La zona en rojo es la corteza posterior medial, la parte del cerebro que es más activa cuando la gente recordar los detalles de sus propios pasados.(Crédito: Cortesía de Josef Parvizi)
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Ya sé que
es difícil de equilibrar su chequera y al mismo tiempo reflexionar sobre su
pasado. Ahora, investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de
Stanford - de haber hecho el equivalente de las escuchas telefónicas a difíciles
de alcanzar región del cerebro - puede decirnos cómo surge este callejón sin
salida.
Los investigadores demostraron que los grupos de células nerviosas en una estructura llamada la corteza posterior medial, o PMC, están muy activa durante una tarea de recuerdo, como tratando de recordar si había café ayer, pero con la misma fuerza suprimida cuando se está comprometido en la solución de un problema de matemáticas.
El PMC, situado aproximadamente donde el dos hemisferios del cerebro se encuentran, es de gran interés para los neurocientíficos, debido a su papel central en las actividades introspectivas.
"Esta región es famosa por su cerebro bien conectada con muchas otras regiones que son importantes para las funciones cognitivas superiores", dijo Josef Parvizi, MD, PhD, profesor asociado de neurología y ciencias neurológicas y director de Human intracraneal Programa de Stanford cognitiva Electrofisiología.
"Pero es muy difícil de alcanzar.
Es tan profunda en el cerebro que los métodos más comúnmente utilizados electrofisiológicos no pueden acceder a él."
En un estudio publicado en línea el 3 de septiembre enProceedings of the National Academy of Sciences , Parvizi y sus colegas de Stanford encontró una manera de grabar directamente y sensiblemente la salida de este sitio ordinariamente anatómicamente inaccesibles en sujetos humanos.
De este modo, los investigadores descubrieron que las agrupaciones particulares de células nerviosas en el PMC que son más activos cuando se le recuerda los detalles de su propio pasado está fuertemente reprimido cuando está realizando cálculos matemáticos.
Parvizi es el autor principal del estudio. Los autores primero y segundo, respectivamente, son los académicos posdoctorales Brett Foster, PhD, y Mohammed Dastjerdi, PhD.
Gran parte de nuestra comprensión de qué papeles diferentes partes del cerebro juego se ha obtenido mediante técnicas tales como resonancia magnética funcional, que mide la cantidad de sangre que fluye a través de diversas regiones del cerebro como un proxy para la actividad en esas regiones.
Pero los cambios en el flujo de sangre son relativamente lenta, haciendo fMRI un medio pobre para escuchar en las ráfagas eléctricas de alta frecuencia (aproximadamente 200 veces por segundo) que mejor reflejan la célula nerviosa cocción.
Por otra parte, fMRI por lo general requiere la puesta en común de imágenes de varios temas en una sola imagen compuesta.Fisonomía de cada persona cerebro es algo diferente, por lo que la mezcla difumina las coordenadas anatómica observable de una región de interés.
Sin embargo, imágenes de resonancia magnética funcional han demostrado que el PMC es muy activa en los procesos introspectivos como el procesamiento de la memoria autobiográfica ("Me comí el desayuno de esta mañana") o soñar despierto, y en menor medida en el procesamiento sensorial externa ("¿Qué tan lejos es que el peatón?") .
"Cada vez se presta atención al mundo exterior, su actividad disminuye", dijo Parvizi.
Para saber qué partes específicas de esta región están haciendo durante, por ejemplo, recordar versus aritmética requiere más individualizada-resolución anatómica de una resonancia magnética funcional proporciona.
De lo contrario, Parvizi dijo, "si algunas poblaciones de células nerviosas se vuelven menos activas y otros activos más, todo hace desaparecer, y no ve ningún cambio neto". Así se olvida de lo que realmente está pasando.
Para este estudio, los científicos de Stanford emplea una técnica muy sensible para demostrar que las tareas cognitivas introspectivas y enfocado externamente interfieren directamente uno con el otro, ya que imponen requisitos opuestos en el mismo circuito cerebral.
Los investigadores tomaron ventaja de un procedimiento que se realiza en pacientes que estaban siendo evaluados para cirugía cerebral en la Unidad de Monitoreo de Epilepsia Stanford, asociada a la Universidad de Stanford Medical Center.
Estos pacientes no respondieron a la terapia con medicamentos y, como resultado, sufrido convulsiones continuas.
El procedimiento consiste en eliminar temporalmente las secciones pequeñas de cráneo de un paciente, la colocación de una película fina de plástico que contiene electrodos sobre la superficie del cerebro cerca del punto de sospecha de origen de convulsión que paciente (la ubicación es único para cada paciente) y, a continuación vigilancia de la actividad eléctrica en esa región durante cinco a siete días - todo lo que gastó en una cama de hospital.
Una vez que el equipo de epilepsia identifica el punto de origen de los ataques que se produjeron durante ese tiempo, los cirujanos pueden extirpar con precisión una pequeña porción de tejido en esa posición, efectivamente romper el círculo vicioso de la amplificación de las ondas cerebrales es una convulsión.
La implantación de estos paquetes de electrodos no significa perforar el cerebro o las células individuales dentro de ella."Cada electrodo recoge la actividad de las células nerviosas cerca de un medio millón", dijo Parvizi.
"Es más como que salpican el techo de una habitación grande, llena de un montón de gente hablando, con varios micrófonos.
Estamos escuchando el zumbido de la habitación no, conversaciones individuales.
Cada micrófono recoge el zumbido de un grupo diferente de fiesteros.
Algunos grupos están más emocionados y hablando en voz más alta que otros ".
Los experimentadores encontraron ocho pacientes cuyos ataques se cree que es originario de algún lugar cerca de la línea media del cerebro y que, por lo tanto, había tenido paquetes de electrodos colocados en la grieta divide los hemisferios.
(El cerebro dos hemisferios están separados una distancia suficiente para deslizar un paquete de electrodos entre ellos sin incurrir en daños.)
Los investigadores obtuvieron permiso de estos ocho pacientes para que en los ordenadores portátiles y poner los voluntarios a través de una serie de tareas sencillas que requieren un esfuerzo intelectual modesto.
"Puede ser aburrido estar en la cama esperar siete días para un ataque por venir", dijo Foster."Nuestros estudios les ayudó a pasar el tiempo." Las sesiones duraron aproximadamente una hora.
En el portátil parece una serie de declaraciones de verdadero / falso que caen en una de cuatro categorías.
Tres categorías fueron auto-referencial, aunque con distintos grados de especificidad. Más específico fue la llamada "memoria episódica autobiográfica," un ejemplo de lo que podría ser: "Bebí café de ayer".
La siguiente categoría de declaraciones fue más genérica: "Yo como mucha fruta".
La categoría más abstracta "autocrítica", compuesto por frases a lo largo de las líneas de: ". Soy honesto"
Una cuarta categoría diferente de los tres primeros en que se trataba de ecuaciones aritméticas como: 67 + 6 = 75. La evaluación de tales verdad una declaración de no requería introspección pero, en cambio, una orientación hacia el exterior, más sensorial.
Para cada ítem, los pacientes fueron instruidos para presionar "1" si una afirmación es verdadera, "2" si es falso.
Una porción significativa de la PMC que fueron "intervenidas" por los electrodos se activan durante el procesamiento de la memoria episódica sí, lo que confirma el importante papel de PMC en el recuerdo de las experiencias pasadas.
Curiosamente, las declaraciones de verdadero / falso que implican menos específicamente recuerdo narrativa - como, "Yo como mucha fruta" - inducida actividad relativamente poco.
"Auto-juicio" declaraciones - tales como, "Yo soy atractiva" - provocó ninguna.
Por otra parte, si un voluntario juzgado que un enunciado es verdadero o falso no hizo ninguna diferencia con respecto a la intensidad, la ubicación o la duración de la actividad eléctrica en los circuitos activados PMC.
Esto sugiere, tanto Parvizi y Foster dijo que el PMC no es el cerebro el "centro de la conciencia de sí", como algunos han propuesto, pero es más específicamente dedicadas a la construcción escenas narrativas autobiográficas, como ocurre en el recuerdo o la imaginación.
Foster, Dastjerdi y Parvizi también encontró que el PMC circuito activado por una tarea de recuerdo se llevó cerca de medio segundo para encender, descartando la posibilidad de que el verdadero papel de este circuito fue en la lectura o dar sentido a la frase en la pantalla.
(Estas dos actividades se completa generalmente dentro de la primera de una quinta parte de un segundo o menos.)
Una vez activado, estos circuitos permaneció activa durante un segundo completo.
Sin embargo, todos los electrodos que se encendían durante la condición de auto-episódica fueron desactivados visible en el cálculo.
De hecho, los circuitos están controlados por estos electrodos no eran simplemente pasivamente en silencio, pero suprime activamente, dijo Parvizi.
"Cuanto más un circuito se activa durante el recuerdo autobiográfico, cuanto más se suprime durante las matemáticas. Es esencialmente imposible hacer las dos cosas a la vez."
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, con el patrocinio parcial del Instituto Stanford para NeuroInnovation y Neurociencia Traslacional.
Fuente:
Universidad de Stanford Medical Center .
por
Bruce Goldman.
sciencedaily.com
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