Un mono rhesus (Macaca mulatta) aprendiendo a tocar objetivos que se distribuyen en la Reach Cage. La combinaci\u00f3n de an\u00e1lisis de movimiento basados en video y grabaciones cerebrales inal\u00e1mbricas permite a los cient\u00edficos estudiar la planificaci\u00f3n y ejecuci\u00f3n de patrones de movimiento complejos hacia objetivos m\u00e1s all\u00e1 del alcance inmediato. Cr\u00e9dito: Michael Berger <\/p>\n
Caminando por la habitaci\u00f3n para encender una luz, una actividad cotidiana tan simple implica c\u00e1lculos enormemente complejos por parte del cerebro, ya que requiere la interpretaci\u00f3n de la escena, el control de la marcha y la planificaci\u00f3n de los pr\u00f3ximos movimientos, como el movimiento del brazo hacia el Interruptor de luz. Los neurocient\u00edficos del Centro Alem\u00e1n de Primates (DPZ) – Instituto Leibniz para la Investigaci\u00f3n de Primates ahora han investigado en qu\u00e9 \u00e1reas del cerebro se codifican los movimientos para alcanzar objetivos distantes que requieren movimientos tanto del brazo como de la marcha, y c\u00f3mo se planifican los movimientos en el cerebro antes de la ejecuci\u00f3n. Para ello, han creado un novedoso entorno experimental, el \u00abReach Cage\u00bb. Los primeros resultados con monos rhesus muestran que los objetivos de movimiento distantes, a los que los animales tienen que caminar, se codifican en las mismas \u00e1reas del cerebro que los objetivos cercanos, incluso antes de que el animal comience a caminar. Esto significa que los objetivos de movimiento, cerca y lejos del cuerpo, se pueden obtener de las mismas \u00e1reas del cerebro sin importar si el objetivo requiere caminar o no. Estos hallazgos podr\u00edan aprovecharse para desarrollar interfaces cerebro-m\u00e1quina que controlen hogares inteligentes. La investigaci\u00f3n se publica en eLife. <\/p>\n
Nuestro sistema nervioso altamente desarrollado permite secuencias de movimiento vers\u00e1tiles y coordinadas en entornos complejos. Solo notamos el impacto en nuestra vida diaria cuando ya no somos capaces de realizar determinadas acciones, por ejemplo, como consecuencia de una par\u00e1lisis provocada por un ictus. Un enfoque novedoso para que el paciente vuelva a tener el control ser\u00edan las interfaces cerebro-computadora que pueden leer las se\u00f1ales del cerebro. Dichas se\u00f1ales se pueden utilizar como se\u00f1ales de control no solo para dispositivos neuroprot\u00e9sicos, cuyo objetivo es reemplazar directamente la funci\u00f3n motora perdida, sino tambi\u00e9n para cualquier dispositivo computarizado como tel\u00e9fonos inteligentes, tabletas o una casa inteligente.<\/p>\n
El desarrollo de Las interfaces cerebro-computadora se basan en d\u00e9cadas de investigaci\u00f3n b\u00e1sica sobre la planificaci\u00f3n y el control de los movimientos en la corteza cerebral de humanos y animales, especialmente primates no humanos. Hasta ahora, los cient\u00edficos realizaron tales experimentos principalmente para investigar la planificaci\u00f3n de movimientos controlados de manos y brazos hacia objetivos cercanos al alcance inmediato. Sin embargo, esos experimentos est\u00e1n demasiado limitados para estudiar la planificaci\u00f3n de acciones en grandes entornos realistas, como el hogar de una persona. Por ejemplo, encender el interruptor de la luz en la pared opuesta implica diferentes tipos de movimientos superpuestos con la coordinaci\u00f3n de m\u00faltiples partes del cuerpo.<\/p>\n
Un mono rhesus (Macaca mulatta) durante el entrenamiento en Reach Cage. Cuando la l\u00e1mpara del objetivo se enciende, le indica al mono que toque este objetivo, pero el mono debe esperar hasta que otra luz en la parte posterior de la habitaci\u00f3n (frente a \u00e9l) se apague (se\u00f1al de inicio). Un sensor en el objetivo correspondiente detecta el toque. Cr\u00e9dito: Karin Tilch <\/p>\n
Hasta ahora, las restricciones experimentales impidieron que los cient\u00edficos estudiaran los circuitos neuronales involucrados en la planificaci\u00f3n de acciones durante los movimientos de todo el cuerpo, ya que los animales deben poder moverse libremente durante las grabaciones cerebrales. Observar una combinaci\u00f3n de movimientos de caminar y alcanzar, como en el caso de objetivos distantes, requer\u00eda un entorno experimental completamente nuevo que a\u00fan no estaba disponible. La llamada \u00abjaula de alcance\u00bb proporciona un entorno de prueba que permite registrar e interpretar el comportamiento del movimiento y vincularlo con la actividad cerebral relacionada mientras los animales pueden moverse libremente en condiciones altamente controladas.<\/p>\n
Para el experimento, dos monos rhesus fueron entrenados para tocar objetivos cercanos o distantes de su cuerpo. Para objetivos distantes, se requer\u00eda un movimiento de caminata para poner el objetivo al alcance. La iluminaci\u00f3n de los objetivos individuales indic\u00f3 a los animales qu\u00e9 objetivo deb\u00edan tocar. Usando m\u00faltiples c\u00e1maras de video, los movimientos fueron observados en 3-D con alta precisi\u00f3n temporal y espacial. Se utilizaron los llamados algoritmos de aprendizaje profundo para extraer autom\u00e1ticamente los movimientos de la cabeza, el hombro, el codo y la mu\u00f1eca en 3D de las im\u00e1genes de video. Simult\u00e1neamente, se registr\u00f3 la actividad cerebral de forma inal\u00e1mbrica para que los animales no tuvieran restricciones en sus movimientos en ning\u00fan momento. Al medir la actividad de cientos de neuronas de 192 electrodos en tres regiones cerebrales diferentes, ahora es posible sacar conclusiones sobre c\u00f3mo se planifican y ejecutan los movimientos en paralelo.<\/p>\n
Durante el transcurso del entrenamiento, los monos realizaron los movimientos de alcanzar y caminar con mayor confianza y optimizaron su comportamiento para alcanzar una alta precisi\u00f3n incluso cuando los objetivos estaban a una distancia mayor. \u00abEn el an\u00e1lisis de video podemos rastrear los movimientos con mucha precisi\u00f3n. Las se\u00f1ales cerebrales registradas de forma inal\u00e1mbrica son tan precisas y claras que la actividad de las neuronas individuales puede estudiarse y vincularse con el comportamiento\u00bb, dice Michael Berger.<\/p>\n
El Los resultados muestran que las \u00e1reas de planificaci\u00f3n motora del cerebro procesan informaci\u00f3n sobre el objetivo de movimientos espec\u00edficos, incluso si el objetivo est\u00e1 en el otro extremo de la habitaci\u00f3n y primero se requiere un movimiento de todo el cuerpo para llegar all\u00ed. Alexander Gail, director del Sensoriomotor Group, agrega: \u00abDicho conocimiento no solo es importante para comprender las deficiencias de los pacientes que tienen dificultades para planificar y coordinar acciones. Los nuevos conocimientos tambi\u00e9n podr\u00edan resultar particularmente \u00fatiles al desarrollar interfaces cerebro-computadora para controlar hogares inteligentes cuyos objetivos, como puertas, ventanas o luces, se distribuyen en un entorno complejo\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Los movimientos planificados y las reacciones espont\u00e1neas se procesan de manera diferente en el cerebro M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Michael Berger et al. La grabaci\u00f3n inal\u00e1mbrica de monos sin restricciones revela la codificaci\u00f3n de objetivos motores m\u00e1s all\u00e1 del alcance inmediato en la corteza frontoparietal, eLife (2020). DOI: 10.7554\/eLife.51322 Informaci\u00f3n del diario:<\/strong> eLife <\/p>\n Proporcionado por The German Primate Center Cita<\/strong>: Controlling your home with the power of thinking (6 de mayo de 2020) ) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2020-05-home-power-thought.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Un mono rhesus (Macaca mulatta) aprendiendo a tocar objetivos que se distribuyen en la Reach Cage. La combinaci\u00f3n de an\u00e1lisis de movimiento basados en video y grabaciones cerebrales inal\u00e1mbricas permite a los cient\u00edficos estudiar la planificaci\u00f3n y ejecuci\u00f3n de patrones de movimiento complejos hacia objetivos m\u00e1s all\u00e1 del alcance inmediato. Cr\u00e9dito: Michael Berger Caminando por … Continuar leyendo \u00abControlando tu hogar con el poder del pensamiento\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-27756","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27756","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=27756"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27756\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=27756"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=27756"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=27756"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}