Estudio arroja nueva luz sobre cómo se organiza la información semántica en el cerebro
Fig. 1: Voxels con representaciones semánticas visuales y lingüísticas correlacionadas. Crédito: DOI: 10.1038/s41593-021-00921-6
El cerebro humano almacena y organiza información significativa en diferentes regiones y redes. Si bien estudios anteriores de neurociencia han examinado algunas de estas redes en gran profundidad, la relación y las interacciones entre ellas aún no están del todo claras.
Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, han llevado a cabo recientemente un estudio que examina la relación entre las representaciones semánticas visuales y lingüísticas en el cerebro. Sus hallazgos, publicados en Nature Neuroscience, sugieren que la información semántica visual y lingüística está organizada como un mapa unificado en el cerebro, con las dos representaciones reunidas a lo largo del límite de la corteza visual.
«Un subsistema importante dentro el cerebro humano es la red semántica amodal, que representa los contenidos de la atención y la memoria de trabajo actuales», dijo a Medical Xpress Jack L. Gallant, uno de los investigadores que llevó a cabo el estudio. «La red semántica sirve como interfaz entre la información que llega desde los sistemas perceptivos y el conocimiento almacenado en la memoria a largo plazo. El objetivo de nuestro estudio era comprender mejor la forma en que la información perceptual ingresa a la red semántica amodal».
Gallant y sus colegas llevaron a cabo dos experimentos diferentes con el mismo grupo de participantes. En los primeros experimentos, se pidió a los participantes que miraran películas mudas, mientras que en el segundo escucharon historias narradas verbalmente.
Para examinar cómo los cerebros de los participantes representaban la información que se les presentaba, los investigadores utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI), un enfoque de imágenes bien conocido que se puede utilizar para mapear patrones en la actividad cerebral. Luego analizaron los datos que recolectaron usando métodos de modelado computacional de alta resolución y alta dimensión.
«Las herramientas de modelado y análisis de datos que usamos se han desarrollado en nuestro laboratorio durante los últimos 20 años y permiten recuperar información sobre cómo se representa la información en el cerebro humano con un detalle sin precedentes», explicó Gallant. «En este estudio específico, encontramos que la información perceptiva ingresa a la red semántica amodal a través de una serie de canales paralelos semánticamente selectivos. Aunque este fue un estudio de imágenes funcionales, estos canales de flujo de información sugieren que este sistema se implementa como una serie de conexiones anatómicas semánticamente selectivas».
Como se predijo, las exploraciones de IRMf recopiladas por Gallant y sus colegas mostraron que mientras los participantes miraban las películas mudas, se activaba una red específica de áreas en la corteza visual. Mientras escuchaban las historias, por otro lado, se activaba otra red de áreas anterior a la corteza visual.
Curiosamente, los investigadores observaron que los patrones de activación de estas dos redes neuronales distintas se correspondían a lo largo del límite de la corteza visual. En otras palabras, las categorías visuales que estaban representadas en un lado del límite (dentro de la corteza visual), estaban representadas lingüísticamente en el otro lado del límite.
Como se señaló anteriormente, la red semántica representa el contenidos de la atención y la memoria de trabajo actuales.
«Muchas funciones cognitivas, como aprender, responder a eventos inesperados, monitorear el desempeño, planificar para el futuro, evaluar evidencia, tomar decisiones, etc., dependen de la red semántica». Dijo Gallardo. «Muchas condiciones neurológicas que afectan la función cognitiva o el aprendizaje pueden involucrar la red semántica. Una mejor comprensión de la organización anatómica y funcional de esta red proporcionaría información crítica para mejorar la función cognitiva en personas sanas y para abordar problemas en la función cognitiva». /p>
En general, los hallazgos recopilados por este equipo de investigadores sugieren que las redes semánticas visuales y lingüísticas en el cerebro están conectadas, formando un mapa unificado. En el futuro, esta interesante observación podría allanar el camino para nuevas investigaciones destinadas a comprender mejor las conexiones entre las diferentes redes cerebrales semánticas.
«Este es solo el primero de muchos estudios que se requerirán para comprender completamente el relación entre el sistema semántico, los sistemas de percepción y la memoria a largo plazo», añadió Gallant.
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Bucle de neurocircuito dinámico descubierto en el procesamiento semántico multimodal Más información: Sara F. Popham et al, Las representaciones semánticas visuales y lingüísticas están alineadas en el borde de la corteza visual humana, Nature Neurociencia (2021). DOI: 10.1038/s41593-021-00921-6 Información de la revista: Nature Neuroscience
2022 Science X Network
Cita: El estudio arroja nueva luz sobre cómo se organiza la información semántica en el cerebro (4 de enero de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-semantic-brain.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.