La Universidad de California, neurocientíficos de Berkeley ha seguido el progreso de un pensamiento a través del cerebro, mostrando claramente cómo la corteza prefrontal en el frente del cerebro coordina la actividad para ayudarnos a actuar en respuesta a una percepción.
Al registrar la actividad eléctrica de las neuronas directamente desde la superficie del cerebro, los científicos descubrieron que para una tarea simple, como repetir una palabra presentada visual o audiblemente, las cortezas visuales y auditivas reaccionaron primero para percibir la palabra. La corteza prefrontalluego comenzó a interpretar el significado, seguido de la activación de la corteza motora en preparación para una respuesta. Durante el medio segundo entre el estímulo y la respuesta, la corteza prefrontal permaneció activa para coordinar todas las otras áreas del cerebro.
Para una tarea particularmente difícil, como determinar el antónimo de una palabra, el cerebro requirió varios segundos para responder, durante el cual la corteza prefrontal reclutó otras áreas del cerebro, incluidas presumiblemente redes de memoria que no eran realmente visibles. Solo entonces la corteza prefrontalpasar a la corteza motora para generar una respuesta hablada. Cuanto más rápido sea el traspaso del cerebro, más rápido responderá la gente.
Curiosamente, los investigadores encontraron que el cerebro comenzó a preparar las áreas motoras para responder muy temprano, durante la presentación inicial del estímulo, lo que sugiere que nos preparemos para responder incluso antes de saber cuál será la respuesta.
"Esto podría explicar por qué las personas a veces dicen cosas antes de pensar", dijo Avgusta Shestyuk, investigadora principal del Instituto de Neurociencia Helen Wills de UC Berkeley y autora principal de un artículo que informa los resultados en la edición actual de Comportamiento humano de la naturaleza .
Los hallazgos, incluido el papel clave desempeñado por la corteza prefrontal en la coordinación de todas las regiones activadas del cerebro, están en línea con lo que los neurocientíficos han reconstruido en las últimas décadas a partir de estudios en monos y humanos.
"Estos estudios muy selectivos han encontrado que la corteza frontal es el orquestador, que une las cosas para un resultado final", dijo el coautor Robert Knight, profesor de psicología y neurociencia de UC Berkeley y profesor de neurología y neurocirugía en la UCSF"Aquí tenemos ocho experimentos diferentes, algunos donde los pacientes tienen que hablar y otros donde tienen que presionar un botón, donde algunos son visuales y otros auditivos, y todos encontraron una firma universal de actividad centrada en el lóbulo prefrontal que une la percepcióny acción. Es el pegamento de la cognición ".
Mientras que otros neurocientíficos han utilizado la resonancia magnética funcional fMRI y la electroencefalografía EEG para registrar la actividad en el cerebro pensante, los científicos de UC Berkeley emplearon una técnica mucho más precisa, la electrocorticografía ECoG, que registra varios cientos de electrodos colocadosen la superficie del cerebro y detecta actividad en la región externa delgada, la corteza, donde ocurre el pensamiento. ECoG proporciona una mejor resolución de tiempo que fMRI y una mejor resolución espacial que EEG, pero requiere acceso a pacientes con epilepsia que se someten a una cirugía altamente invasiva que implica abrir el cráneo para localizarla ubicación de las convulsiones
Pistas de pacientes con epilepsia
El estudio actual empleó a 16 pacientes con epilepsia que aceptaron participar en experimentos mientras se sometían a una cirugía de epilepsia en UC San Francisco y California Pacific Medical Center en San Francisco, la Universidad de Stanford en Palo Alto y la Universidad Johns Hopkins en Baltimore.
"Este es el primer paso para ver cómo piensan las personas y cómo las personas toman diferentes decisiones; cómo se comportan básicamente las personas", dijo Shestyuk, quien registró desde el primer paciente hace 10 años. "Estamos tratando de ver esopequeña ventana de tiempo entre cuando suceden cosas en el medio ambiente y cuando nos comportamos en respuesta a él "
Una vez que los electrodos se colocaron en el cerebro de cada paciente, Shestyuk y sus colegas realizaron una serie de ocho tareas que incluían estímulos visuales y auditivos. Las tareas iban desde simples, como repetir una palabra o identificar el género de una cara ouna voz, compleja, como determinar una emoción facial, pronunciar el antónimo de una palabra o evaluar si un adjetivo describe la personalidad del paciente.
Durante estas tareas, el cerebro mostró cuatro tipos diferentes de actividad neuronal. Inicialmente, las áreas sensoriales de la corteza auditiva y visual se activan para procesar señales auditivas o visuales. Posteriormente, las áreas principalmente en las cortezas sensoriales y prefrontales se activan para extraer el significado deel estímulo. La corteza prefrontal está continuamente activa a lo largo de estos procesos, coordinando la entrada de diferentes áreas del cerebro. Finalmente, la corteza prefrontal se detiene cuando la corteza motora se activa para generar una respuesta oral o una acción, como presionar un botón.
"Esta actividad persistente, que se ve principalmente en la corteza prefrontal, es una actividad multitarea", dijo Shestyuk. "Los estudios de resonancia magnética a menudo encuentran que cuando una tarea se vuelve progresivamente más difícil, vemos más actividad en el cerebro, y la corteza prefrontal en particular"Aquí, podemos ver que esto no se debe a que las neuronas están trabajando muy, muy duro y disparando todo el tiempo, sino que se están reclutando más áreas de la corteza".
En resumen, Knight dijo: "La actividad sostenida en la corteza prefrontal es lo que guía una percepción en una acción".
Video: http://www.youtube.com/watch?v=sU8SZwNK9QE
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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