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» » La sincronización de ondas cerebrales sostiene la memoria de trabajo

Referencia: ScienceDaily.com, 2 noviembre 2012

En un estudio con animales, se ha observado que el cerebro mantiene en mente lo que acaba de ver a través de la sincronización de ondas cerebrales, en un circuito de memoria de trabajo, según sugieren los Institutos Nacionales de Salud. Cuanto más sincronizadas estaban las señales eléctricas de las neuronas en los dos centros principales del circuito, tanto más, dichas células, conservaban el recuerdo a corto plazo de un objeto que acababa de ver.

El circuito de memoria de trabajo del cerebro visual contiene información mental acerca de lo que acabamos de ver. Representa la memoria y distingue entre objetos a través de patrones únicos de sincronización de ondas cerebrales entre las neuronas del circuito. Por ejemplo, dos centros distantes del circuito, uno en la parte frontal del cerebro (círculo derecho) y otro en la parte posterior (círculo izquierdo), mostraba las cantidades variables de sincronización de las ondas cerebrales, dependiendo de qué objeto el mono mantenía en su memoria. La coherencia de la actividad sincrónica entre las células de estas regiones se trazaron para diferentes objetos del mono veía a través de diversos ensayos. El área grande de color rojo del gráfico indica que las ondas cerebrales de las dos regiones estaban en alta sincroní­a después de ver un objeto en particular, eso indica que han participado en el mantenimiento de la información a corto plazo de la memoria sobre ese objeto. La pequeña cantidad de color rojo del gráfico superior indica la menor participación de otro objeto. Por el contrario, la falta de rojo en el gráfico del medio, muestra que los dos grupos de neuronas no estaban muy involucrados en el recuerdo de un tercer objeto. De esta manera, la memoria de un objeto en particular parece estar representada por su propia y única combinación de neuronas que oscilan en sincroní­a. (Crédito: Charles Gray, Ph.D., Montana State University)

Charles Gray, de la Universidad Estatal de Montana, Bozeman, una cesión del Nacional Institute of Mental Health (NIMH), y sus colegas, informan sobre estos hallazgos 1 de noviembre 2012, en el journal Science Express.

"Este trabajo demuestra, por primera vez, que la información de la memoria a corto plazo se refleja en las ondas cerebrales en sincronización", explicaba Gray.

"El santo grial de la neurociencia ha consistido siempre en comprender cómo y dónde codifica el cerebro la información. Este estudio proporciona más evidencias de que las grandes oscilaciones eléctricas cruzan las distantes regiones cerebrales transportando la información de los recuerdos visuales", señaló el director del NIMH, Thomas R. Insel.

Previamente al estudio, los cientí­ficos habían observado, después de que un mono viera un objeto, esta sincronía de los patrones de actividad eléctrica entre los dos centros de circuito, pero no estaban seguros de si tales señales realmente representaban a esa memoria visual a corto plazo del cerebro. Más bien, se pensaba que tales oscilaciones neurales podrí­an desempeñar un papel de policí­a de tráfico, dirigiendo la información a lo largo de las autopistas cerebrales.

Para obtener más información, Gray, Rodrigo Salazar y Nick Dotson de la Univ. de Montana, Steven Bressler, de la Florida Atlantic University, registraron las señales eléctricas de grupos de neuronas en ambos centros de dos monos que realizaban una tarea de memoria de trabajo visual. Para ganar su premio, los monos tení­an que recordar un objeto, o su ubicación, que vieron momentáneamente en la pantalla del ordenador y ubicarlos correctamente. Los investigadores esperaban ver el impulso revelador de la sincroní­a durante un perí­odo de retraso, inmediatamente después que el objeto desapareciera de la pantalla, justo cuando el mono debía conservar esa información brevemente en su mente.

El grado de actividad sincrónica, o coherencia, entre las células de las áreas se trazaron para los distintos objetos que veían los monos. Las ondas cerebrales de muchas neuronas en ambos centros, llamados corteza prefrontal y corteza parietal posterior, sincronizados en diversos grados, dependiendo de la identidad de un objeto (ver foto abajo). Esta y otras evidencias indican que las neuronas de estos centros son selectivas para unas características particulares del campo visual, y que la sincronización de circuitos transporta el contenido especí­fico de la información que contribuye a la memoria de trabajo visual.

Los investigadores también determinaron que la corteza parietal era más influyente que la corteza prefrontal en la conducción de este proceso. Anteriormente, muchos investigadores pensaban que la tasa de activación de las neuronas individuales en la corteza prefrontal, el cerebro ejecutivo, era el actor principal de la memoria de trabajo.

Una vez que dichas oscilaciones sincronizadas entre las poblaciones de células son distinguidas entre los estímulos visuales, resulta teóricamente posible determinar las respuestas correctas para las tareas coincidentes que realizan los monos, simplemente, leyendo las ondas cerebrales. De igual modo, la sincronía entre las poblaciones celulares en los dos centros también se distinguen por sus ubicaciones. Así que, la ubicación de la información visual, como la identidad del objeto, también parece estar representada en las ondas cerebrales sincronizadas. Una vez más, los investigadores pensaban que estas funciones tení­an que ver principalmente con las tasas de activación de las neuronas.

Así pues, estos nuevos hallazgos producen una optimización de la teoría.
Esta investigación también fue apoyada por el NIH's National Institute on Neurological Disorders and Stroke (NINDS).

- Fuente: NIH/National Institute of Mental Health.
- Diario de referencia:  R. F. Salazar, N. M. Dotson, S. L. Bressler, C. M. Gray. Content-Specific Fronto-Parietal Synchronization During Visual Working Memory. Science, 2012; DOI: 10.1126/science.1224000 .
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Editor del blog Pedro Donaire

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