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Referencia: Eurek Alert.org .
“Brain's mysteries unraveled through computational neuropsychiatry”
por Dov Smith, 23 de diciembre de 2015
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En un nuevo estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), un equipo de científicos de la Universidad hebrea Hadassah Medical School, han logrado descifrar un misterio de hace tiempo de una propiedad fundamental del cerebro.

Desde hace tiempo se sabe que el cerebro utiliza la organización topográfica, lo que significa que las partes del cerebro que hacen tipos similares de cálculos están situadas cerca unas de otras (también conocido como mapas cerebrales o cálculo espacial). Sin embargo, en el caso de una patología, estas topografías se someten a una re-organización. Los investigadores muestran ahora que lo que resulta perturbado es la continuidad de estos mapas cerebrales. Así pues, esta continuidad puede ser cuantificada, lo que les permite usarla ​​como un biomarcador para la detección de enfermedades neuropsiquiátricas.

Para entender esta relación, los investigadores del Laboratorio Computacional Neuropsiquiatría de la Universidad Hebrea y del Lily Safra Center for Brain Sciences (ELSC), así como un neurocirujano del Centro Médico Hadassah, investigaron el papel de la continuidad en la organización topográfica.

Con el uso de resonancia magnética funcional (MRI), estudiaron dos tipos de poblaciones únicas de pacientes: los pacientes con lesiones a un lado de la médula espinal, lo que permitió la comparación de los lados del cuerpo, el perturbado y el no perturbado, y los pacientes sometidos a una reparación quirúrgica.

Este enfoque permitió una comparación directa en pacientes humanos respecto a sí mismos en un antes y un después de la intervención quirúrgica. En lugar de inducir lesiones en animales, el equipo podía reparar en los pacientes humanos y revisarlos antes y después. Es importante destacar que, a diferencia de los animales, los pacientes podían informar de su experiencia subjetiva, lo cual es crucial para la comprensión de altas funciones cognitivas y la neuropsiquiatría.

Los investigadores desarrollaron un algoritmo que cuantifica la continuidad de los mapas cerebrales de los pacientes. Sus resultados mostraron que en cada paciente individual, el procesamiento patológico se reflejaba en una discontinuidad de los mapas topográficos en lugar de una reducción de la señal.

"Estos hallazgos sugieren que la continuidad es un principio fundamental en la computación del cerebro, sin embargo, en los estados patológicos, el cerebro puede renunciar a este principio a fin de recuperar la mayor cantidad de información posible", señalaba el neurocientífico Dr. Shahar Arzy, director del Laboratorio Computacional de Neuropsiquiatría, que dirigió al equipo. "Por otra parte, esto nos puede servir como biomarcador para las patologías neurológicas que ahora estamos investigando".

Los investigadores están ahora afinando sus hallazgos en pacientes neuroquirúrgicos con el fin de permitir un mejor diagnóstico del paciente y su seguimiento. Además se están extendiendo sus hallazgos a otros tipos de procesamiento del cerebro como la visión, el oído, el procesamiento numérico y la memoria.

Premio a la investigación por permitir la detección temprana de la enfermedad de Alzheimer

A principios de este año, el equipo de la Universidad Hebrea publicó una investigación en PNAS que les valió el premio al mejor artículo científico, por la Asociación Neurológica israelí de 2015. ('Brain system for mental orientation in space, time, and person'; PNAS, published ahead of print August 17, 2015)

En ese documento, el Laboratorio de Neuropsiquiatría Computacional, junto con investigadores del Instituto de Tecnología suizo (EPFL), en el marco de la colaboración HUJI-EPFL, desveló otro misterio: la función cerebral que relaciona el comportamiento del sí mismo con el medio ambiente, lo que ellos llaman "la orientación mental."

A través de un escaneo de alta resolución con MRI funcional, el equipo demostró que la orientación mental en el espacio, tiempo y la persona, produce un patrón secuencial y de superposición parcial posterior-anterior de la actividad del cerebro.

Sobre la base de estos hallazgos, los investigadores demostraron que la orientación mental está gestionada por un sistema cerebral específico con una altamente ordenada organización interna.

Los investigadores plantearon la hipótesis de que se trata de este sistema de orientación mental el que resulta perturbado en la enfermedad de Alzheimer.

"Por tanto, el examen de neuroimagen conductual y funcional de este sistema permitiría la detección precoz de la enfermedad de Alzheimer", dijo el Dr. Arzy, "mucho antes de que los signos clínicos fuesen evidentes, y esto es crucial para la presentación de un tratamiento preventivo". Los investigadores del Laboratorio ya han puesto a prueba su hipótesis en los pacientes. Con sus resultados iniciales ganaron el primer premio de la Asociación Internacional de Neuropsiquiatría 2015. El investigador también ha diseñado una aplicación basada en Android con un test desarrollado. Los resultados completos, así como la aplicación gratuita para el diagnóstico y seguimiento de la enfermedad de Alzheimer estarán disponibles en los próximos meses.

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-Más información: EurekAlert.org .
-Fuente: The Hebrew University of Jerusalem is Israel's leading academic and research institution, producing one-third of all civilian research in Israel. For more information, visit http://new.huji.ac.il/en.

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Editor del blog Pedro Donaire

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