El funcionamiento del cerebro sigue siendo un rompecabezas con solo unas pocas piezas en su lugar. De estos, una gran pieza es en realidad una conjetura: que existe una relaci\u00f3n entre la estructura f\u00edsica del cerebro y su funcionalidad. <\/p>\n
Los trabajos del cerebro incluyen la interpretaci\u00f3n del tacto, las entradas visuales y sonoras, as\u00ed como el habla, el razonamiento, las emociones, el aprendizaje, el control preciso del movimiento y muchos otros. Los neurocient\u00edficos suponen que es la anatom\u00eda del cerebro con sus cientos de miles de millones de fibras nerviosas lo que hace posible todas estas funciones. Los \u00abcables vivos\u00bb del cerebro est\u00e1n conectados en elaboradas redes neurol\u00f3gicas que dan lugar a las asombrosas habilidades de los seres humanos.<\/p>\n
Parecer\u00eda que si los cient\u00edficos pudieran mapear las fibras nerviosas y sus conexiones y registrar el tiempo de los impulsos que fluyen a trav\u00e9s de ellos para una funci\u00f3n superior como la visi\u00f3n, deber\u00edan poder resolver la cuesti\u00f3n de c\u00f3mo se ve, por ejemplo. Los investigadores est\u00e1n mejorando en el mapeo del cerebro usando tractograf\u00eda, una t\u00e9cnica que representa visualmente las rutas de las fibras nerviosas usando modelos 3-D. Y est\u00e1n mejorando en el registro de c\u00f3mo la informaci\u00f3n se mueve a trav\u00e9s del cerebro mediante el uso de im\u00e1genes de resonancia magn\u00e9tica funcional mejorada para medir el flujo sangu\u00edneo.<\/p>\n
Pero a pesar de estas herramientas, nadie parece estar mucho m\u00e1s cerca de averiguar c\u00f3mo realmente ver La neurociencia solo tiene una comprensi\u00f3n rudimentaria de c\u00f3mo encaja todo.<\/p>\n
Para abordar esta deficiencia, la investigaci\u00f3n de bioingenier\u00eda de mi equipo se centra en las relaciones entre la estructura y la funci\u00f3n del cerebro. El objetivo general es explicar cient\u00edficamente todas las conexiones, tanto anat\u00f3micas como inal\u00e1mbricas, que activan diferentes regiones del cerebro durante las tareas cognitivas. Estamos trabajando en modelos complejos que capturan mejor lo que los cient\u00edficos saben sobre la funci\u00f3n cerebral.<\/p>\n
En \u00faltima instancia, una imagen m\u00e1s clara de la estructura y la funci\u00f3n puede afinar las formas en que la cirug\u00eda cerebral intenta corregir la estructura y, a la inversa, la medicaci\u00f3n intenta para corregir la funci\u00f3n.<\/p>\n
Puntos de acceso inal\u00e1mbrico en la cabeza<\/p>\n
Las funciones cognitivas, como el razonamiento y el aprendizaje, utilizan varias regiones cerebrales distintas en una secuencia de tiempo. La anatom\u00eda por s\u00ed sola, las neuronas y las fibras nerviosas, no puede explicar la excitaci\u00f3n de estas regiones, al mismo tiempo o en t\u00e1ndem. <\/p>\n
Algunas conexiones son en realidad \u00abinal\u00e1mbricas\u00bb. Estas son conexiones el\u00e9ctricas de campo cercano y no las conexiones f\u00edsicas capturadas en los tractogramas.<\/p>\n
Mi equipo de investigaci\u00f3n ha trabajado durante varios a\u00f1os detallando los or\u00edgenes de estas conexiones inal\u00e1mbricas y midiendo sus intensidades de campo. Una analog\u00eda muy simple de lo que sucede en el cerebro es c\u00f3mo funciona un enrutador inal\u00e1mbrico. Internet se entrega a un enrutador a trav\u00e9s de una conexi\u00f3n por cable. Luego, el enrutador env\u00eda la informaci\u00f3n a su computadora port\u00e1til mediante conexiones inal\u00e1mbricas. El sistema general de transferencia de informaci\u00f3n funciona gracias a las conexiones por cable e inal\u00e1mbricas. <\/p>\n
En el caso del cerebro, las c\u00e9lulas nerviosas conducen impulsos el\u00e9ctricos a trav\u00e9s de largos brazos filiformes llamados axones desde el cuerpo celular hasta otras neuronas. En el camino, las se\u00f1ales inal\u00e1mbricas se emiten naturalmente desde porciones no aisladas de las c\u00e9lulas nerviosas. Estos puntos que carecen del aislamiento protector que envuelve el resto del ax\u00f3n se denominan n\u00f3dulos de Ranvier.<\/p>\n
Los n\u00f3dulos de Ranvier permiten que los iones cargados se difundan dentro y fuera de la neurona, propagando la se\u00f1al el\u00e9ctrica por el ax\u00f3n. . A medida que los iones entran y salen, se generan campos el\u00e9ctricos. La intensidad y estructura de estos campos depende de la actividad de la c\u00e9lula nerviosa. <\/p>\n
Aqu\u00ed en el Centro Global para Redes Neurol\u00f3gicas nos estamos enfocando en c\u00f3mo estas se\u00f1ales inal\u00e1mbricas funcionan en el cerebro para comunicar informaci\u00f3n. <\/p>\n
El flujo de informaci\u00f3n a trav\u00e9s del cerebro es mucho m\u00e1s complejo y din\u00e1mico de lo que puede representar adecuadamente un modelo 2-D. <\/p>\n
El mundo no lineal del cerebro<\/p>\n
Las investigaciones sobre c\u00f3mo las regiones cerebrales excitadas coinciden con las funciones cognitivas cometen otro error cuando se basan en suposiciones que conducen a modelos demasiado simples.<\/p>\n
Los investigadores tienden a modele la relaci\u00f3n como lineal con una sola variable, midiendo el tama\u00f1o promedio de la respuesta de una sola regi\u00f3n del cerebro. Es la l\u00f3gica detr\u00e1s del dise\u00f1o del primer aud\u00edfono si la voz de una persona se vuelve el doble de fuerte, el o\u00eddo deber\u00eda responder el doble.<\/p>\n
Pero los aud\u00edfonos han mejorado mucho a lo largo de los a\u00f1os a medida que los investigadores han mejorado Comprenda que el o\u00eddo no es un sistema lineal y que se necesita una forma de compresi\u00f3n no lineal para hacer coincidir los sonidos generados con la capacidad del oyente. De hecho, la mayor\u00eda de los seres vivos no tienen sistemas de detecci\u00f3n que respondan de manera lineal, uno a uno, a los est\u00edmulos.<\/p>\n
Los modelos lineales asumen que si la entrada a un sistema se duplica, la salida de ese El sistema tambi\u00e9n se duplicar\u00e1. Esto no es cierto para los modelos no lineales, donde pueden existir muchos valores de salida para un solo valor de la entrada. Y la mayor\u00eda de los cient\u00edficos est\u00e1n de acuerdo en que los c\u00e1lculos neuronales son, de hecho, no lineales.<\/p>\n
Una pregunta crucial para comprender el v\u00ednculo entre el cerebro y el comportamiento es c\u00f3mo decide el cerebro el mejor curso de acci\u00f3n entre alternativas en competencia. Por ejemplo, la corteza frontal del cerebro toma decisiones \u00f3ptimas al calcular muchas cantidades o variables que calculan el pago potencial, la probabilidad de \u00e9xito y el costo en t\u00e9rminos de tiempo y esfuerzo. Dado que el sistema no es lineal, duplicar el beneficio potencial puede hacer que una decisi\u00f3n final sea mucho m\u00e1s probable que dos veces.<\/p>\n
Los modelos lineales pierden la rica variedad de posibilidades que pueden ocurrir en la funci\u00f3n cerebral, especialmente aquellas m\u00e1s all\u00e1 de lo que sugerir\u00eda la estructura anat\u00f3mica. Es como la diferencia entre una representaci\u00f3n bidimensional y tridimensional del mundo que nos rodea.<\/p>\n
Los modelos lineales actuales simplemente describen el nivel promedio de excitaci\u00f3n en una regi\u00f3n del cerebro, o el flujo a trav\u00e9s de una superficie cerebral. Esa es mucha menos informaci\u00f3n que la que mis colegas y yo usamos cuando construimos nuestros modelos no lineales a partir de im\u00e1genes de resonancia magn\u00e9tica funcional mejorada y datos de bioimagen el\u00e9ctrica de campo cercano. Nuestros modelos proporcionan una imagen tridimensional del flujo de informaci\u00f3n a trav\u00e9s de las superficies del cerebro y hacia las profundidades de este y nos acercan a representar c\u00f3mo funciona todo.<\/p>\n
Anatom\u00eda normal, disfunci\u00f3n fisiol\u00f3gica<\/p>\n
Mi equipo de investigaci\u00f3n est\u00e1 intrigado por el hecho de que las personas con estructuras cerebrales de aspecto totalmente normal a\u00fan pueden tener problemas funcionales importantes.<\/p>\n
Como parte de nuestra investigaci\u00f3n sobre la disfunci\u00f3n neurol\u00f3gica, visitamos a personas en hospicios, grupos de apoyo por duelo , instalaciones de atenci\u00f3n de rehabilitaci\u00f3n, centros de trauma y hospitales de cuidados intensivos. Siempre nos sorprendemos al darnos cuenta de que las personas que han perdido a sus seres queridos pueden presentar s\u00edntomas similares a los de los pacientes diagnosticados con la enfermedad de Alzheimer. <\/p>\n
El duelo es una serie de respuestas emocionales, cognitivas, funcionales y conductuales ante la muerte u otro tipo de p\u00e9rdida. No es un estado, sino m\u00e1s bien un proceso que puede ser temporal o continuo.<\/p>\n
Los cerebros de apariencia saludable de quienes sufren un duelo fisiol\u00f3gico no tienen los mismos problemas anat\u00f3micos, incluidas regiones cerebrales encogidas y conexiones interrumpidas entre las redes de neuronas que se encuentran en las de las personas con la enfermedad de Alzheimer.<\/p>\n
Creemos que este es solo un ejemplo de c\u00f3mo los puntos calientes del cerebro, esas conexiones que no son f\u00edsicas, m\u00e1s la riqueza del funcionamiento no lineal del cerebro pueden conducir a resultados que no t ser predicho por un esc\u00e1ner cerebral. Es probable que haya muchos m\u00e1s ejemplos.<\/p>\n
Estas ideas pueden se\u00f1alar el camino hacia la mitigaci\u00f3n de afecciones neurol\u00f3gicas graves a trav\u00e9s de medios no invasivos. La terapia de duelo y los dispositivos el\u00e9ctricos de neuromodulaci\u00f3n de campo cercano no invasivos pueden reducir los s\u00edntomas asociados con la p\u00e9rdida de un ser querido. Quiz\u00e1s estos protocolos y procedimientos deber\u00edan ofrecerse m\u00e1s ampliamente a los pacientes que sufren de disfunci\u00f3n neurol\u00f3gica donde las im\u00e1genes revelan cambios anat\u00f3micos. Podr\u00eda salvar a algunas de estas personas de procedimientos quir\u00fargicos invasivos.<\/p>\n
Diagramando todos los enlaces no f\u00edsicos del cerebro utilizando nuestros avances recientes en el mapeo el\u00e9ctrico de campo cercano y empleando lo que creemos que son modelos no lineales de muchas variables biol\u00f3gicamente realistas, nos acercar\u00e1 un paso m\u00e1s a donde queremos ir. Una mejor comprensi\u00f3n del cerebro no solo reducir\u00e1 la necesidad de procedimientos operativos invasivos para corregir el funcionamiento, sino que tambi\u00e9n conducir\u00e1 a mejores modelos de lo que el cerebro hace mejor: computaci\u00f3n, memoria, redes y distribuci\u00f3n de informaci\u00f3n. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
C\u00f3mo cambian las redes cerebrales con la edad Proporcionado por The Conversation <\/p>\n
Este art\u00edculo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el art\u00edculo original. <\/p>\n
Cita<\/strong>: C\u00f3mo los cerebros hacen lo que hacen es m\u00e1s complejo de lo que sugiere la anatom\u00eda por s\u00ed sola (2020, 16 de julio) consultado el 31 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/ 2020-07-brains-complex-anatomy.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":" El funcionamiento del cerebro sigue siendo un rompecabezas con solo unas pocas piezas en su lugar. De estos, una gran pieza es en realidad una conjetura: que existe una relaci\u00f3n entre la estructura f\u00edsica del cerebro y su funcionalidad. Los trabajos del cerebro incluyen la interpretaci\u00f3n del tacto, las entradas visuales y sonoras, as\u00ed como … Continuar leyendo \u00abLa forma en que el cerebro hace lo que hace es m\u00e1s compleja de lo que sugiere la anatom\u00eda por s\u00ed misma\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-31949","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31949","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=31949"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31949\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=31949"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=31949"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=31949"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}