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Miercoles, 16 de Enero de 2019

¿En qué casos el daño cerebral desemboca en fanatismo religioso?

Para quienes han convivido o debatido con fundamentalistas religiosos es claro que estos se cierran a la evidencia de una manera terca y contumaz. No en pocas ocasiones se lee en redes sociales que los fanáticos religiosos "tienen el cerebro frito" o que tienen un "daño cerebral". Pues bien un equipo de neurólogos decidieron investigar si hay una relación entre el deterioro del cerebro y el fanatismo religioso.

Las creencias religiosas son representaciones mentales que se refieren a cosas y entidades sobrenaturales que sea sumen como reales y que son transmitidas socialmente. En algunos casos las  que consisten en eventos sobrenaturales y entidades asumidas como reales. Las creencias religiosas, con frecuencia, no se actualizan o modifican cuando se ven enfrentadas a evidencia o descubrimientos científicos. Justamente esto último ocurre con los fundamentalistas religiosos, quienes ven una gran amenaza en la información que amenaza su cosmovisión, que por lo general se basa en una lectura rígida de un texto presuntamente revelado. Socialmente son muy conservadores y pueden llegar a ser agresivos con quienes les cuestionan o tienen un estilo de vida liberal.

Con lo anterior claro volvamos al caso de la investigación. El estudio sobre la relación entre daño cerebral y fanatismo fue dirigido por Jordan Grafman, de la Universidad Northwestern. Para esto analizó datos de veteranos de la Guerra de Vietnam que se sabía habían sufrido lesiones en la corteza prefrontal del cerebro. Estudios anteriores han mostrado que zonas de la corteza prefrontal están relacionadas con el fundamentalismo religioso, entre otros aspectos del comportamiento social de los Homo sapiens. El estudio incluyó la comparación y análisis de tomografías computarizadas de 119 veteranos de guerra con traumatismo cerebral contra 30 veteranos sanos que no sufrieron daños. También se aplicó entre ellos una encuesta para analizar el grado de fanatismo religioso. La mayoría de los veteranos dijeron ser cristianos, mientras que un 32,5% no especificaron un credo religioso en particular.

"Mi interés principal es comprender las funciones de la corteza
prefrontal humana y mejorar esas funciones después del daño
cerebral. Por lo tanto, tengo intereses adicionales en la
neuroplasticidad, la memoria, las funciones ejecutivas
 y la neurociencia social. Utilizo la IRM estructural y
 funcional, la estimulación cerebral no invasiva,
los registros psicofisiológicos y la genética como
 herramientas en este esfuerzo de investigación."
- Jordan H. Grafman
Tomado de su hoja de vida en la página de la
NorthWestern University
El doctor Jordan H. Grafman justificó su investigación argumentando que el hecho que las creencias religiosas juegan un papel masivo en impulsar e influir en el comportamiento humano en todo el mundo, hace importante comprender el fenómeno del fundamentalismo religioso desde una perspectiva psicológica y neurológica.

La corteza prefrontal está asociada con algo llamado "flexibilidad cognitiva". Este término se refiere a la capacidad del cerebro para cambiar fácilmente de pensar en un concepto a otro, y para pensar en varias cosas simultáneamente. Esta capacidad permite a los organismos actualizar las creencias a la luz de la nueva evidencia, y este rasgo probablemente surgió debido a la ventaja de supervivencia obvia que proporciona tal habilidad. Esta habilidad mental es crucial para adaptarse a nuevos entornos porque permite a las personas hacer predicciones más precisas sobre el mundo en condiciones nuevas y cambiantes. La hipótesis planteada por el equipo del doctor Jordan es que al verse afectada la flexibilidad coginitiva se llegaría a una condición de fundamentalismo religioso.

Según narra RawStory:

"La investigación de imágenes cerebrales ha demostrado que una región neural importante asociada con la flexibilidad cognitiva es la corteza prefrontal, específicamente dos áreas conocidas como la corteza prefrontal dorsolateral (dlPFC) y la corteza prefrontal ventromedial (vmPFC). Además, el vmPFC fue de interés para los investigadores porque estudios anteriores han revelado su conexión con creencias de tipo fundamentalista. Por ejemplo, un estudio mostró que los individuos con lesiones vmPFC calificaron las declaraciones políticas radicales como más moderadas que las personas con cerebro normal, mientras que otro estudio mostró una conexión directa entre el daño vmPFC y el fundamentalismo religioso. Por estas razones, en el presente estudio, los investigadores observaron a pacientes con lesiones tanto en vmPFC como en dlPFC, y buscaron correlaciones entre el daño en estas áreas y las respuestas a los cuestionarios de fundamentalismo religioso".

El equipo del Dr. Grafman esperaban que los participantes con lesiones al vmPFC o al dlPFC obtendrían una puntuación baja en las medidas de flexibilidad cognitiva y apertura mental, mietras que darían respuestas que los alinearan con el fundamentalismo religioso.

Los resultados mostraron justo lo que el equipo esperaba que ocurriría. Pruebas adicionales revelaron que este aumento en el fundamentalismo religioso fue causado por una reducción en la flexibilidad cognitiva y la apertura resultante del deterioro de la corteza prefrontal.

La flexibilidad cognitiva se evaluó mediante una prueba de clasificación de tarjeta psicológica estándar que incluía la categorización de tarjetas con palabras e imágenes según unas reglas. La apertura se midió utilizando una encuesta de personalidad ampliamente utilizada que se conoce como "Inventario de Personalidad NEO". Los datos sugieren que el daño en la Corteza frontal ventro medial vmPFC promueve indirectamente el fundamentalismo religioso al suprimir tanto la flexibilidad cognitiva como la apertura.

Solo una quinta parte de los casos de fundamentalismo religioso se deben a daños en la región prefrontal del cerebro.
Pero, ¿qué podría generar daños en la vmPFC? Hay muchas razones que se han analizado. entre ellas están los traumas cerebrales, trastornos psicológicos, adicción a drogas o alcohol, o simplemente un perfil genético particular, harían a un individuo susceptible al fundamentalismo religioso. El equipo señala que quizás en otros casos, el adoctrinamiento religioso extremo perjudica el desarrollo o el buen funcionamiento de las regiones prefrontales de una manera que dificulta la flexibilidad y apertura cognitivas.

Los autores señalaron que la flexibilidad cognitiva y la apertura no son las únicas cosas que hacen que los cerebros sean vulnerables al fundamentalismo religioso. De hecho, sus análisis mostraron que estos factores solo representaban una quinta parte de la variación en los puntajes de fundamentalismo.  Razón por la que aún hay mucho trabajo por hacer.

En conclusión, el estudio de Jordan H. Graffman y su equipo, publicado en la revista Neuropsychology demostróo que el fundamentalismo religioso es, en parte, el resultado de un deterioro funcional en una región del cerebro conocida como la corteza prefrontal. Los hallazgos sugieren que el daño a áreas particulares de la corteza prefrontal promueve indirectamente el fundamentalismo religioso al disminuir la flexibilidad cognitiva y la apertura, un término de psicología que describe un rasgo de personalidad que involucra dimensiones como la curiosidad, la creatividad y la apertura mental.

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Viernes, 3 de Abril de 2015

Una prótesis tan natural como la extremidad que ha reemplazado

Las prótesis, robots y otros aparatos para personas con distintas discapacidades ya están integrándose fuertemente con el cerebro del paciente.



Por Glenys Álvarez

En el futuro, la tecnología desea integrarse y trabajar contigo. Es lo que hemos estado observando durante años, los ingenieros enseñan a las computadoras a seguir las órdenes del cerebro del paciente a través de una interfaz, y cada vez se entienden más. Hemos visto personas comunicarse de una oficina a otra utilizando sólo el cerebro y una computadora, las prótesis son más eficientes porque han sido sintonizadas bajo el mando de las neuronas del paciente y hasta las sillas de ruedas estarán bajo el mando neuronal del paciente.

El objetivo es que se sienta natural, que la mano cierre obedeciendo las órdenes directas del cerebro, como una mano normal, no porque existe un botón que lo haga, sino porque ya está conectada a los nervios de la persona que la requiere. La meta final es que sean tan cómodas como las originales. Estos dispositivos están modelados para decodificar las señales del cerebro y actuar acorde, conectados a la médula espinal permiten que exista comunicación directa entre la persona y la tecnología para que funcione como un motor natural, recibiendo, entendiendo y aplicando las órdenes del cerebro.

En esta ocasión, por ejemplo, el investigador José del R. Millán, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausanne, presentó esta semana un nuevo trabajo en la conferencia de la Sociedad de Neurociencia Cognitiva (SCN) en San Francisco, asegurando que las nuevas neuroprótesis permiten realizar tareas complejas. Millán, quien comenzó su carrera diseñando robots autónomos que pueden aprender de sus propias experiencias, ahora se dedica a que estos robots ayuden a las personas con discapacidades.

“El objetivo es que lo hagan de una forma muy natural, directa e intuitiva. ¿Y qué más directo que decodificar la intención del usuario de sus propias señales cerebrales?”, pregunta.

En medio del cerebro del usuario y el dispositivo se encuentra la interfaz. Es lo que se encarga de leer y decodificar las señales del paciente, en otras palabras, al pensar, 'deseo cerrar mi mano en un puño', la interfaz lo lee y lo decodifica para que la computadora lo aplique, así, el pensamiento pasa del cerebro, a la interfaz y a la prótesis. Si nos ponemos a pensar en todas las cosas que es capaz de hacer nuestro cerebro, recordamos claramente lo dificultoso que una tarea como esta puede ser. Podemos hacer actividades varias, muchas de forma automática, mientras nuestro cerebro se concentra en otras, y es precisamente donde los investigadores quieren llegar.

“Las prótesis y los robots que nuestras interfaces controlan son inteligentes, ya que pueden interpretar muchos detalles de bajo nivel que no necesariamente están codificados en las órdenes mentales, también trabajan de forma autónoma, esta función refleja cómo nuestras áreas profundas del cerebro, la médula espinal y el sistema musculoesquelético, trabajan juntos en muchas tareas rutinarias, lo que permite a nuestros cuerpos hacer tareas sencillas, mientras centramos nuestra atención en otra parte”, aseguró.

En la imagen, por ejemplo, vemos una silla de ruedas que el equipo de Millán elaboró el año pasado. Esta silla de ruedas está controlada completamente por el cerebro del usuario, quien puede manejarla por un largo periodo de tiempo debido al sistema de control compartido que reduce el trabajo cognitivo que debe poner el usuario para controlarla. Estas sillas de ruedas se encuentran ahora en su fase de evaluación.

Los investigadores se encuentran ahora ante tres retos: el primero es encontrar nuevas interfaces físicas, además del EEG, que funcionen de forma permanente y por largos períodos de tiempo, el segundo es alcanzar una mejoría en la retroalimentación sensorial y, finalmente, tenemos el foco de la neurociencia cognitiva hoy, decodificar e integrar la información en un circuito entre la prótesis y los procesos perceptivos del paciente, incluyendo atender los errores que cometan las prótesis y la anticipación en puntos críticos y decisivos.

“Las neuroprótesis futuras, como robots y exoesqueletos controlados a través de interfaces inteligentes, estarán fuertemente acopladas con el usuario de tal manera que el sistema resultante podrá sustituir y restaurar las funciones de las extremidades deterioradas porque será controlado por las mismas señales neuronales que controlan sus contrapartes naturales. Esto ya no es ciencia ficción”, concluyó.


Millán presentó su nuevo trabajo aquí: https://www.cogneurosociety.org/annual-meeting/upcoming-meeting/

Crédito de imagen: José del R. Millán
Domingo, 14 de Diciembre de 2014

Conoce el proyecto del conectoma humano

Así como la decodificación del ADN ha ayudado en ramas más allá de la genética, la elaboración de un mapa de todas las conexiones cerebrales favorecerá a muchas áreas que no tienen que ver directamente con la neurología




Los médicos en el mundo antiguo pensaban que el cerebro era una flema. De hecho, el granAristóteles lo asemejaba a un refrigerador que, primordialmente, se encargaba de enfriar al apasionado corazón. Bien poético de parte del gran pensador. 


Ciertamente, el cerebro nos hace creer que la pasión reside en el corazón, que el enamoramiento comienza con síntomas en el estómago, que los sentimientos son algo más que neuronas descargando electricidad a través de axones y sinapsis, que somos algo más que nuestros cerebros.

Y hoy nos parece tan común saber sobre las dendritas, la masa negra, la materia blanca y la gris, las interesantes y populares neuronas; sin embargo, la neurología y la neurociencia son ramas científicas cuyo conocimiento no se inicia hasta el siglo XVII, el británico Thomas Willis, el italiano Camilo Golgi y el españolSantiago Ramón y Carvajal, entre muchos otros, se encargaron de lanzarlas hacia el progreso, pero sólo ahora, en el siglo XXI, nos acercamos seriamente a decodificar detalladamente el cerebro.
 
Y los esfuerzos para conocer bien esa máquina se han intensificado. Europa ha prometido la inversión de mil millones de dólares para elProyecto Cerebro Humano, cuyo objetivo es producir un modelo computacional del cerebro. En Estados Unidos, el presidenteBarack Obama anunció en el año 2010 una iniciativa conocida como Investigaciones sobre el Cerebro a través de Avanzadas e Innovadoras Neurotecnologías (BRAIN, en inglés), que está siendo impulsada a través de los institutos nacionales de la salud (NIH), para avanzar la investigación del cerebro, concentrándose primero en el desarrollo de nuevas tecnologías. Conocido como el programa “Grand Challenge” o el gran reto, ha prometido 100 millones de dólares en financiamiento sólo para el primer año de lo que se anticipa será un empuje de una década.
 
“Ya se está llevando a cabo una gran cantidad de investigación, tanto así que el paisaje de la neurociencia es casi tan difícil de aprehender como el del cerebro mismo. Los Institutos Nacionales de la Salud gastan, para poner un ejemplo, 5.500 millones de dólares al año en neurociencia, gran parte de ella dirigida hacia la investigación de enfermedades como elParkinson y el Alzheimer”, escribió el periodista científico James Gorman para el periódico The New York Times.
 
El popular periodista científico estadounidense Carl Zimmer, por ejemplo, es una de las numerosas personas que han permitido que en el laboratorio de Van Wedeen le escaneen el cerebro. Este proyecto es parte del esfuerzo estadounidense por comprender el órgano, no sólo la parte biológica sino el alambrado que lo sostiene, ese que el equipo de Wedeen está estudiando en estos momentos en el Centro Martinos para Imágenes Biomédicas donde ya están creando representaciones del alambrado cerebral.

En la actualidad, 160.935 kilómetros de fibras nerviosas en la materia blanca del cerebro están siendo analizadas; estas fibras son las que conectan los varios componentes de la mente y hacen posible que pensemos, sintamos y percibamos. Lo interesante, indicaWedeen, es la red que vemos debajo del alambrado cerebral.
 
También las patologías neurológicas, desde psicosis y esquizofrenias hasta Parkinson yAlzheimer, pueden ser analizadas bajo el microscópico neurológico. Es precisamente uno de los objetivos de poseer un mapa cerebral. Los científicos Joshua W. Buckholtzemail, Andreas Meyer-Lindenberg y la neuropsicóloga Deanna Barch, son algunos de los que esperan que el conectoma humano los ayude en el estudio de distintas enfermedades neurológicas. Los estudios de Barch, por ejemplo, quien está trabajando en el proyecto del conectoma con el equipo de la Universidad de Washington, se concentran en la depresión.
 
“Los datos que obtendremos del conectomapodrían ayudarnos a responder preguntas como: ¿Qué nos hace distintos a ti y a mí y cómo la forma en que está diseñado el cableado en nuestros cerebros, refleja las diferencias en nuestros comportamientos, pensamientos, emociones, sentimientos y experiencias? ¿Nos ayudará a entender cómo los trastornos de la conectividad, o trastornos del alambrado cerebral, contribuyen o causan problemas neurológicos y problemas psiquiátricos?”, expresó Barch, quien es optimista al respecto.
 
Los orígenes del Conectoma
El neurólogo Olaf Sporns acuñó la palabra “conectoma” en una publicación del 2005 titulada, "El conectoma humano: Una descripción estructural del cerebro humano”. El científico lo define como la descripción completa de la conectividad estructural (el cableado físico) del sistema nervioso de un organismo. Precisamente, Grossman escribe que de las muchas "metáforas utilizadas para explorar y entender el cerebro, la cartografía es, probablemente, la más duradera, tal vez porque los mapas son tan familiares y comprensibles".
 
“Hace un siglo, los mapas cerebrales eran como los mapas del siglo XVI de la superficie de la Tierra”, dijo David Van Essen, quien está a cargo de los esfuerzos de Conectoma en la Universidad de Washington. “Ahora las caracterizaciones son más como un mapa del siglo XVIII”. Eso quiere decir, explican, que los continentes, cordilleras y ríos están cada vez más claramente definidos.
Martes, 2 de Diciembre de 2014

Más pliegues en el cerebro: más neuronas y más rapidez

Nuevas investigaciones en los Institutos Max Planck de Alemania (Max-Planck-Gesellschaft) han descubierto en sus análisis de cerebros de cien mamíferos, que el tiempo que se toman los programas neurogénicos en los embriones no sólo controlan la producción de neuronas sino también la rapidez con que se plieguen.




Por Glenys Álvarez

El cerebro humano está entre los más arrugados de los mamíferos. Si observas el cerebro de un ratón, una ardilla o un manatí, son casi completamente lisos y un poco hasta “triangulados”. Sin embargo, los cerebros de delfines tienen casi el doble de pliegues que el de los humanos, esta característica nos regala la ventaja de tener más espacio.
“Cuanto más arrugado sea un cerebro, mayor es su superficie. El cerebro humano está especialmente arrugado. Si nos fijamos en un cerebro humano veremos sólo alrededor de un tercio de su superficie, los otros dos tercios se ocultan en sus pliegues. Si pudieras extenderlo sobre una mesa, tendríamos 2 500 centímetros cuadrados (un pequeño mantel). La superficie del cerebro de una musaraña es de 0,8 centímetros cuadrados”, explica Carl Zimmer para National Geographic.
Zimmer indica, sin embargo, que no todo el arrugado cerebral está “expandido uniformemente” por todo el cerebro, de hecho, el frente de la neocorteza tiene más arrugas que el resto y es allí, precisamente, donde se procesan los aspectos más abstractos del quehacer humano, como la percepción sensorial, los pensamientos conscientes, el lenguaje y los sueños. Más aún, los mecanismos que guiaron la evolución de esta parte del cerebro no han sido bien definidos por las investigaciones.

Ahora, un equipo liderado por Wieland Huttner, director del departamento de Biología Celular, Molecular y Genética en los institutos, analizó el índice girencefálico, que viene de la palabra girencéfalo que se refiere a los animales cuya corteza cerebral presenta circunvoluciones, indicando el grado de plegamiento cortical de 100 cerebros mamíferos. Los resultados indican que los cerebros con pliegues son ancestrales, apareciendo en los primeros mamíferos hace más de 200 millones de años.
“Al igual que el tamaño del cerebro, el plegado en la neocorteza ha aumentado y disminuido a lo largo de los diversos linajes mamíferos”, escribieron los investigadores en el diario PLoS Biology.
También indican que las experiencias particulares de cada mamífero sugieren el porcentaje de pliegues. Por ejemplo, organismos mamíferos con pocas arrugas tienden a formar y vivir en grupos sociales pequeños, mientras que los animales con más pliegues forman grupos sociales en enormes espacios de su hábitat. Nosotros somos el más común ejemplo.
Otro de los descubrimientos dice que existe un umbral de plegamiento y que los animales que cruzan ese umbral tienen los cerebros más arrugados. El valor del índice de plegado que separa las especies es de 1,5. Los delfines y los zorros, por ejemplo, están por encima de este valor umbral, sus cerebros son muy plegados y tienen miles de millones de neuronas.
¿Cómo explicar estos mecanismos?
Aparentemente, se trata del programa neurogénico en los animales. La cantidad de arrugas es causada por la capacidad de proliferación simétrica que tengan sus células progenitoras basales: si su capacidad es alta tendrá muchas arrugas, si es baja tendrá pocas. Para examinar estos mecanismos de desarrollo, los investigadores utilizaron un modelo matemático para delinear el nacimiento de neuronas corticales.

De esta forma encontraron que “el aumento o la pérdida de potencial de proliferación en una estructura del cerebro llamada la zona subventricular, es un determinante esencial de los mecanismos de la expansión neocortical. En particular, un aumento en el potencial proliferativo de las células progenitoras basales es un requisito de esta adaptación. Sin embargo, aún no está claro si los progenitores basales capaces de sufrir estas divisiones proliferativas simétricas son un rasgo de los mamíferos ancestrales que se perdió posteriormente en ciertas especies a través del tiempo evolutivo, o si, en cambio, este rasgo evolucionó independientemente en diferentes linajes”, escribieron en el diario.
Otro de los descubrimientos apunta a una diferencia fundamental que contribuye a lo que nos hace humanos. Los científicos indican que los cerebros mamíferos “altamente plegados” no sólo contienen más neuronas sino que crecen con mayor rapidez.
“El peso acumulado por día del cerebro en gestación es 14 veces mayor en especies con un alto grado de plegamiento cortical. Estas diferencias pueden ser explicadas por períodos neurogénicos más largos en vez de diferentes programas neurogénicos. El período neurogénico de un feto humano es de ocho a nueve días más que el de otros primates no humanos. Esto conduce a un cerebro tres veces mayor que el de un chimpancé, una diferencia fundamental que contribuye a lo que nos hace humanos”, escribieron.

En la imagen vemos la proliferación simétrica. En el cerebro del ratón (izquierda) notamos la ausencia de progenitores capaces de esta proliferación y el del humano (derecha) con una capacidad mucho más alta. Además, la dimensión vertical nos habla de la duración de esta neurogénesis que segrega a las especies mamíferas en dos grupos neuroanatómicos principales.

Imagen de brainmuseum.org. Las imágenes no están a escala, doi:10.1371/journal.pbio.1002001.g001
Más información en PLoS Biology: http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1002001
Max Planck: http://www.mpg.de/en
Edición: www.editoraneutrina.com


Sábado, 20 de Septiembre de 2014

Un subibaja neuronal apunta a la conducta autista

A través de la optogenética, investigadores descubrieron un circuito neuronal en ratones que se asemeja a un balancín, por un lado están las neuronas sociales, por el otro conductas repetitivas de autoaseo



Glenys Álvarez

Antes de adentrarnos en estos asombrosos hallazgos, comprendamos un poco sobre la optogenética. En esta técnica, los investigadores alteran genéticamente las neuronas en cerebros de roedores para que expresen proteínas sensibles a la luz proveniente de organismos microbianos. Una vez hecho esto, los científicos implantan un pequeño cable de fibra óptica en el cerebro de esos roedores, este cable hace que una luz brille y los investigadores pueden controlar así la actividad de las células, así como los comportamientos asociados a la actividad.

Una vez entendemos esto, podemos comprender mejor los hallazgos en estos nuevos experimentos elaborados en el Instituto de Tecnología en California o Caltech. Los investigadores descubrieron poblaciones de neuronas antagónicas, es decir, unas se encargaban de que el animal sea social, otra de comportamientos asociales como el autoacicalamiento repetitivo. Los científicos dicen que se asemeja a un circuito de subibaja o balancín en la amígdala, una parte del cerebro involucrada en comportamientos sociales innatos.

“Este descubrimiento puede tener implicaciones para la comprensión de las disfunciones de circuitos neuronales que subyacen en el autismo en los seres humanos, donde vemos problemas en las conductas sociales y la tendencia a la generación de conductas repetitivas”, escribieron.

Por supuesto, la experimentación está limitada a los roedores, aunque sabemos que la evolución de nuestros cerebros tomó un camino distinto aunque ambos órganos mamíferos salieron de un mismo tronco. Durante la experimentación, se usaron distintos grupos de ratones modificados. Los investigadores indican que cuando el láser era dirigido a las neuronas sociales con alta intensidad, los ratones se volvían agresivos atacando a un intruso que se ponía en su jaula. Sin embargo, cuando el láser era activado ligeramente, los ratones continuaban siendo sociales, interactuando con el intruso, ya sea intentando aparearse con él o acicalándolo. Nada de agresividad ni violencia.

Ahora bien, cuando las neuronas asociales eran activadas con la luz láser de la optogenética, los ratones ignoraban a los intrusos y preferían autoacicalarse de forma repetitiva, ya sea limpiándose las patas o acicalándose el rostro, así se mantenían hasta minutos después de apagar la luz. Más aún, los investigadores podían detener esta conducta repetitiva. Por ejemplo, si un ratón solitario comenzaba a acicalarse, los investigadores podían activar la luz en las neuronas sociales y el acicalamiento terminaría en el momento. Una vez apagado, el ratón regresaba a su conducta repetitiva.

Otra magnífica e interesante característica en el estudio es que estas dos poblaciones de neuronas se distinguen de acuerdo a la subdivisión más fundamental de los subtipos de neuronas en el cerebro: las neuronas "sociales" son neuronas inhibitorias (que liberan el neurotransmisor GABA, o ácido gamma-aminobutírico) mientras que las "neuronas de autoacicalamiento" son neuronas excitadoras (que liberan el neurotransmisor glutamato, un aminoácido).

“Sorprendentemente, estos dos grupos de neuronas parecen interferir con la función de cada una, es decir, la activación de las neuronas sociales inhibe la conducta de autoaseo, mientras que la activación de las neuronas de autoaseo inhibe el comportamiento social. Así, estos dos grupos de neuronas parecen funcionar como un subibaja, controlando por un lado si los ratones interactúan con otros y por el otro si se concentran en sí mismos. Fue completamente inesperado que los dos grupos de neuronas podrían ser distinguidos por si eran excitadoras o inhibidoras. Si alguna vez hubo un experimento que excavara en las articulaciones mismas de la naturaleza,”, exclamó David J. Anderson de Caltech y uno de los autores, “este es".

Los autores también han relacionado los hallazgos con las distintas condiciones neurológicas en el cerebro autista debido a que en la condición hay una disminución en las interacciones sociales y, frecuentemente, un aumento en comportamientos repetitivos. Ciertamente, otros estudios han demostrado que las perturbaciones en los genes implicados en el autismo muestran una disminución similar en la interacción social y el aumento de la conducta de acicalamiento repetitivo en ratones. Pero el nuevo estudio ayuda a proporcionar un vínculo necesario entre la actividad genética, la actividad cerebral y las conductas sociales en los roedores.

¿Cómo puede esto ayudar a modificar el comportamiento humano?

“Estamos muy lejos de eso”, responde Anderson, “pero si encuentras las neuronas de la población derecha, podría ser posible reemplazar el componente genético de un trastorno del comportamiento como el autismo, con sólo cambiar la actividad de los circuitos al inclinar la balanza del subibaja hacia la otra dirección”, explicó.


El trabajo fue publicado en línea el 11 de septiembre en el diario Cell.  
Domingo, 10 de Agosto de 2014

Tus hábitos tienen una reconocible señal neuronal

Los hábitos se forman fuera de la intención, cuando erradicamos la meta de la acción y la hacemos de forma automática, ya sin prestar atención, este cambio en el cerebro hace posible que los hábitos sean conductas tan rígidas






Por Glenys Álvarez


Estudios han encontrado que toma entre 15 a 254 días formar un hábito de verdad. Más aún, investigaciones sugieren que en un promedio, el 40% de las actividades diarias que hace la gente es realizada en el mismo contexto todos los días. Ciertamente, existe un componente repetitivo en una conducta habitual, los hábitos, nos dicen, son el resultado de un aprendizaje de asociación.
“Encontramos patrones de comportamiento que nos permiten alcanzar metas. Repetimos lo que funciona y, cuando estas acciones se repiten en un contexto estable, formamos asociaciones entre señales y respuestas”, explica Wendy Wood durante su conferencia en la Reunión Anual 122ª de la Asociación Americana de Psicología.
La investigadora asegura que un hábito tiene una señal neuronal reconocible. Primero, indica, debemos pensar que estamos hablando de dos distintos contextos en el cerebro: el primero tiene que ver con intenciones y metas, el segundo tiene que ver con un patrón repetitivo que funciona sin requerir la atención de la persona.
Veamos este estudio que realizaron los investigadores, tiene que ver con las rositas de maíz o popcorn, ese comestible tan popular en los cines del mundo. Los investigadores probaron distintos grupos, en el primer conjunto, los grupos debían comer el popcorn y decir cuál le gustaba más, uno que estaba fresco y otro que no. Por supuesto, todos eligieron las rositas de maíz frescas como las mejores. Sin embargo, cuando se pone otra variable en el medio y se cambian las señales en el contexto, las personas cambian la intención y no están tan atentas al estado del popcorn. En el nuevo experimento, los sujetos no notaron la diferencia entre el popcorn fresco y el que no lo estaba, debido a que muchos ya tenían el hábito de comerlo mientras ven la película, sin pensar en ello.
Lo que ocurre es que cuando el cerebro encuentra una acción que funciona, ya sea brindándonos placer o produciendo resultados positivos sobre algo, repetirla todos los días en el mismo contexto borra la intención, y nuestra atención para alcanzar esas metas, y puede enfocarse en otras acciones mientras la repite de forma automática. Cuando estás aprendiendo una respuesta asociativa, entran en acción los ganglios basales, que son parte de la corteza prefrontal y ayudan en la memoria de trabajo o a corto plazo, para que puedas tomar decisiones. Al repetir el comportamiento en el mismo contexto, la información se reorganiza en el cerebro. En vez de permanecer en los ganglios se mueve hasta el motor sensorial que sostiene las representaciones de las asociaciones de respuesta a señales. En otras palabras, el cerebro ya no retiene la información sobre el objetivo o resultado. Este cambio de objetivo ayuda a explicar por qué nuestros hábitos son conductas tan rígidas.
“Hay una dualidad mental en juego. Cuando nuestra mente intencional participa, actuamos hacia el cumplimiento de un resultado que deseamos y, típicamente, somos conscientes de nuestras intenciones. Las intenciones pueden cambiar rápidamente, porque podemos tomar decisiones conscientes acerca de lo que queremos hacer en el futuro, lo que puede ser diferente al pasado. Sin embargo, cuando la mente habitual se enciende, nuestros hábitos funcionan en gran medida fuera de la consciencia. No podemos fácilmente articular cómo hacemos nuestros hábitos o por qué los hacemos, tampoco podemos cambiarlos fácilmente. Nuestras mentes no siempre se integran de la mejor manera posible. Incluso cuando sabes la respuesta correcta, no puedes cambiar el comportamiento habitual”, dice Wood.
¿Consejos?
Para Wood, muchos programas que desean ayudar a los demás a cambiar ciertos hábitos, se concentran más en la intención. Sin embargo, es en la repetición como resultado del contexto y las señales que produce esa forma automática en que desempeñamos nuestros hábitos; por eso fallan a largo plazo. Ciertamente, al principio las personas se sienten motivadas y emocionadas por alcanzar las metas, ya que muchos de estos programas cambian la intención, enseñan la teoría; pero no logran borrar el patrón o eliminar el hábito que regresa fuertemente una vez se encuentran con las señales apropiadas.
Recuerda dos cosas, asegura Wood, cambiar el contexto y repetir nuevos patrones. Como dijimos al principio, si logras esperar entre dos semanas a casi un año, y cambiar lo que te rodea de alguna forma, ya sea grande o pequeña, para no reaccionar a las mismas señales de siempre, a lo mejor formes un nuevo hábito que realmente te beneficie.


Publicado en el diario: http://www.spsp.org/
Sábado, 2 de Agosto de 2014

‘Retratan’ el efecto placebo en investigaciones con la enfermedad de Parkinson

La manifestación del placebo en estudios ciegos obliga a los investigadores a usar un grupo placebo para confinar más los resultados, ahora, un equipo ha medido sus circuitos en cirugías simuladas lo que podría beneficiar futuros experimentos





Por Glenys Álvarez

Es imposible controlar el efecto placebo. No en la actualidad. No podemos promocionar actividades basadas en los que pensamos podrían ser sus resultados porque no ocurren siempre ni en todas las personas. He escuchado gente decir: “bueno, medita, por lo menos te ayudará el placebo”; esa oración carece de sentido, muchas actividades pueden producir relajamientos varios y promover paz a la persona estresada, eso no quiere decir que el efecto placebo ha entrado en acción. El placebo es un fenómeno biológico y es en la investigación, más que nada, donde puede brindarnos beneficios. Su aplicación aún habita bajo la sombra de la experimentación.

En la investigación, se utiliza el grupo placebo como una forma de confinar aún más los resultados. Los científicos saben así, si los efectos obtenidos han sido resultados del tratamiento o del placebo; junto con este grupo, otros grupos son analizados durante una investigación. Los resultados de la experimentación científica, idealmente, debe ser confirmados por estudios independientes antes de que puedan ser aplicados.

El efecto placebo puede también ser usado por un médico cuando lo decida conveniente, no obstante, la medicina aplicada fuera de la investigación es ambigua, para decirlo sutilmente. Hay médicos que son más negociantes que servidores (tanto de la ciencia como de sus pacientes); otros se creen poseedores de un poder inusual que les impide relacionarse con sus pacientes y algunos más habitan bajo la sombra de las pseudociencias, algo que los hace peligrosos. Cuando estos médicos citan el efecto placebo como una ayuda en sus pseudotratamientos, pierden toda credibilidad científica.

El efecto placebo, hoy en día, vive activamente en la experimentación. De hecho, es allí donde ha sido medido y grabado por primera vez en una investigación sobre la enfermedad de Parkinson. ¿El objetivo? Restringir aún más sus efectos en investigaciones posteriores. Si conoces su 'retrato' en la red cerebral, será fácil reconocerlo entre voluntarios para los estudios y excluirlos del experimento. La investigación se llevó a cabo en el Instituto Feinstein para la Investigación Médica, investigadores utilizaron una nueva estrategia basada en imágenes para identificar y medir efectos placebos en ensayos clínicos aleatorios para trastornos cerebrales.

El doctor David Eidelberg, autor principal del estudio, desarrolló un método mediante técnicas de imágenes, para identificar los patrones cerebrales que son anormales o indiquen enfermedad. Hasta la fecha, este enfoque ha sido utilizado con éxito para identificar redes específicas en el cerebro, que indiquen que un paciente tiene o está en riesgo de padecer la enfermedad de Parkinson y también otros trastornos neurodegenerativos. Muchas veces, el problema para desarrollar estudios más específicos es la aparición del efecto placebo.

“Uno de los principales retos en el desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson, es que se observa comúnmente que los pacientes que participan en ensayos clínicos experimentan un efecto falso o placebo”, explicó Eidelberg. “Cuando los pacientes que participan en un ensayo clínico suelen experimentar los beneficios del placebo, es difícil para los investigadores identificar si el tratamiento que se está estudiando es eficaz. En este estudio, hemos utilizado una nueva estrategia basada en imágenes para identificar y medir los efectos placebo en los ensayos clínicos para este trastorno cerebral”.

Como explicaba antes, la idea es controlar más el efecto placebo durante la experimentación. En esta ocasión, pacientes con Parkinson participaban en experimentos donde cirugías simuladas eran usadas para identificar circuitos específicos en el cerebro creados por el efecto placebo; los investigadores utilizaron una técnica de mapeo de la red cerebral cuya expresión se mide en condiciones de grupos ciegos. Interesantemente, los cambios en la red cerebral se revirtieron cuando los sujetos se enteraron del estado falso del tratamiento.

Otro descubrimiento importante para la investigación en general es que el valor de expresión individual en la red de un sujeto, medido antes del tratamiento, predijo su respuesta después de un tratamiento simulado. Esto sugiere que será posible excluir a los sujetos con mayores probabilidades de mostrar efectos placebos en estudios ciegos en investigaciones neurodegenerativas.

Los hallazgos fueron publicados en la edición de agosto de la revista “Journal of Clinical Investigation”.
Jueves, 17 de Julio de 2014

¿Por qué aún vive el mito del 10 por ciento?

Una nueva película asegura que su heroína, llamada Lucy, tiene superpoderes debido a que usa todo su cerebro. Se trata de ficción, por supuesto, pero muchos aún lo creen cierto



Por Glenys Álvarez

“Aunque se trata de una idea seductora, el mito es tan malo que cae en lo ridículo”, expresó el neurólogo Barry Gordon, de la Escuela de Medicina Johns Hopkins en Baltimore, Estados Unidos. Y sí, es risible hasta la forma en que surgió, no sólo debido a la carencia completa de evidencias sino a la necesidad de negar lo que dice la tecnología científica con el único objetivo de afirmarlo. Lo cierto es que usamos todo el cerebro casi todo el tiempo.

“Si usaras todo tu cerebro podrías leer la mente”, me dijo. “Por eso es que esa mujer se comunica con los muertos, usa más partes del cerebro que nosotras. Einstein, Da Vinci, Shakespeare... ellos usaban más áreas. Por eso eran genios”.

Como siempre, las justificaciones sin sustento se basan en explicaciones que parecen apropiadas, sin embargo, ninguna de ellas está basada en evidencias. De hecho, la tecnología y los datos científicos han eliminado su posibilidad y, por otro lado, sus orígenes han trazado, desde tiempo atrás, el nacimiento del mito. ¿Por qué seguimos creyéndolo?

De acuerdo con el neurólogo estadounidense, la durabilidad del mito se debe a concepciones personales. En otras palabras, las personas al ver sus propios defectos los comienzan a percibir como prueba absoluta de que debe existir materia gris inexplorada en sus cerebros; potencial neuronal sin explotar.

“Estas son suposiciones falsas”, expresó Gordon.

Se piensa que el mito nació de una mala interpretación. Cuentan que se debió al psicólogo y escritor estadounidense William James, quien argumentaba en el libro, Las energías de los hombres, que estamos haciendo uso de sólo una pequeña parte de nuestros posibles recursos mentales y físicos; aparentemente, el pensador iba por otro lado ya que hablaba, con su colega William Sidis, sobre el coeficiente intelectual infantil. Por supuesto, siempre llega otro a erradicar el contexto y añadir sus propios elementos, fue precisamente lo que hizo en 1936 el escritor estadounidense Lowell Thomas quien integró el falso 10 %, atribuyéndoselo erradamente, es desconocido si a propósito o no, al mismo James.

Todo depende de lo que estemos haciendo. No debemos olvidar que el cerebro se encarga de controlar procesos automáticos del cuerpo, que muchas veces se intercalan con nuestras mismas emociones. Distintas áreas cerebrales están siempre en actividad, otras brillan de acuerdo a las tareas que estemos haciendo, algunas descansan mientras dormimos, meditamos o sencillamente nos sentamos a descansar, haciendo absolutamente nada. Cuando te preparas ese rico café o té mañanero, por ejemplo, muchas variables entran en acción desde que sales de la habitación, desde tus movimientos hacia la cocina hasta la forma como planeas y preparas lo que haces. Esa pequeña actividad rutinaria en las mañanas requiere la activación de los lóbulos occipital y parietal, las cortezas sensoriales y motoras, los ganglios basales, el cerebelo y los lóbulos frontales. Todo en unos pocos minutos.

Por supuesto, en ese momento que te sientas a descansar, sin tomar un libro ni encender la tele, no todas las partes cerebrales van a estar brillando con actividad. Sin embargo, los investigadores que utilizan la tecnología de imágenes para observar el cerebro han demostrado que, al igual que los músculos del cuerpo, la mayoría está continuamente activa durante un período de 24 horas.

“La evidencia muestra que en un día utilizas el 100 por ciento de tu cerebro”, dijo para la revista Scientific American, John Henley, neurólogo de la Clínica Mayo en Rochester, Minnesota. “Incluso durante el sueño, áreas como la corteza frontal, que controla cosas como el pensamiento de alto nivel y la autoconciencia, o las somatosensoriales, que ayudan a las personas a percibir su entorno, están activas”.

No olvidemos, por supuesto, que la ficción es igual a falso, por lo tanto, cuando veas a Scarlett Johannson en una película, manifestando poderes extraordinarios debido a que usa el 100% de su cerebro, créelo tanto como has creído en la existencia de Hogwarts y Gollum.
Miercoles, 25 de Junio de 2014

Pensamientos convertidos en acción a través de una computadora

Es el primero en hacerlo. El joven consiguió mover su mano y sus dedos paralizados con la ayuda de un microchip implantado en su cerebro, un algoritmo computacional y una moderna manga de sensores



Por Glenys Álvarez

El movimiento fue algo sutil, pero épico para la neurociencia. El joven estadounidense de 23 años, cuadripléjico debido a una lesión que sostuvo en la médula espinal, movió sus dedos y la mano, no lo necesario para sostener fuertemente una cuchara pero sí para “casi” hacerlo. Y, en este momento, eso no es poco. De hecho, es una de esas noticias pioneras, Ian Burkhart, del estado de Ohio, es la primera persona en mover su mano paralizada a través de sus propios pensamientos.

Y hemos visto los ensayos y experimentos que llevaron a la neurociencia hasta aquí. Por mucho tiempo, neurocientíficos han utilizado algoritmos computacionales para traducir los impulsos eléctricos en nuestro cerebro y enviarlos para crear movimiento, ya sea con macacos moviendo el cursor en una computadora o ejecutando órdenes para alguna máquina. Indudablemente, la mejor comparación fue emitida por el doctor Chad Bouton, investigador principal del experimento del Instituto Memorial Batelle, que enlazó la sangre con las señales eléctricas.

“Lo que hemos hecho es muy similar a un bypass del corazón lo único que en vez de pasar sangre estamos pasando señales eléctricas", dijo Bouton. “Estamos tomando estas señales del cerebro, evitamos el área lesionada y las llevamos directamente a los músculos”.

El equipo en Batelle lleva décadas trabajando en el sistema completo. La tecnología ha sido llamada Neurobridge, es decir, como un puente neurológico que salta por encima de la lesión, ignorándola y llevando los impulsos directamente a los músculos paralizados. Sabemos que una lesión en la médula desconecta al cerebro de los músculos del cuerpo, dejando a la persona incapacitada para enviar las órdenes a los músculos para que se muevan; Neurobridge crea un puente por encima de la lesión para que el tránsito de las señales eléctricas neuronales se mueva sin problemas.

Pues bien, para crear este puente se combinaron algoritmos que aprenden a decodificar la actividad cerebral, en otras palabras, qué quieren decir las neuronas con estas órdenes y cómo las interpreto; esencialmente, se trata de traducir los pensamientos del joven y transmitirlos hacia la extremidad paralizada. En este caso, las señales del cerebro de Ian utilizaron este puente, evitando así su lesión en la médula espinal para llegar a los músculos.

Burkhart, que quedó paralítico hace cuatro años en un accidente de buceo, vio la oportunidad de participar en los seis meses de ensayo clínico aprobado por la FDA, en el Centro Médico Wexner de la Universidad del Estado de Ohio, como una oportunidad para ayudar a otros con lesiones de la médula espinal. Él es el primero de cinco voluntarios que probarán el sistema.

“Al principio despertó mi interés porque me gusta la ciencia y es bastante interesante”, dijo Burkhart. “Me he dado cuenta de que esto es lo que hay, lo que tengo. Puedes sentarte y quejarte pero eso no te va a ayudar. Así que lo mejor es trabajar duro, hacer lo que puedas y seguir adelante con tu vida”.

El desarrollo de algoritmos, programas computacionales y la banda de estimulación fue lo primero. Se experimentó grabando los impulsos neuronales de un conjunto de electrodos implantados en el cerebro de una persona paralizada. Estos datos fueron utilizados para ilustrar el efecto del dispositivo en el paciente y probar el concepto. Entonces, hace dos años, el equipo se unió con científicos y médicos de la universidad de Ohio, especialmente Ali Rezai y Jerry Mysiw, para diseñar los ensayos clínicos y, durante una cirugía de tres horas el 22 de abril, Rezai implantó un chip, más pequeño que un guisante, en la corteza motora del cerebro del joven.

Este diminuto instrumento tiene el trabajo de interpretar las señales del cerebro y enviarlas a una computadora, allí, la máquina las decodifica y las envía a la manga de estimulación con electrodos en alta definición que se encargan de estimular los músculos adecuados para que ejecuten los movimientos deseados. Más aún, el equipo consiguió que en menos de una décima de segundo, los pensamientos de Burkhart se convirtieran en acciones. Eso es una hermosura.

“La cirugía implantó el microchip sensor en la zona precisa en el cerebro de Ian que controla el brazo y el movimientos de la mano”, dijo Rezai.

Esta tecnología puede que un día ayude a pacientes afectados por diferentes lesiones del cerebro y la médula espinal, como accidentes cerebrovasculares y lesiones cerebrales traumáticas. Ciertamente, es lo que Burkham, y muchos como él, esperan.

Puedes ver un video aquí:http://media.eurekalert.org/multimedia_prod/pub/media/75193.mp4
Viernes, 20 de Junio de 2014

El juego, la dopamina y tus genes

De acuerdo con un nuevo estudio internacional, doce genes involucrados en la red de la dopamina en el cerebro tienen que ver con tus apuestas



Por Glenys Álvarez

Cuando entres al casino, recuerda tus genes y la dopamina. Es que un nuevo estudio ha encontrado que las estrategias y decisiones que tomes en tus apuestas están determinadas por los genes que rigen ese neurotransmisor. Los investigadores afirman que los inversionistas y jugadores deben tomar nota sobre el asunto, sin embargo, para los científicos es mucho más importante las implicaciones en enfermedades mentales como la esquizofrenia.

“Cuando la gente habla sobre la disfunción de la dopamina, la esquizofrenia es una de las primeras enfermedades que viene a la mente”, dijo Ming Hsu, autor principal, señalando que la enfermedad implica un patrón muy complejo de los déficits sociales y la toma de decisiones. “Si entendemos mejor las interacciones sociales ubicuas en entornos estratégicos, posiblemente entendamos mejor cómo caracterizar y, finalmente, tratar los déficits sociales que son síntomas de enfermedades como la esquizofrenia”.

A ver, comencemos explicando la dopamina, una sustancia química liberada por las neuronas en el cerebro que es clave en la obtención de recompensas y placer. Se sabe que las personas con deficiencia de dopamina tienden a desarrollar la enfermedad de Parkinson, también se conoce que si se interrumpe el sistema de red que se encarga de distribuir este importante neurotransmisor, pueden aparecer numerosos trastornos psiquiátricos y neurodegenerativos, como la ya mencionada esquizofrenia, la depresión y la demencia. Otros estudios ya han demostrado que la dopamina tiene un importante papel en el establecimiento de las relaciones sociales y sabemos bien que el humano de social tiene más que mucho.

El análisis actual se realizó en las universidades Nacional de Singapur, California en Berkeley e Illinois en Urbana-Champaign, y es el primer estudio en vincular las interacciones sociales con genes específicos que rigen el funcionamiento del neurotransmisor.

Ahora expliquemos la otra parte. Ya es conocido, gracias a otros estudios de imágenes cerebrales y sus confirmaciones, que cuando las personas compiten, dos tipos de procesos de aprendizaje ocurren:

– Aprendizaje por refuerzo: aprender puramente de las consecuencias de nuestras acciones.
– Aprendizaje por creencias: la gente intenta hacer un modelo de los demás jugadores con el fin de anticiparse y responder a sus acciones.

Más aún, Hsu estableció hace dos años que cuando la gente se involucra en interacciones sociales competitivas, como los juegos de apuestas, dos áreas del cerebro están involucradas directamente: (a) la corteza medial prefrontal, que es la parte ejecutiva del cerebro, y (b) el cuerpo estriado, que se encarga de la motivación y es crucial en el aprendizaje para la adquisición de recompensas.

“Si piensas en el cerebro como una máquina de computación, estas son áreas que toman los estímulos de entrada, los convierten a través de un algoritmo y los traducen en resultados de conductas de salida”, dijo Hsu. “Lo que es realmente interesante es que ambas áreas están enlazadas por las neuronas que utilizan la dopamina”.

Pues bien, los equipos querían determinar cuáles genes están implicados en la regulación de las concentraciones de dopamina en estas áreas del cerebro que fueron asociadas con el pensamiento estratégico. Para ello utilizaron 217 estudiantes de la Universidad Nacional de Singapur cuyos genomas fueron analizados en busca de unas 700,000 variantes genéticas. Los investigadores se centraron en sólo 143 variantes dentro de los 12 genes implicados en la regulación de la dopamina; entre estos doce, algunos estaban involucrados, principalmente, en la regulación de la dopamina en la corteza prefrontal, mientras que otros la regulan en el cuerpo estriado.

Los voluntarios jugaban un juego que se usa comúnmente en estas investigaciones sociales donde una persona apuesta, a través del ordenador, con un oponente anónimo. Y allí encontraron una gran e importante diferencia. Los equipos usaron un modelo matemático para medir la función cerebral durante el juego de competencia y correlacionaron ambos aprendizajes, refuerzo y creencias, con diferentes variantes o mutaciones de los doce genes relacionados con la dopamina.

Los resultados indican que cuando tomas una decisión basada en el aprendizaje por creencias, es decir, imaginas lo que piensa tu competidor y respondes estratégicamente a lo que crees, las variaciones en tres genes en la corteza prefrontal medial asociadas con la dopamina toman parte en el proceso. Sin embargo, el aprendizaje por refuerzo y consecuencias, como cuando rápidamente olvidas las experiencias pasadas y cambias de estrategia, fue asociado con las variantes en dos genes que afectan principalmente la dopamina del estriado.

“Este estudio muestra nuevamente que los genes influyen en el comportamiento social complejo, en este caso el comportamiento estratégico”, dijo Hsu, profesor en Berkeley. “Ahora tenemos algunas pistas sobre los mecanismos neuronales a través del cual nuestros genes afectan el comportamiento”.

Hsu está colaborando con otros científicos para correlacionar los 'logros' con los 'genes' y ver qué regiones del cerebro y cuáles aprendizaje son los más importantes para los distintos tipos de éxito en la vida.
Martes, 10 de Junio de 2014

Actividad cerebral inconsciente precede la decisión

Científicos han conseguido predecir otra vez el resultado de una decisión antes de que la persona la tome conscientemente, ¿dice eso algo sobre tu libertad?




Por Glenys Álvarez

Cuando Benjamin Libet publicó los resultados de su experimento en 1983, caos invadió al concepto de libre albedrío. Aunque el neurobiólogo negó varias veces que su resultado tuviera que ver con la libertad humana, muchos deterministas tomaron estos estudios como evidencia definitiva de que el libre albedrío no es más que una ilusión del cerebro mismo. El problema muchas veces comienza, ciertamente, cuando nos definimos divididos: una persona y su cerebro. La verdad es que la persona y su cerebro son la misma cosa. Yo soy mi cerebro, tanto inconsciente como consciente, en cualquiera de los estados que se tome la decisión, es mi cerebro, yo, tomándola.

Fue precisamente uno de los elementos claves en la exposición de Libet. De acuerdo con los estudios, el cerebro toma una decisión mucho antes de que seamos conscientes de ello. Podemos ponerlo en otras palabras, tomamos la decisión sin estar conscientes de que la hemos tomado; de hecho, científicos pueden medirla antes de nosotros saber los resultados. Y eso es sumamente interesante.

Todo comienza con un fondo eléctrico, un nivel normal de 'ruido de fondo' que fluctúa en el cerebro como patrones de actividad eléctrica. En 1964, neurocientíficos alemanes lo llamaron 'Bereitschaftspotential' o BP, del alemán “potencial de preparación”, una medida de la actividad en la corteza motora y el área motora suplementaria del cerebro que conduce al movimiento muscular voluntario. Este potencial eléctrico fue grabado y reportado por primera vez por Hans Helmut Kornhuber y Lüder Deecke en la Universidad de Freiburg en Alemania. Libet, entonces de la Universidad de California en San Francisco, realizó su experimento como una forma de probar o refutar la afirmación del neurobiólogo John Eccles que decía que el sujeto debe ser consciente de la intención de actuar antes de la aparición de este bereitschaftspotential. Los resultados de Libet no le daban la razón a Eccles, resulta que los científicos eran capaces de saber la decisión que tomaría el sujeto antes de que ellos mismos lo supieran, sólo tenían que medir el movimiento en el ruido de fondo.

Ahora, un nuevo estudio confirma los resultados de Libet. Realizado en la Universidad de California en Davis, el equipo encontró que nuestra capacidad para tomar decisiones y a veces cometer errores, podría derivarse de fluctuaciones aleatorias en el ruido de fondo eléctrico del cerebro.

“¿Cómo es nuestra conducta independientemente de la causa y el efecto?” se preguntaba Jesse Bengson, investigador y autor principal del artículo. “Nuestros resultados demuestran cómo estados arbitrarios en el cerebro pueden influir en decisiones aparentemente voluntarias”.

Los voluntarios en el experimento de Bengson se sentaron frente a una pantalla y fijaron su atención en el centro, mediante la electroencefalografía, o EEG, los científicos registraron la actividad eléctrica de sus cerebros. Los sujetos debían tomar la decisión de mirar hacia la izquierda o hacia la derecha cuando un símbolo aparecía en la pantalla; luego debían reportar la decisión. Estas señales eran aleatorias y los voluntarios no podían, consciente o inconscientemente, estar preparados para lo que vendría.

Los investigadores encontraron que el movimiento en el patrón de actividad les permitía predecir el resultado segundos antes de que los voluntarios tomaran la decisión.

“El estado del cerebro justo antes de la presentación de la señal determina si mirará a la izquierda o a la derecha”, dijo Bengson.

Los nuevos resultados proporcionan un modelo de cómo la actividad cerebral precede la decisión, lo que confirma los resultados de Libet. Además, en el experimento anterior, el equipo de Libet dependía de los voluntarios, ellos decían cuándo tomaron la decisión.

“En el nuevo experimento, el momento al azar significa que sabemos que la gente no está tomando la decisión de antemano”, dijo Bengson.

Para los científicos, este ruido de fondo cerebral presenta un nuevo camino hacia una libertad más allá de la causa y efecto. Ciertamente, tanto la decisión del cerebro consciente como la del inconsciente son tuyas, son resultado de tus genes, cerebro y del medio. De hecho, los neurólogos hoy piensan que los procesos conscientes e inconscientes son independientes. Lo sean o no, que el cerebro tome decisiones que su parte consciente no recuerda después, es sólo el proceso neuronal natural de este complejo mamífero que cada vez vamos entendiendo más.
Martes, 27 de Mayo de 2014

La corteza visual en el cerebro también procesa sonidos

En muchas ocasiones, un sonido nos enseña a predecir un acontecimiento o la aparición de una imagen que viene acompañada de las ondas sonoras; ahora, investigadores en Glasgow han descubierto que estos sonidos son procesados en el área cerebral de la visión





Por Glenys Álvarez

“Imagina que estás en una calle y que oyes el sonido de una moto que se acerca, obviamente, esperas ver una motocicleta que viene doblando la esquina. Si resulta ser un caballo, te quedarías muy sorprendido”.

Así explica algunos de los objetivos de este nuevo estudio el profesor Lars Muckli, del Instituto de Neurociencia y Psicología en la Universidad de Glasgow, quien dirigió la investigación.

El estudio del cerebro nos deja hoy con un órgano completamente plástico que no sólo trabaja con áreas especializadas sino que está cableado para crear un todo. De esta forma, no sólo hemos observado cómo zonas en funcionamiento pueden tomar trabajo extra de áreas dañadas y permitir que el organismo funcione de formas distintas, sino que el cerebro completo parece estar enterado de lo que está ocurriendo, no sólo en el organismo de forma biológica sino también los estímulos y los eventos que pasan afuera, en el medio, que muchas veces ni siquiera tienen que ver directamente con el individuo. El cerebro es realmente fascinante.

Por lo mismo, aún estamos aprendiendo, observando cómo suceden, neurológicamente, cada conducta y pensamiento; en esta ocasión, cómo la vista y el sonido trabajan juntos, de hecho, los científicos en el equipo observaron cómo muchos sonidos son procesados por la corteza visual. Los resultados sugieren, como en el ejemplo planteado por Muckli, que la entrada auditiva permite que el sistema visual pueda predecir la información entrante y podría hasta conferir una ventaja para la supervivencia.

“Los sonidos crean imágenes visuales y mentales, también proyecciones automáticas”, añadió.

Los equipos elaboraron cinco experimentos diferentes donde utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI), con el fin de examinar la actividad en la corteza visual temprana en 10 sujetos voluntarios. En uno de los experimentos los ojos de los voluntarios fueron vendados mientras escuchaban tres sonidos naturales distintos, uno era el canto de los pajaritos, en otro el ruido del tráfico y el tercero era de una multitud de personas hablando. En un segundo estudio, los sujetos ni siquiera escuchaban sonidos o miraban imágenes sino que sólo imaginaban; los resultados mostraron que eso era suficiente para generar actividad en la corteza visual.

Precisamente, los investigadores pueden identificar patrones únicos entre toda la actividad cerebral gracias al uso de un algoritmo especial, de esta forma, pudieron discriminar entre los diferentes sonidos procesados en la actividad de la corteza visual, mostrando cómo todas estas áreas mantienen conexiones con interesantes misiones.

“Esta investigación aumenta nuestra comprensión básica de cómo están interconectadas las diferentes regiones del cerebro. Previamente, no sabíamos que la corteza visual temprana también procesa información auditiva, era un dato que desconocíamos, y si bien habíamos encontrado cierta evidencia anatómica de interconexión en los monos, nuestro estudio es el primero en mostrar claramente esta relación en los seres humanos”, precisó Muckli.

Por supuesto, la mayoría de las investigaciones cognitivas que nos ayudan a desenredar los mecanismos en el cerebro, ayudarán de alguna forma a comprender distintas condiciones neurológicas, la salud mental es uno de los principales objetivos en todos estos estudios.

“En el futuro vamos a probar cómo esta información auditiva es ayudada, respaldada y mantenida por el procesamiento visual; por el momento, asumimos que proporciona predicciones para ayudar al sistema visual a centrarse en acontecimientos sorprendentes lo que conferiría una ventaja para la supervivencia. Más aún, esto proporcionará información sobre condiciones como la esquizofrenia o el autismo, ayudándonos a entender cómo las percepciones sensoriales difieren en estos individuos”.

Los investigadores también explorarán más sonidos para averiguar qué tan precisa puede ser la codificación predictiva en el cerebro.

El proyecto forma parte de un estudio de cinco años financiado por el Consejo Europeo de Investigación titulado “Lectura cerebral de comentarios y predicciones de contexto” que fue publicado en el diario Current Biology.