lo stimolo magnetico transcranial, o TMS e in pochi minuti di stimolo continuo, i soggetti sono stati collocati in un imaging a risonanza magnetica funzionale, o nel fMRI, scanner e sono stati chiesti di eseguire un compito tenente la carreggiata dell'attenzione molto provocatoria.

“TMS è il tipo di neurostimulation in cui è semplicemente un elettromagnete che mettete sopra la vostra testa e mentre inviate rapidamente gli impulsi con l'elettromagnetico, induce la corrente qualsiasi organismo conduttivo è accanto, modificando l'attività neurale -- ed a volte comportamento,„ Garcia ha detto. “Stiamo stimolando il cervello, eccetto in questo protocollo di stimolo, noi usiamo impulsi molto rapidi e consecutivi al cervello per inibire una parte del cervello.„

I ricercatori hanno usato un modello del colpo per vedere i cambiamenti neurali dopo che una parte specifica del cervello è stata inibita e poi hanno tenuto la carreggiata il ripristino del cervello. Hanno voluto sapere quanto tempo i cambiamenti sarebbero durato, i cambiamenti della rete del cervello dovuto lo stimolo e le conseguenze comportamentistiche.

“Lo stimolo non invadente del cervello è uno strumento che permette che i neuroscenziati guadagnino la comprensione nella diffusione di malattia e la riorganizzazione compensativa dopo il colpo,„ ha detto prof. Emily Grossman, professore di UCI di scienze cognitive. “Sappiamo dal lavoro della rappresentazione di cervello e del paziente che il trauma cranico ad un focale, o localizzato, sito del cervello ha un effetto di diffusione che destabilizza i circuiti connessi lontano dal sito reale di impatto.„

Ha detto che in molti casi gli effetti a valle sono significativi, ma anche difficile predire dovuto la natura complicata dell'organizzazione del cervello -- meglio descritto come insieme delle reti su grande scala che hanno vari punti di connessione.

“In questo studio, miriamo alla rete dell'attenzione del cervello, che consiste di un insieme specializzato delle regioni del cervello in questione nel gestire dove e quando il meglio codifichiamo le informazioni sul mondo intorno noi,„ Grossman abbiamo detto. “L'attenzione visiva è essenziale per tutto che facciamo nella vita quotidiana, compreso le mansioni come i flussi di video di informazioni visive quando guida, impegnandoci nella conversazione e tenendo la carreggiata i nostri bambini su un campo di calcio occupato.„

Quando le persone avvertono una lesione alla rete dell'attenzione, tenente la carreggiata le abilità sia alterato ed è fuoco più difficile da mantenere sui diversi punti inclusi in un ambiente stipato di, ha detto.

“Questo studio suggerisce che il ripristino possa dipendere, in parte, sulla riorganizzazione compensativa delle reti del cervello a valle e connesso al sito di impatto,„ Grossman ha detto. “Queste reti a valle hanno avvertito un breve intervallo di riorganizzazione dinamica dopo stimolo e sono conosciute per essere importanti per informazioni di manipolazione che stiamo assistendo a e stiamo usando per prendere le decisioni circa gli eventi nell'ambiente visivo.„

I ricercatori al laboratorio stanno investendo in vari tecniche e metodi per estendere lo stato dell'arte nel neuroimaging nell'ambiente.

“Questa collaborazione unica porta conoscitivo, clinico e ricercatori dell'esercito insieme dall'altro lato del globo per sondare i cambiamenti dinamici della rete in conseguenza del neurostimulation,„ Garcia ha detto. “Mentre abbiamo fornito i metodi e l'analisi innovatori a questa ricerca -- altri hanno portato gli aspetti clinici e conoscitivi.„

Pianificazione insieme esplorare più protocolli di neurostimulation e portare questa tecnologia ad un circuito chiuso, prospettiva teaming di umano-autonomia, costruente sopra il lavoro che prova il cervello può essere toccato col gomito alle configurazioni comportamentistico-pertinenti specifiche.

Source:
Journal reference:

Garcia, J.O., et al. (2020) Understanding diaschisis models of attention dysfunction with rTMS. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-020-71692-6.