Los científicos de Mount Sinai han descubierto un mecanismo neuronal que se cree que apoya las habilidades cognitivas avanzadas como la planificación y la resolución de problemas. Lo hace distribuyendo información de neuronas individuales a poblaciones más grandes de neuronas en la corteza prefrontal, el área del cerebroque almacena y manipula temporalmente la información.
Está bien establecido que los humanos solo pueden tener en mente una cantidad limitada de información a la vez, y que utilizan diferentes estrategias cognitivas, como organizar la información en listas o grupos, para superar estas limitaciones. El equipo de investigación encontró que cuando elEl cerebro usa estas estrategias para organizar la información, los códigos neuronales en la corteza prefrontal se vuelven menos dependientes de las respuestas altamente selectivas de neuronas individuales. En cambio, se distribuyen entre un grupo más grande de neuronas, lo que puede hacer que la información sea más confiable o sólida. Los hallazgosfueron publicados en línea en neurona el 20 de diciembre
"Nuestro estudio le da al campo una nueva perspectiva importante sobre cómo el cerebro asigna sus recursos para mejorar el rendimiento cognitivo", dice la autora principal Erin Rich, MD, PhD, profesora asociada de neurociencia en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai ".Los resultados de nuestro estudio ayudarán a los científicos a comprender mejor y, en el futuro, a tratar potencialmente los trastornos de la memoria y la cognición ".
El estudio fue dirigido por Feng-Kuei Chiang, PhD, un becario postdoctoral en el laboratorio del Dr. Rich que ha estudiado previamente las funciones de la corteza prefrontal en tareas de secuenciación.
Tradicionalmente, los estudios de codificación neuronal, que transforma los impulsos eléctricos de las neuronas en recuerdos, conocimiento, decisiones y acciones, se han centrado en las respuestas selectivas de neuronas individuales. El equipo de Mount Sinai demostró las deficiencias de este enfoque al diseñaruna tarea para sondear cambios en la corteza prefrontal que resultan en un mejor desempeño cognitivo. La tarea permitió a los sujetos usar una estrategia mnemotécnica o de ayuda para la memoria para ordenar la información en una secuencia.
"Descubrimos que los sujetos generaban espontáneamente diferentes patrones de selección, incluidas secuencias de rutina, para disminuir las demandas de la memoria de trabajo de la tarea", dijo el Dr. Chiang.
Los investigadores se sorprendieron al descubrir que las respuestas interpretables de neuronas individuales eran un mal predictor del rendimiento de la memoria cuando los sujetos usaban la estrategia de secuenciación para organizar la información almacenada en la mente. El uso de la estrategia reducía las tasas de error en la tarea, pero la actividad de las neuronas individualesparecían transmitir menos información. Fueron capaces de conciliar estos hallazgos mostrando que la información no se perdió, sino que se distribuyó más ampliamente entre una población más grande de neuronas. La información relevante para la tarea podría recuperarse tan bien o mejor que cuando los códigos fuerondominado por un número menor de neuronas altamente sintonizadas, y los códigos distribuidos parecían ser más confiables, ya que mejoraban el rendimiento conductual.
"Este es un descubrimiento completamente nuevo en la naturaleza de los códigos prefrontales, y podría apuntar a un mecanismo neuronal clave que respalda las habilidades cognitivas avanzadas como la planificación, la elaboración de estrategias y la resolución de problemas que dependen de la organización de la información en tiempo real,"explica el Dr. Rich." Al cambiar el enfoque de las respuestas selectivas de neuronas individuales, hemos demostrado que la actividad colectiva de las poblaciones neuronales debe tenerse en cuenta al desarrollar nuevas estrategias para mejorar el rendimiento cognitivo o tratar los trastornos cognitivos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Hospital Mount Sinai / Escuela de Medicina Mount Sinai . Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
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