Neurocientíficos identifican las células cerebrales que ayudan a los humanos a adaptarse al cambio
Ph.D. el candidato Kianoush Banaie Boroujeni en su neurociencia establecida en la Universidad de Vanderbilt, explicando un resultado principal del estudio que realizó en el laboratorio de Thilo Womelsdorf en la Universidad de Vanderbilt. Crédito: Thilo Womelsdorf
Hay 86 mil millones de neuronas, o células, en el cerebro humano. De estos, una porción infinitamente pequeña maneja la flexibilidad cognitiva, nuestra capacidad para adaptarse a nuevos entornos y conceptos.
Un equipo de investigadores con experiencia interdisciplinaria en psicología, informática (la aplicación de la ciencia de la información para resolver problemas con datos) e ingeniería, junto con el Vanderbilt Brain Institute (VBI), obtuvo conocimientos fundamentales sobre uno de los mayores misterios de la neurociencia, identificando la ubicación y la naturaleza crítica de estas neuronas.
El artículo fue publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) el 13 de julio. El descubrimiento presenta una oportunidad para mejorar la comprensión y el tratamiento de los investigadores sobre enfermedades mentales arraigadas en la flexibilidad cognitiva.
Los circuitos cerebrales creados por estas neuronas han llevado a una ventaja evolutiva en la capacidad de los humanos para adaptarse a entornos cambiantes. Cuando estas neuronas se debilitan, las personas pueden tener problemas para adaptarse a los cambios en su entorno, incluida la dificultad para superar las tradiciones, los prejuicios y los miedos. Por lo general, las personas oscilan entre repetir un comportamiento gratificante y explorar recompensas nuevas y potencialmente mejores. La relación costo-beneficio de repetir a explorar es una ecuación que el cerebro trabaja constantemente para resolver, particularmente cuando hay cambios en el entorno de una persona. La falta de flexibilidad cognitiva da como resultado condiciones mentales debilitantes.
Las consecuencias de esta investigación podrían ser múltiples. «Estas células podrían ser parte del interruptor que determina su mejor estrategia de atención», dijo Thilo Womelsdorf, profesor asociado de psicología e informática e investigador principal del artículo. «Debilitar estas células cerebrales podría dificultar el cambio de estrategias de atención, lo que en última instancia puede resultar en comportamientos obsesivo-compulsivos o una lucha para adaptarse a nuevas situaciones. En el extremo opuesto, si ese cambio es ‘suelto’, la atención podría volverse ‘suelta’. ‘ y las personas experimentarán un mundo continuamente incierto y serán incapaces de concentrarse en información importante por cualquier cantidad de tiempo».
Los investigadores plantearon la hipótesis de que dentro del área del cerebro que ayuda a las personas a aprender habilidades motoras finas como jugar un instrumento, existe una subregión que podría permitir los mismos procesos flexibles para los pensamientos.
El grupo de células cerebrales, ubicado debajo del manto cortical externo en los ganglios basales, se identificó midiendo la actividad de las células cerebrales durante tareas del mundo real simuladas por computadora. Para imitar muchas situaciones del mundo real, los investigadores, incluidos científicos del Centro de Investigación de la Visión de la Universidad de York, desarrollaron una simulación para presentar más de un objeto a la vez y cambiaron lo que se premiaba. Esto creó un aprendizaje flexible sobre qué objetos están vinculados a una recompensa a través de prueba y error. Al medir la actividad de las células cerebrales, el equipo observó un patrón interesante: la actividad de las células cerebrales aumentaba en medio del cambio y disminuía cuando aumentaba la confianza en el resultado. «Estas neuronas parecen ayudar a los circuitos cerebrales a reconfigurarse y hacer la transición de información anteriormente relevante, y una conexión tenue para atender a información nueva y relevante», dijo Kianoush Banaie Boroujeni, primer autor del estudio y Ph.D. candidato en el laboratorio de Womelsdorf.
«Hay una revolución tecnológica en la neurociencia», dijo Lisa Monteggia, directora de la familia Barlow del Vanderbilt Brain Institute y profesora de farmacología. «La capacidad de usar la tecnología para controlar una sola célula con herramientas moleculares y genéticas solo puede funcionar cuando los científicos saben dónde buscar. El Dr. Womelsdorf y sus colaboradores nos han dado la capacidad de hacer ese trabajo y hacer avanzar significativamente el campo de la neurociencia. »
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Las neuronas pueden cambiar la forma en que procesan la información sobre el movimiento: estudio Más información: Kianoush Banaie Boroujeni et al. La actividad interneuronal de pico rápido en el cuerpo estriado de los primates rastrea el aprendizaje de las señales de atención, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2020). DOI: 10.1073/pnas.2001348117 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Vanderbilt Cita: Los neurocientíficos identifican las células cerebrales que ayudan a los humanos a adaptarse to change (2020, 16 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-neuroscientists-brain-cells-humans.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.