¿Qué hace que alguien sea mejor para cambiar entre diferentes tareas? En busca de los mecanismos detrás de la flexibilidad cognitiva, los investigadores de la Universidad de Pensilvania y el Instituto Central de Salud Mental de Alemania en Mannheim y Charité University Medicine Berlin han utilizado escáneres cerebrales para arrojar nueva luz sobre estopregunta.
Al estudiar las redes de actividad en la corteza frontal del cerebro, una región asociada con el control sobre los pensamientos y las acciones, los investigadores han demostrado que el grado en que estas redes se reconfiguran mientras cambian de tarea a tarea predice la flexibilidad cognitiva de las personas.
Los participantes del experimento que se desempeñaron mejor mientras alternaban entre una prueba de memoria y una prueba de control mostraron la mayor cantidad de reordenamiento de las conexiones dentro de sus cortezas frontales, así como las conexiones más nuevas con otras áreas de sus cerebros.
Una comprensión más fundamental de cómo el cerebro maneja la multitarea podría conducir a mejores intervenciones para afecciones médicas asociadas con una función ejecutiva reducida, como el autismo, la esquizofrenia o la demencia.
Danielle Bassett, profesora asistente de innovación de Skirkanich en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Penn, es autora principal del estudio. Urs Braun y Axel Schäfer de Manheim fueron los autores principales. La investigación también contó con el trabajo de Andreas Meyer-Lindenberg y HeikeTost de Mannheim, Henrik Walter de Charité y otros.
Fue publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
En lugar de ver el papel que desempeña una sola región en el cerebro, Bassett y sus colegas estudian las interconexiones entre las regiones según lo indicado por la actividad sincronizada. Usando fMRI, pueden medir qué partes del cerebro están "hablando" entre sí comolos participantes del estudio realizan diversas tareas. El mapeo de la forma en que esta red de actividades se reconfigura a sí misma proporciona una visión más holística de cómo funciona el cerebro.
"Tratamos de entender cómo la flexibilidad dinámica de las redes cerebrales puede predecir la flexibilidad cognitiva, o la capacidad de cambiar de una tarea a otra", dijo Bassett. "En lugar de ser impulsado por la actividad de áreas cerebrales individuales, creemos que la función ejecutiva esun proceso a nivel de red "
Un estudio previo que Bassett dirigió mostró que las personas que podían "desconectar" más rápidamente sus cortezas frontales lo hicieron mejor en una tarea que consistía en presionar teclas que correspondían a notas codificadas por colores en una pantalla. La toma de decisiones de alto nivel asociada con elEl control cognitivo de la corteza frontal no era tan crítico para tocar las secuencias cortas de notas, por lo que aquellos que aún participaban en esta parte del cerebro esencialmente estaban pensando demasiado en un problema simple.
En el nuevo experimento, dirigido por Andreas Meyer-Lindenberg de Mannheim, 344 participantes alternaron entre una tarea de memoria de trabajo diseñada para activar la corteza frontal y una tarea de control. La tarea fácil consistió en presionar el botón correspondiente a medida que aparecía una secuencia de números enuna pantalla una por una. La tarea difícil también involucraba una secuencia de números en una pantalla, pero los participantes tenían que presionar el botón que correspondía al número que aparecía dos lugares en la serie cada vez que veían uno nuevo.
Urs Braun y Axel Schäfer, los autores principales del artículo, colaboraron con Bassett, quien ha desarrollado nuevas herramientas de la ciencia de redes para destilar conexiones cerebrales en evolución. Usaron estas herramientas para mapear cómo se reorganizaron las actividades cerebrales de los participantes durante cada bloque deltarea de memoria de trabajo, cada bloque de la tarea de control y bloques intermedios donde los participantes cambiaron de marcha.
"Los nodos en la red que están más involucrados en las reconfiguraciones son áreas de control cognitivo en la corteza frontal", dijo Bassett. "Más flexibilidad dentro de la corteza frontal significaba más precisión en la tarea de memoria y una conectividad más consistente entre la corteza frontaly otras regiones fueron aún más predictivas "
Si bien la fortaleza predictiva de esta reconfiguración sugiere que es solo uno de varios procesos involucrados en el cambio exitoso de tareas, desempeña un papel central.
"No explica una gran cantidad de variación", dijo Bassett, "pero sugiere que este tipo de reconfiguración es un aspecto fundamental de la flexibilidad cognitiva".
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Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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