Introducción

Este blog es una herramienta orientada para todo tipo de profesionales de la educación, la psicología y la salud que trabajen con trastornos cognitivos de base orgánica y pretende convertirse en de base orgánica en una herramienta de consulta permanente.

miércoles, 24 de febrero de 2010

EL CEREBRO HUMANO USA UNA CUADRICULA PARA REPRESENTAR EL ESPACIO

Las células "de cuadrícula", las cuales actúan como un mapa espacial en el cerebro, han sido identificadas por vez primera en humanos. El logro se ha realizado en una nueva investigación que puede ayudar a explicar cómo creamos los mapas mentales de nuevos entornos.

Foto: UCL


El estudio ha sido realizado por un equipo del Instituto de Neurociencia Cognitiva, dependiente del University College de Londres. En la investigación se han usado técnicas de obtención de imágenes cerebrales y de realidad virtual para tratar de identificar células de cuadrícula en el cerebro humano. Se cree que estas neuronas especializadas intervienen en la memoria espacial, y fueron identificadas previamente en el cerebro de roedores, pero su existencia en humanos no había sido documentada con evidencias hasta ahora.

Las células de cuadrícula expresan la información relativa a dónde un animal está ubicado en su entorno, lo cual es comparado por los investigadores con tener un satélite de navegación en el cerebro. Estas neuronas emiten señales siguiendo patrones que se muestran como cuadrículas triangulares y geométricamente regulares cuando se dibujan sobre el mapa de una superficie por la que se ha circulado. Fueron descubiertas por un laboratorio noruego en 2005, y esa investigación sugirió que las ratas crean cuadrículas virtuales que las ayudan a orientarse en su entorno y a recordar nuevas ubicaciones en territorios desconocidos.

Es como si las células de cuadrícula proporcionaran un mapa cognitivo del espacio. De hecho, estas células representan algo muy similar a las líneas de longitud y latitud que nos son familiares en los mapas normales, pero en vez de usar cuadrados como pautas parece ser que el cerebro utiliza triángulos.

Las personas analizadas en el estudio que tuvieron las señales más claras de células de cuadrícula fueron las que lograron mejores resultados en una tarea de memoria espacial dentro de un entorno de realidad virtual, lo cual sugiere que las células de cuadrícula nos ayudan a recordar las posiciones de objetos.

Caswell Barry, Christian Doeller y Neil Burgess han intervenido en el estudio.

Scitech News

lunes, 22 de febrero de 2010

La onda de actividad cerebral asociada a la anticipación es capturada

ScienceDaily (Mar. 4, 2009) — Neurocientíficos del Centro Médico de la Universidad de Georgetown han mostrado, por primera vez, cómo se ve la actividad cerebral cuando alguien anticipa una acción o un estímulo sensorial que se presentará pronto.
resonancia
Utilizando imágenes obtenidas por Resonancia magnética funcional (fMRI) en un grupo de estudiantes voluntarios que llevaron con ellos sus CDs de música favoritos, los científicos examinaron las imágenes del cerebro durante el silencio entre las canciones y encontraron que este rebosaba de actividad (Crédito: Imagen cortesía del Centro Médico de la Universidad de Georgetown).1

En la edición del 25 de febrero del Journal of Neuroscience, se postula que esta clarividencia neural involucra una fuerte actividad en áreas del cerebro responsables de preparar el cuerpo para moverse.

Los descubrimientos se hicieron empleando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI por sus siglas en inglés)2 en un grupo de estudiantes voluntarios que llevaron con ellos sus CDs de música favoritos. Los científicos examinaron las imágenes del cerebro durante el silencio entre las canciones y encontraron que este rebosaba de actividad. Otros estudiantes, que escucharon música que nunca habían oído en secuencia antes no tuvieron la misma actividad neural.

“Esto explica cómo es que, aún antes de que una canción anticipada sea realmente escuchada, una persona puede empezar a marcar el ritmo con los dedos o cantar la música que imaginan que vendrá a continuación” dice el Dr. Josef Rauschecker, director del Programa de Ciencias cognitivas y computacionales (PICCS, por sus siglas en inglés) en el Centro Médico de la Universidad de Georgetown.

Aunque tiene sentido que secuencias de canciones puedan ser memorizadas y por tanto anticipadas por un receptor, nadie había documentado antes la actividad cerebral que ocurre durante el silencio entre las canciones, menciona.

“El cerebro trabaja siempre mediante anticipación y predición, sin embargo, nadie ha mostrado cómo se percibe este trabajo en términos de acción neural”, afirma Rauschecker.

El doctor agrega que este mismo proceso, conocido como aprendizaje asociativo por claves, probablemente ocurre siempre que un ser humano está esperando que cualquier acción en particular suceda, sea esto en los deportes, en la música o en el lenguaje.

“Es la manera en que un esquiador se prepara mentalmente para seguir hacia abajo un curso conocido durante las Olimpiadas, o la manera en que un pianista sabe cómo mover sus dedos sobre el teclado para golpear la siguiente nota correcta”, dice Rauschecker.

Esto suena simple, pero no lo es, comenta. “No es trivial el hecho de almacenar una secuencia temporal en el cerebro porque el cerebro no tiene partes móviles como un reproductor de cintas musicales o un tocadiscos. El cerebro completo debe involucrarse porque debe estar listo para ejecutar ese secuencia”

En los estudiantes que conocían el orden de las canciones en su CD, los investigadores encontraron que durante los silencios de anticipación entre las canciones, ciertas señales de excitación pasaron de la corteza prefrontal a la corteza premotora cercana. La corteza prefrontal es el centro “ejecutivo” del cerebro, que planea y orquesta conductas cognitivas complejas. La corteza premotora y sus sistemas asociados, que incluyen los ganglios basales y el cerebelo, participa en la preparación del cuerpo para actuar –quizás para moverse o para cantar.

“Estas estructuras están involucradas tanto en el pensamiento como en la acción y parece ser que los patrones musicales se almacenan y se aprender en ellas” comenta Rauschecker.

“No habíamos anticipado esto” agrega riendo. “No sabíamos que las áreas premotoras estaban involucradas”.

Todos los animales tienen alguna habilidad para predecir cognitivamente la actividad motora, declara. “Esta es la razón por la cual un pájaro puede cantar. Pero los humanos somos los animales más asociativos, razón por la cual tenemos una corteza prefrontar tan amplia. Tenemos muchas secuencias que requerimos almacenar para poder predecir lo que deberíamos hacer”.

El estudio fue financiado con el subsidio de los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos. Entre los colaboradores del estudio se encuentran el primer autor Amber Leaver, MS (Maestro en Ciencias); Jennifer Van Lare, BS (Bachiller en Ciencias) y los Doctores en Ciencias Brandon Zielinski y Andrea Halpern.

domingo, 21 de febrero de 2010

Pacientes con migraña crónica, más enfermos, más pobres y más deprimidos


Los pacientes con migraña crónica tienden a tener una salud general más precaria, a estar más deprimidos y a ser más pobres económicamente que aquellos con migraña episódica, según revela una investigación publicada en Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry.
El hallazgo, descubierto por Dawn Buse, del departamento de Neurología de la Albert Einstein College of Medicine en Nueva York (EEUU), se basa en el estudio de casi 12.000 adultos con migraña tanto episódica o crónica. Los participantes ya habían formado parte del estudio del American Migraine Prevalence and Prevention en 2004.

Los resultados mostraron que las personas con migraña crónica tenían niveles significativamente más bajos de ingresos económicos, menos probabilidades de estar trabajando a tiempo completo y, sin embargo, el doble de probabilidades de tener un empleo relacionado con la discapacidad. Asimismo eran dos veces más propensos a estar deprimidos, ansiosos y experimentar dolor crónico, por no mencionar otros problemas de salud graves entre los que se incluyen el asma, la bronquitis y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, hipertensión, diabetes, hipercolesterolemia y obesidad. También tenían un 40 por ciento más de probabilidades de tener enfermedades cardiacas y angina de pecho y un 70 por ciento más de haber tenido un ictus.

El cerebro debe borrar recuerdos antiguos para crear otros nuevos


Un estudio con moscas realizado por científicos de la Universidad de Tsinghua, (China) sugiere que eliminar recuerdos es importante para que el cerebro pueda fabricar nuevos. Los resultados de la investigación se publican en Cell.

"El aprendizaje activa la formación bioquímica de recuerdos", señala Yi Zhong, de la Universidad de Tsinghua (China). "Pero es necesario borrar recuerdos anteriores para almacenar información nueva".

Los investigadores han identificado el comportamiento molecular que conlleva este proceso con una pequeña proteína denominada Rac. A nivel psicológico, sugieren la teoría de que los nuevos recuerdos son simplemente inestables y desaparecen con el paso del tiempo, aunque también proponen que la nueva información podría anular los recuerdos anteriores. Con este estudio se ha demostrado que ambas teorías son acertadas.

Para la investigación, las moscas fueron entrenadas para aprender dos olores aversivos. Se seleccionó uno de los olores y cada vez que las moscas lo olían, recibían un golpe. Normalmente, las moscas aprenderían a evitar ese olor. Después, los investigadores interferían en ese aprendizaje incluyendo dos nuevos olores, y finalmente invertían el proceso dando un golpe a aquellos insectos que olían el aroma opuesto.

En todos los casos, las moscas olvidaban lo que habían aprendido anteriormente mediante la proteína Rac. "Los resultados pueden ayudarnos a identificar los principios que sigue el cerebro para fabricar nuevos recuerdos", señala Zhong.

sábado, 20 de febrero de 2010

Hormona femenina reduciría daño cerebral

Cerebro escaneado.

La progesterona es una hormona que se produce en forma natural en las mujeres. (Foto: Science Library)

Científicos de Estados Unidos están a punto de iniciar un experimento clínico para tratar daños cerebrales con progesterona, la hormona femenina que alguna vez se utilizó en las píldoras anticonceptivas.

Investigadores que hablaron en la reunión anual de la Asociación Médica para el Avance de la Ciencia, en San Diego, California, dijeron que el tratamiento pudiera, eventualmente ser suministrado a los soldados con heridas en la cabeza, o a otros pacientes con traumas cerebrales.

La progesterona es una hormona esteroide que se produce en forma natural en las mujeres. Los científicos dicen que pequeñas cantidades de esa hormona existen en el cerebro de ambos sexos y es muy importante en el desarrollo de las nerunas.

Los investigadores explicaron, dijo el corresponsal de BBC, Matt McGrath, que la hormona tiene también un efecto protector en los tejidos dañados.

La nueva fase de este experimento, la Fase III, se realizará en 17 centros médicos en Estados Unidos y tratará a cerca 1.140 pacientes con daño cerebral durante un periodo de tres a seis años.

Ahora, científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad Emory, están listos para probar en un ambiente controlado dentro de varios laboratorios, la hormona a gran escala, en un experimento en el que tratarán a más de mil pacientes con daño cerebral.

Los investigadores piensan que la progesterona suministrada inmediatamente después de que alguien haya sufrido un daño cerebral, puede reducir el porcentaje de muertes en un 50%.

El doctor David Wright, jefe de la investigación, dice que simplemente tomar una píldora anticonceptiva no ayudaría en nada si se trata de un daño cerebral serio.

La nueva fase de este experimento, la Fase III, se realizará en 17 centros médicos en Estados Unidos y tratará a cerca 1.140 pacientes con daño cerebral durante un periodo de tres a seis años.

Fase III

Este tipo de experimentos, cuando llegan a la Fase III, es un indicador de que se está en la última etapa antes de que el tratamiento pueda estar disponible para el público.

Durante un experimento previo, con apenas 100 pacientes, se demostró que la hormona inyectada inmediatamente después de sufrir un daño cerebral resultó un procedimiento muy seguro que redujo el riesgo de muerte, y la secuela de incapacidades a largo plazo.

Según estadísticas oficiales, en Estados Unidos un daño cerebral grave ocurre cada 15 segundos, lo que causa unas 50.000 muertes cada año, y más de 80.000 casos de personas que quedan incapacitadas.

Ningún tratamiento médico para este tipo de heridas ha sido aprobado en EE.UU. en los últimos 30 años.

Qué causa el déjà vu?

Escrito por Ángela Hermán en Ciencia General

Dejá vu

Si alguna vez has tenido la fugaz y misteriosa sensación de que algo nuevo – una ciudad o persona que estás viendo por primera vez – de alguna manera te es familiar, que has estado allí o lo conoces de antes, entonces, puedes contarte entre los que han experimentado un déjà vu. Normalmente es una breve sensación, que no dura más de 10 a 30 segundos, pero el 96% de la población afirma haber experimentado al menos una ocurrencia

“Déjà vu, un término francés que significa “ya visto”, es considerado como una desconexión o conflicto entre un objetivo que no es familiar y una sensación subjetiva de familiaridad”, dice Claire Flaherty-Craig, neurofisióloga que trata y pasa consulta en el Centro Médico Hershey. “Está siendo estudiado detenidamente en la epilepsia, donde los pacientes a menudo lo experimentan antes de un ataque. Las regiones del cerebro de la memoria están en el lóbulo temporal, y hay un área específica de vigilancia de la precisión de la memoria en el centro del lóbulo frontal. Estos pacientes que informan del déjà vu tienen ataques en el lóbulo temporal. El desencadenante real de esto en individuos sanos no se conoce exactamente, pero sabemos que se relaciona con las mismas regiones de la memoria y el área de vigilancia de la memoria”.

El concepto de déjà vu se conoce desde que el filósofo e investigador francés Émile Boirac acuñó el término en 1876. Defensor del fenómeno parapsicológico rápidamente lo explicó como una evidencia de vidas pasadas, aunque con anterioridad psiquiatras y psicólogos intercambiaron varias teorías para explicar este suceso: Sigmun Freud lo atribuyó a deseos reprimidos. Carl Jung sugirió que surgen de la escucha del inconsciente colectivo. Se han propuesto docenas de “causas” para el déjà vu durante muchas décadas, dice Flaherty-Craig, pero la mayoría se quedan por el camino cuando los investigadores aprenden más sobre el cerebro humano y los procesos cognitivos.

“Había una teoría de gran prestigio sobre la desconexión visual”, comenta. “Se pensaba que uno de los hemisferios del cerebro podría procesar la información visual primero y entonces la información retrasada llegaba al otro hemisferio y era procesada como memoria”. Sin embargo, los estudios recientes realizados en personas ciegas han cuestinado esta idea, y Flaherty-Craig comentó un caso donde una persona cciega informó de déjà vu relacionados con el oído, el tacto y el olfato.

Una creencia popular es que el déjà vu podría ser una acumulación de experiencias de la vida, pero la ciencia dice otra cosa, dijo Flaherty-Craig. “Estadísticamente ocurre más a finales de la adolescencia y la frecuencia de los episodios decrece con la edad”.

Ella misma nos ofrece una experiencia propia de déjà vu a principios de la edad adulta como un ejemplo.

“Tras mi graduación en la universidad, me tomé cinco semanas y fuí a hacer un viaje de senderismo por Irlanda. Cuando estaba en la costa oeste de senderismo un día, tuve una muy clara sensación, un extraño sentimiento de que ya había estado allí. Incluso podía imaginar qué aspecto tenía la tierra alrededor de la curva en el camino. Había descartado la idea de vidas previas y cosas parecidas a finales de mi adolescencia y fuí buscando explicaciones más científicas para el mundo, por lo que cuando tuve la experiencia, eso más o menos me hizo una creyente de que cosas como el déjà vu existían realmente”.


Autor: Dawn Stanton
Fecha Original: 11 de febrero de 2010
Enlace Original

lunes, 15 de febrero de 2010

El amor, una droga poderosa y altamente adictiva



Si bien es cierto que para explicar el amor, deben tomarse en cuenta factores culturales y sociales, la neurociencia ha logrado establecer el mecanismo de la "borrachera bioquímica" que causa el enamoramiento. Sin pretender dejar de lado a todas las otras ciencias que explican el amor como una emoción, la neurociencia ha indagado desde hace dos décadas en las correlaciones que existen entre los niveles de algunas sustancias químicas naturales, con sentimientos como el enamoramiento o el desamor.

La gente tiende a enamorarse de alguien que está a su alrededor, alguien próximo, pero especialmente nos enamoramos de personas que nos resultan desconocidas o misteriosas.

La antropóloga e investigadora norteamericana Helen Fisher, lleva más de 30 años estudiando la atracción interpersonal romántica. Hoy en día se le considera la experta más versada en el tema del amor, desde el punto de vista de la neurobiología. "Todo es química, cada vez que producimos un pensamiento, una motivación o una emoción siempre se trata de química", enfatiza Fisher, quien también es profesora de la Universidad de Rutgers (Estados Unidos).

Con base en sus investigaciones, Fihsher considera que el proceso de enamoramiento se detona de manera distinta en hombres y mujeres. De hecho, las técnicas más avanzadas de neuroimagen han permitido examinar a detalle los cerebros de ambos géneros para establecer las diferencias. "Hombres y mujeres son igualmente apasionados, pero los hombres presentan mayor actividad cerebral en una zona relacionada con los estímulos sexuales visuales. Eso determina que los hombres vean pornografía y las mujeres, en cambio, empleen su tiempo arreglándose para agradar" explica la científica.

En el proceso de enamoramiento, los varones emplean la vista para encontrar pareja, porque desde la parte más primitiva de su cerebro, reciben un llamado para detectar a la mujer que le provea de los hijos más sanos. Las mujeres, en cambio, muestran actividad en tres zonas cerebrales relacionadas con la memoria y la rememoración, no sólo con la capacidad de recordar. "Esto se explica porque durante muchos siglos, las mujeres no podían basarse en la observación constante, sino en la retención de información. Por eso las mujeres recuerdan las promesas de los hombres y esperan que se cumplan. Se trata de un mecanismo de adaptación que las mujeres han poseído durante 4 millones de años para conseguir al hombre adecuado", señala Fisher.

El coctel del amor

Paralelamente, se incrementa la producción de norepinefrina (noradrenalina), que nos hace posible recordar toda clase de detalles ante lo que nos resulta novedoso.

El primer encuentro ocurre y muchas veces de manera completamente inesperada. De entre todas las personas que están a nuestro alrededor, centramos nuestra mirada en una que nos llama particularmente la atención, y en ocasiones sin dejarnos influir por los estándares de belleza o por el estatus. "La gente tiende a enamorarse de alguien que está a su alrededor, alguien próximo, pero especialmente nos enamoramos de personas que nos resultan desconocidas o misteriosas", explica Helen Fisher.

Comenzamos a sentirnos entonces interesados por esa persona especial, pero sin darnos cuenta, en nuestro cerebro se desata una intensa actividad en una región muy específica llamada área ventral tegmental, que es donde se origina la dopamina, el estimulante natural que produce sensaciones de plenitud, euforia y hasta cambios de humor. De repente, esa persona se convierte en el centro de nuestro mundo, y es precisamente porque desde hace millones de años, la dopamina es un estimulante que nos permite focalizar nuestra atención en los estímulos novedosos.

Paralelamente, se incrementa la producción de norepinefrina (noradrenalina), que nos hace posible recordar toda clase de detalles ante lo que nos resulta novedoso. El cerebro libera también otra sustancia en estado de enamoramiento: la feniletilamina. Esta última actúa sobre el sistema límbico y provoca las sensaciones y sentimientos comunes en el enamoramiento. La feniletilamina se puede encontrar en alimentos como el chocolate (¿será por eso que se regalan chocolates en señal de amor?), pero también es cierto que con leves modificaciones químicas, esta sustancia puede transformarse en anfetaminas o antidepresivos.

Por si fuera poco, durante el estado de enamoramiento los niveles de serotonina disminuyen, favoreciendo el pensamiento obsesivo. Esta sofisticada combinación de sustancias naturales está directamente relacionada con el llamado "Sistema de Recompensa del Cerebro", el cual impulsa a los humanos desde tiempos ancestrales a encontrar objetivos y tratar de conseguirlos.

En este caso, el enamorado focaliza toda su atención en la recompensa más grande de su vida: una pareja que transmita su ADN para toda la vida. Si este complejo mecanismo llega a desencadenarse, es muy poco probable que seamos capaces de contrarrestarlo.

De la misma manera que ocurre con todas las drogas, los enervantes del amor hacen que la adición se incremente hasta tornarse prácticamente incontrolable. Este dopaje nos puede conducir frecuentemente a la obsesión, compulsión, distorsión de la realidad, dependencia emocional, dependencia física y cambios de personalidad, que al final nos llevarían a pronuncia aquella peligrosa frase de "no puedo vivir sin ti".

El amor no correspondido

La radical disminución de las sustancias provocará una depresión, pero debemos asumirlo como un mecanismo catártico mediante el cual nuestro cuerpo nos da la oportunidad de comenzar desde cero

Por cierto, todas las adicciones importantes están asociadas con niveles altos de dopamina. Estudios del cerebro han corroborado que las regiones del cerebro que se activan al consumir cocaína, opiáceos y otras drogas, son las mismas que se activan en el cerebro enamorado. Sin embargo, el amor es una poderosa droga adictiva que provoca una feliz dependencia si eres correspondido, o una ansiedad triste, dolorosa y destructiva cuando te toca ser rechazado.

En este último caso, existe siempre un intento final y desesperado por conseguir ese amor imposible, ya que la dopamina es la sustancia asociada con la motivación y la modificación de nuestras conductas para alcanzar un objetivo en concreto, por difícil que este sea. Entonces surge un efecto conocido como "Romeo y Julieta", y ocurre cuando la dopamina aumenta a medida que percibimos mayor adversidad para obtener el amor de la persona que nos rechaza.

Es por esa razón que los "enfermos de amor" reciben la misma clase de tratamiento que los adictos a otras drogas, y se les recomienda simplemente "cortar de tajo". Es decir, evitar los lugares que se solían frecuentar, las canciones que se escuchaban en ese periodo y en general, evitar todo aquello que nos haga desear estar con ese amante egoísta.

Siempre se ha dicho que "del odio al amor hay un paso" y cuando menos químicamente, esto es bastante cierto. Las mismas sustancias que detonan el amor desencadenan el odio. Es sólo un juego de combinaciones químicas donde los límites son muy frágiles. Ese amor que hasta hace pocos días provocaba enorme euforia, se transforma en desprecio y resentimiento, como parte de una reacción neuroquímica de defensa.

Sin embargo, el cuerpo humano está también preparado para enfrentar el desamor, ya que no puede permitirse un desgaste energético tan alto. Así que al final, el amante rechazado se rendirá. Seguramente, la radical disminución de las sustancias provocará una depresión, pero debemos asumirlo como un mecanismo catártico benéfico, mediante el cual nuestro cuerpo nos da la oportunidad de comenzar otra vez, desde cero. (Incluye información del programa "Redes" de Eduardo Punset)

Descubren cómo el cerebro “escucha” el sonido del silencio

Los registros del comienzo y del fin de lo que oímos son procesados por distintos canales neuronales

Hasta ahora, se pensaba que la percepción del inicio y del final de los sonidos se procesaba en el mismo canal neuronal. Ahora, un nuevo estudio ha demostrado que el cerebro emplea dos canales de conexiones neuronales distintos e independientes entre sí para procesar el inicio o el final de los sonidos. Este hallazgo, que aclara, por ejemplo, cómo somos capaces de conocer el límite de las palabras, servirá para mejorar las terapias para personas con déficit en el lenguaje, y también para diseñar dispositivos de ayuda a la audición más eficientes. Por Yaiza Martínez.


Michael Wehr, autor de la investigación, con Xiang Gao. Fuente: Universidad de Oregón.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Oregón, en Estados Unidos, ha conseguido definir un canal de sinapsis o conexiones neuronales vinculado a la audición e independiente dentro de la corteza auditiva del cerebro.

Este canal, afirman los científicos, se ocuparía específicamente de detener el procesamiento del sonido por parte del cerebro en el momento adecuado y, por tanto, resultaría clave para la escucha y para la comprensión de lo que escuchamos.

Hasta ahora, se creía que el registro de la aparición de un sonido y el registro de su subsecuente desaparición por parte del cerebro eran ambos llevados a cabo por el mismo canal, por lo que este nuevo descubrimiento contradice una suposición anterior, que ha sido mantenida durante mucho tiempo.

De la aurícula al lóbulo temporal

Por el contrario, el presente hallazgo respaldaría una hipótesis emergente que señalaba que un conjunto separado de sinapsis podría ser el responsable del procesamiento del fin de las señales sonoras, informa la Universidad de Oregón en un comunicado.

Según explican los científicos en un artículo aparecido en la revista especializada Neuron-2, las neuronas de la corteza visual, somatosensorial y auditiva pueden responder todas tanto a la finalización como al inicio de los estímulos sensoriales.

En lo que respecta a la corteza auditiva, hasta ahora se había pensado que las respuestas a dicha finalización de las señales sonoras surgirían a partir de un rebote post-inhibitorio, pero esta hipótesis nunca había sido comprobada directamente.

Michael Wehr, profesor de psicología, miembro del Instituto de Neurociencias de dicha universidad y uno de los autores de la presente investigación, señala que, gracias las comprobaciones realizadas en esta nueva investigación, se ha constatado la existencia de un canal completo e independiente que va desde la aurícula al cerebro, y que está especializado en el procesamiento de los desequilibrios sonoros.

Éste y otro canal alcanzarían finalmente juntos una región del cerebro llamada corteza auditiva y que está situada en el llamado lóbulo temporal del cerebro, un área que contiene las neuronas que captan las características sonoras. El lóbulo temporal también contiene neuronas relacionadas con la comprensión del lenguaje, con la memoria y con el aprendizaje.

Comprobado en ratas

Para la investigación, Wehr y dos estudiantes colaboradores (Ben Scholl y Xiang Gao) registraron la actividad de las neuronas y sus sinapsis conectoras en cerebros de ratas, que fueron expuestas a apariciones sonoras de milisegundos de duración.

Las respuestas neuronales a estas señales sonoras fueron medidas en el inicio y al final de cada sonido. Los científicos probaron varias frecuencias y duraciones de los sonidos en una serie de experimentos.

De esta forma, se constató que un conjunto de sinapsis respondían “muy fuertemente al inicio de los sonidos”, y que era otro grupo diferente de sinapsis el que respondía a la repentina desaparición de dichos sonidos.

Por otro lado, se pudo ver que no existía superposición alguna entre los dos conjuntos de neuronas activados al inicio y al final de los sonidos.

Es decir, que el final de un sonido no afectaba a la respuesta neuronal ante otro sonido nuevo, lo que refuerza aún más la idea de canales distintos de procesamiento del inicio y del final de las señales sonoras.

Por otra parte, los investigadores de la Universidad de Oregón han podido constatar que las respuestas al final de un sonido implican una frecuencia de afinación, una duración y una amplitud neuronales diferentes a las que se producen en el procesamiento del inicio del sonido.

Estas diferencias en los modos de procesar las señales auditivas al inicio y al final de éstas coinciden con planteamientos aparecidos en al menos tres estudios anteriores realizados al respecto en la última década.

Posibles aplicaciones

Según explica Wehr, “ser capaces de percibir cuando se detiene un sonido resulta muy importante para el procesamiento del discurso. Uno de los problemas verdaderamente difíciles del discurso es encontrar los límites de las palabras. En realidad, aún no se comprende muy bien cómo el cerebro establece esa diferencia”.

Pero el presente estudio, según cree Wehr, ha dado a conocer ciertos mecanismos cerebrales esenciales para la identificación de los límites necesarios entre palabras, y que nos permiten reconocer y escuchar con acierto el discurso de otros.

Estos hallazgos, que han aumentado el conocimiento sobre cómo el cerebro procesa las señales sonoras, podrían propiciar la aparición de nuevas terapias especializadas o la mejora de los dispositivos de ayuda a la audición.

Por otro lado, podrían resultar útiles a la hora de diseñar tratamientos destinados a niños con déficits en el lenguaje y en el aprendizaje. Por ejemplo, se sabe que las personas con dislexia tienen problemas para definir los límites de los sonidos en el discurso, por lo que tratar las áreas identificas podría ayudar a potenciar sus capacidades.

miércoles, 10 de febrero de 2010

La Importancia del Componente Dinámico de las Expresiones Faciales

10 de Febrero de 2010. Foto: MPI für biologische Kybernetik / Christian WallravenLa comunicación es un aspecto fundamental de la vida cotidiana. Este hecho queda bien reflejado por la amplia variedad de maneras en que las personas intercambiamos información, no sólo con palabras, sino también usando el rostro y otras partes del cuerpo. Un equipo de científicos del Instituto Max Planck para la Cibernética Biológica en Tubinga, Alemania, ha comprobado que las expresiones faciales en movimiento, como por ejemplo en una película, las podemos reconocer mucho mejor que en una fotografía estática. La secuencia de video tiene que ser por lo menos de una décima de segundo para que esta ventaja se materialice.


Una expresión facial puede decir mucho. En numerosas culturas, el balanceo vertical de la cabeza significa asentimiento, lo que ante las explicaciones de un interlocutor significa que le entendemos, en tanto que fruncir el ceño puede interpretarse, en el contexto adecuado, como una petición al interlocutor para que vuelva a explicar mejor lo que acaba de decir pues no lo comprendemos.
Los científicos del Instituto Max Planck para la Cibernética Biológica han constatado que podemos clasificar una expresión mucho mejor cuando se mueve de manera natural que cuando está "congelada" en una fotografía. Para adquirir la ventaja de la información dinámica, tenemos que ver la expresión en movimiento durante al menos 100 milésimas de segundo. Si la secuencia de video es más breve, nuestro cerebro es menos capaz de interpretar el movimiento facial. Algunas expresiones dependen de cambios en la orientación de la cabeza, por ejemplo un movimiento vertical o bien horizontal de ésta, en tanto que otras se basan en movimientos complejos que resulta difícil detectar en una imagen estática.

"Las expresiones faciales, de la misma manera que los ademanes y el movimiento corporal, son un fenómeno dinámico y tienen que ser investigadas con ayuda de secuencias de video, con el propósito de conseguir una mejor comprensión de la información dinámica que está siendo procesada", subraya Christian Wallraven, coautor del estudio.

Los resultados de este estudio también son relevantes para el campo de la animación por ordenador, ya que en esta especialidad el objetivo es crear avatares artificiales y animaciones faciales que sean capaces de comunicarse de modo realista.

Información adicional en:



Hallan una Zona Cerebral Donde Se Podría Localizar la Esquizofrenia


10 de Febrero de 2010. Foto: CIBERSAMUn estudio realizado por la Unidad de Psicosis e Investigación de Benito Menni CASM de Sant Boi de Llobregat, que forma parte del Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), ha identificado anomalías en la corteza frontal media. La investigación ha utilizado tres técnicas diferentes y el hallazgo ha demostrado una convergencia de evidencia fuerte hacia esta parte del cerebro. Los autores consideran que esta zona puede ser el lugar indicado para concentrar los esfuerzos de investigación en el futuro.


Este trabajo, que ha sido publicado en el último número de la revista Molecular Psychiatry, tiene especial importancia porque no existía ningún trabajo anterior sobre esta enfermedad y que hubiera encontrado anomalías cerebrales estructurales y funcionales localizadas en la misma parte del cerebro.

El equipo liderado por Edith Pomarol-Clotet ha realizado este estudio examinando y comparando el cerebro de 32 pacientes con esquizofrenia con el de 32 personas sanas, mediante tres técnicas de resonancia diferentes. Una de estas técnicas mide el volumen de materia gris del cerebro; una segunda examina las conexiones de la sustancia blanca subyacente y, finalmente, una tercera técnica registra el patrón de actividad en diferentes partes del cerebro mientras los sujetos realizan un test de cognición.

El resultado es que las tres técnicas han identificado la misma región cerebral -la corteza frontal media- como anormal en los pacientes. Esta área está incluida en los lóbulos frontales situados en la parte anterior del cerebro y ya implicados en la patofisiología de la esquizofrenia por muchos estudios.

La corteza frontal media forma parte de una red de regiones cerebrales, denominada Default Mode Network (o red neuronal por defecto). Dicha red, que ha sido descubierta recientemente, parece tener un papel crucial en la creación y elaboración de los pensamientos que todos tenemos cuando no estamos ocupados en ninguna tarea mental concreta. A parte de la esquizofrenia, la Default Mode Network también ha sido relacionada con otras enfermedades como el alzheimer a la depresión.
Según Peter McKenna, investigador principal del CIBER de Salud Mental y uno de los autores del artículo, “estos resultados son potencialmente importantes, porque la convergencia de los hallazgos cerebrales, estructurales y funcionales sugiere que la corteza frontal medial puede ser un lugar indicado para concentrar los esfuerzos de investigación en el futuro. Puede ser una pista para encontrar las causas de la esquizofrenia”.

Uno de los aspectos que esta investigación no llega a revelar es el origen de dichos cambios en la corteza frontal medial. La doctora Edith Pomarol-Clotet explica que “éste será, precisamente, el siguiente paso a dar, ya que estamos empezando a planificar un estudio neuropatológico, que confiamos en que, en un futuro, nos revele nuevos datos en este sentido”.

En este estudio, liderado por Benito Menni CASM-CIBERSAM, también han participado miembros del Grupo de Investigación en Aplicaciones Biomédicas de la Resonancia Magnética Nuclear de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), perteneciente al CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), en el que colabora el investigador Antonio Capdevilla desde hace más de 10 años; la Fundació Sant Joan de Déu de Barcelona y el Departamento de Neuroimagen del Centro de Neurociencia de Cuba.

La esquizofrenia es un trastorno mental crónico y grave que, en España, afecta a unas 400.000 personas. Esta enfermedad se caracteriza por una mutación sostenida de varios aspectos del funcionamiento psíquico del individuo, principalmente de la conciencia de realidad, y una desorganización neuropsicológica más o menos compleja, que lleva a una dificultad para mantener conductas motivadas y dirigidas a metas y a una significativa disfunción social. Así, una persona con este diagnóstico, por lo general, muestra un pensamiento desorganizado, delirios, alucinaciones, alteraciones afectivas en el ánimo y las emociones, del lenguaje y conductuales.

Se trata de una enfermedad cuyos síntomas suelen aparecer en adultos jóvenes. En el caso de los hombres se hace visible entre los 18 y los 25 años, mientras que entre las mujeres se retrasa al período de entre 23 y 35 años. (CIBERSAM)

Información adicional en:



miércoles, 3 de febrero de 2010

LA AMPUTACION DE UNA MANO PUEDE ALTERAR LA PERCEPCION VISUAL DEL ENTORNO CERCANO



El espacio al alcance de nuestras manos, en el cual tienen lugar acciones como agarrar o tocar, es conocido como el "espacio de acción". Los científicos han mostrado que la información visual en esta área está organizada en coordenadas centradas en las manos. En otras palabras, la representación de los objetos en el cerebro humano depende de su ubicación física en relación con las manos. Según una nueva investigación, la amputación de una mano conduce a una percepción visuoespacial distorsionada del espacio de acción.

Tamar R. Makin, Meytal Wilf, y Ehud Zohary de la Universidad Hebrea de Jerusalén, junto a Isabella Schwartz del Hospital Hadassah del Monte Scopus en Jerusalén, quisieron investigar cómo la amputación de una mano afecta a la percepción visuoespacial en el espacio cercano. En este experimento participaron voluntarios con la mano derecha o izquierda amputada. A los voluntarios se les pidió que miraran una cruz central en una pantalla mientras se mostraban brevemente dos cuadrados blancos a la izquierda y a la derecha de la cruz. Los voluntarios tenían que indicar cuál de los cuadrados estaba más alejado de la cruz.

Cuando el cuadrado de la derecha estaba ligeramente más alejado del centro, los individuos con la mano derecha amputada tendían a percibirlo como que estaba a la misma distancia del centro que el cuadrado de la izquierda. Estos voluntarios subestimaban la distancia del cuadrado derecho al centro en relación con la del izquierdo.

Recíprocamente, cuando el cuadrado de la izquierda estaba más alejado, los participantes con la mano izquierda amputada percibían que ambos cuadrados estaban a la misma distancia del centro. Estos sujetos subestimaban la distancia del cuadrado izquierdo al centro en relación con la del derecho.

Los resultados revelan por tanto que la amputación de una mano afecta a la percepción visuoespacial.

Un dato interesante es que cuando los voluntarios estaban sentados más lejos de la pantalla eran más precisos al juzgar las distancias, lo cual indica que la amputación de una mano sólo puede afectar a la percepción del espacio cercano al cuerpo.

Scitech News

lunes, 1 de febrero de 2010

Silenciar Neuronas Mediante Luz Amarilla o Azul

1 de Febrero de 2010. Foto: Arthur Toga, Laboratory of Neuro Imaging, Department of Neurology, UCLA School of MedicineUn equipo de neurocientíficos del Instituto Tecnológico de Massachusetts ha desarrollado una nueva clase de herramientas para apagar de forma reversible la actividad cerebral usando diferentes colores de luz. Aplicadas a neuronas específicas, estas herramientas podrían permitir la entrada en escena de nuevos tratamientos para la actividad cerebral anormal asociada con dolencias como la epilepsia, el dolor crónico, lesiones cerebrales y la enfermedad de Parkinson.


Tales enfermedades podrían ser tratadas mejor mediante ese silenciamiento de neuronas, en vez de con las estrategias convencionales. Estas nuevas herramientas, o "supersilenciadores", ejercen un control muy preciso sobre el momento en el cual se apagan los circuitos neurales sobreactivos; un efecto que no es posible con las medicinas existentes o con otras terapias convencionales.

"Silenciar diferentes conjuntos de neuronas con colores de luz diferentes nos permite entender cómo esas neuronas trabajan juntas para implementar funciones cerebrales", explica Ed Boyden, coautor del estudio.

Los supersilenciadores de Boyden derivan de dos genes presentes en diferentes organismos naturales como bacterias y hongos. Estos genes, referidos como Arch y Mac, codifican proteínas que se activan con la luz y que ayudan a los organismos a producir energía. Cuando Arch y Mac son colocados dentro de neuronas, los investigadores pueden inhibir la actividad de estas neuronas iluminándolas. La luz activa las proteínas, lo cual reduce el voltaje en las neuronas e impide, de forma segura y eficaz, que se activen. Arch es sensible específicamente a la luz amarilla, mientras que Mac se activa con la luz azul.

De este modo, el cerebro puede ser programado con colores de luz diferentes, y así es viable estudiar y posiblemente corregir señales neurales defectuosas que conducen a enfermedades.

Determinar si Arch y Mac son seguros y eficaces en los monos será el siguiente paso crítico hacia el uso potencial en los humanos de estas herramientas ópticas para silenciar neuronas. Boyden planea usar estos supersilenciadores para examinar los circuitos neurales de la cognición y la emoción, y encontrar objetivos en el cerebro que, cuando sean apagados, puedan provocar efectos beneficiosos, como aliviar el dolor y tratar la epilepsia.

Xue Han y Brian Chow también han trabajado en la investigación.

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