Ciertas enfermedades, como la enfermedad de Parkinson y Huntingdon, están asociadas con daños en las vías entre las regiones de los ganglios basales del cerebro. Los ganglios basales se encuentran en la base del cerebro y son responsables, entre otras cosas, de coordinar el movimiento. Se realizaarriba de cuatro estructuras cerebrales profundas interconectadas que las técnicas de imagen no han podido visualizar previamente.
Por primera vez, los científicos de BrainHub de la Universidad Carnegie Mellon han utilizado una herramienta de imagen cerebral no invasiva para detectar las vías que conectan las partes de los ganglios basales. Publicado en NeuroImage , la investigación proporciona una mejor comprensión de los circuitos de esta área, lo que podría conducir a tecnologías para ayudar a rastrear la progresión de la enfermedad de Parkinson y Huntington y otros trastornos neurológicos.
"Clínicamente, es difícil ver las vías dentro de los ganglios basales con técnicas de neuroimagen, como la IRM siempre popular, porque muchos de los haces de fibras que forman partes clave de este circuito son muy pequeños y están enterrados dentro de cuerpos celulares densos,"dijo Patrick Beukema, autor principal y estudiante graduado en el Centro de Neurociencia de la Universidad de Pittsburgh CNUP y el Centro conjunto de Pitt y CMU para la Base de la Cognición Neural CNBC.
"Por razones que no se entienden completamente, las vías que conectan las regiones de los ganglios basales son altamente susceptibles a daños. Debido a que son importantes para el control motor, este daño puede ocasionar déficits motores sustanciales, por lo que es altamente deseable descubrir mássobre esta área ", dijo Beukema.
La resonancia magnética de difusión mide el movimiento de las moléculas de agua para crear una representación visual de los axones del cerebro. En este estudio, el equipo de investigación utilizó dos tipos de imágenes de difusión para visualizar las vías principales que conectan los circuitos internos de los ganglios basales. Sesenta saludableA los adultos se les escaneó el cerebro usando imágenes de espectro de difusión, que proporcionaban una imagen de la orientación de las moléculas de agua en movimiento. Y se usaron imágenes de múltiples capas en 78 adultos sanos para obtener imágenes similares usando diferentes parámetros de imágenes.
Los resultados de ambas técnicas de imagen mostraron que es posible detectar las pequeñas pero importantes conexiones de fibra en el cerebro. Los investigadores también descubrieron que al observar los patrones generales de movimiento del agua en los ganglios basales, podían distinguir automáticamente uno pequeñoregión cerebral del otro.
"Las vías que Patrick ha podido visualizar son críticas para tantas funciones, sin embargo, no hemos podido verlas antes en el cerebro humano vivo. Esto abre la puerta a tantas oportunidades clínicas y de investigación", dijoTimothy J. Verstynen, profesor asistente de psicología en la Facultad de Humanidades y Ciencias Sociales Dietrich de CMU y miembro de la facultad de CNBC.
Este no es el primer avance de la investigación del cerebro en Carnegie Mellon. CMU es el lugar de nacimiento de la inteligencia artificial y la psicología cognitiva y ha sido líder en el estudio del cerebro y el comportamiento durante más de 50 años. La universidad ha creado algunos deLos primeros tutores cognitivos, ayudaron a desarrollar el Watson ganador del premio Jeopardy, fundaron un innovador programa de doctorado en computación neural y completaron un trabajo de vanguardia en la comprensión de la genética del autismo. Aprovechando sus fortalezas en biología, informática, psicología, estadística yingeniería, CMU lanzó BrainHub, una iniciativa que se centra en cómo la estructura y la actividad del cerebro dan lugar a comportamientos complejos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Carnegie Mellon . Original escrito por Shilo Rea. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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