Encontrada vía neuronal crítica para corregir errores de conducta relacionados con trastornos psiquiátricos
Crédito: Hospital Mount Sinai
Los investigadores de Mount Sinai han identificado una vía neuronal a través de la cual el cerebro detecta errores y guía la mejora conductual subsiguiente. Este proceso, llamado control cognitivo, está frecuentemente desregulado en una amplia gama de trastornos psiquiátricos. La investigación del equipo, publicada el 19 de febrero en Neuron, también sugiere que la neuroestimulación de esta vía cerebral podría proporcionar un mecanismo importante para los ajustes de atención luego de errores de comportamiento.
Cuando se cometen errores, como saltarse una señal de alto o pasarse un semáforo en rojo mientras se conduce, es importante para nuestra supervivencia adaptar inmediatamente el comportamiento prestando más atención para evitar más errores. Esta capacidad de adaptar el comportamiento después de acciones erróneas es uno de los componentes clave del control cognitivo humano.
«Los déficits en el control de errores y la función de atención son comunes a muchos problemas psiquiátricos, incluidos la esquizofrenia, el TDAH y el trastorno del espectro autista , pero se sabe poco sobre las vías neuronales específicas que vinculan estos procesos», dice el autor principal Hirofumi Morishita, MD, Ph.D., profesor asociado de psiquiatría, neurociencia y oftalmología, y miembro de la facultad del Instituto del Cerebro Friedman y el Instituto de Salud y Desarrollo Infantil Mindich en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai. «Nuestro estudio, realizado en ratones y dirigido por Kevin Norman, un estudiante graduado en nuestro laboratorio, representa la primera demostración de un mecanismo de circuito específico que vincula el control de errores y el ajuste atencional, dos componentes fundamentales de los sistemas de control cognitivo en humanos». p>
La base neuronal del control cognitivo ha sido un tema muy debatido dentro de la neurociencia, con una gran cantidad de estudios de neuroimagen que muestran que partes de la corteza frontal, que es fundamental para planificar respuestas conductuales adecuadas a estímulos externos e internos, son esenciales para el control de errores.
El nuevo estudio de Mount Sinai llevó ese hallazgo un paso más allá. En una serie de experimentos con ratones, que permitieron el despliegue de un conjunto completo de técnicas de neurociencia que no son posibles en humanos, los investigadores descubrieron una vía neuronal específica que se origina en la corteza frontal que participa en un aspecto clave del control cognitivo.
Específicamente, aprendieron que los errores relacionados con tareas reclutan neuronas frontales que proyectan señales en la corteza visual, que procesa la información visual del ojo, y que esta activación posterior al error es esencial para mejorar el desempeño conductual posterior.
«Las proyecciones frontales a las áreas visuales son importantes para la modulación de la atención del procesamiento visual», explica el Dr. Morishita. «Dicho de otra manera, demostramos que las proyecciones sensoriales frontales directas y específicas son vías clave para vincular los errores pasados con los mecanismos de control cognitivo que promueven la atención».
Más allá de su mapeo mejorado del circuito y la función neuronal, el Mount El estudio de Sinaí podría tener implicaciones importantes para el tratamiento clínico. El equipo empleó una técnica conocida como estimulación optogenética, un proceso biológico que emplea una combinación de técnicas genéticas y de luz para controlar las actividades de las neuronas individuales para estimular selectivamente las proyecciones frontales a la corteza visual. Al emplear esta técnica, los investigadores pudieron mejorar la atención en estos ratones una vez que se les administraron pulsos de luz después de los errores. La vía cortical específica identificada en este estudio podría potencialmente modularse usando técnicas como la estimulación magnética transcraneal y/o la estimulación de corriente continua transcraneal para mejorar los ajustes atencionales posteriores al error en muchos de los tipos más comunes de trastornos psiquiátricos.
«A mayor escala, nuestros hallazgos resuelven los conflictos entre estudios recientes que informan contribuciones mixtas de los circuitos sensoriales frontales al comportamiento atencional al sugerir que este circuito solo se recluta bajo ciertas condiciones, a saber, después de errores relacionados con la tarea», dice el Dr. Morishita. «Por esa razón, creemos que nuestra investigación tendrá un amplio interés e impacto en los campos de la neurociencia, la psicología, la psiquiatría y la neurología, al mismo tiempo que informará los modelos computacionales de cognición basados en la neurociencia».
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Los investigadores descubren un circuito cerebral específico dañado por el aislamiento social durante la infancia Más información: Kevin J. Norman et al. El reclutamiento posterior al error de las proyecciones corticales sensoriales frontales promueve la atención en ratones, Neuron (2021). DOI: 10.1016/j.neuron.2021.02.001 Información del diario: Neuron
Proporcionado por The Mount Sinai Hospital Cita: Vía neuronal crítica para corregir errores de comportamiento relacionados con trastornos psiquiátricos encontrados (22 de febrero de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-neural-pathway-critical-behavioral-errors.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.