En un descubrimiento que redefine la comprensión del aprendizaje como un proceso dinámico y constante en el cerebro, el equipo de investigación de la División de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide (UPO), ha desentrañado los secretos funcionales del núcleo interpositus (IPn) del cerebelo. Contrario a la creencia convencional de limitar la comprensión del aprendizaje a su adquisición, almacenamiento o recuperación, este estudio sugiere que el aprendizaje es un estado funcional continuo. Los resultados de este estudio, publicado en Npj Science of Learning, no solo profundizan la comprensión fundamental del cerebelo y su papel en el aprendizaje, sino que también abren nuevas perspectivas para la investigación neurocientífica y el desarrollo de terapias para trastornos neurológicos, incluso podría tener implicaciones significativas en campos que van desde la neurología clínica hasta la inteligencia artificial inspirada en el cerebro.

La investigación se ha centrado en el condicionamiento clásico de respuestas de parpadeo en conejos, registrando la actividad de las neuronas del IPn mientras estos animales llevaban a cabo tareas de aprendizaje asociativo. El condicionamiento clásico del reflejo corneal es un tipo de aprendizaje motor en el que el animal aprende a asociar dos estímulos, un estímulo neutro o condicionado (sonido) que por sí solo no produce ningún tipo de respuesta en el animal, con un estímulo incondicionado (soplo de aire dirigido hacia la córnea) que produce de manera refleja el cierre del párpado del animal. De manera que, tras varias presentaciones de estos estímulos juntos, cuando el animal recibe el reflejo condicionado (sonido) que antes no producía respuesta, ahora sí que produce una respuesta (respuesta condicionada), el cierre del párpado.

Los resultados son reveladores, las neuronas del IPn no solo reducen las señales de error a lo largo de las sesiones de condicionamiento, es decir, a medida que el animal va aprendiendo, sino que también aumentan y adelantan su actividad antes de la ocurrencia del estímulo no condicionado, que en este caso era un soplo de aire dirigido hacia la córnea del animal. Esto sugiere que las neuronas del IPn generan predicciones que optimizan en tiempo y forma la respuesta condicionada del parpadeo.

Ver artículo: Parras GG, Delgado-García JM, López-Ramos JC, Gruart A, Leal-Campanario R. Cerebellar interpositus nucleus exhibits time-dependent errors and predictive responses. NPJ Sci Learn[Internet]. 2024[citado 13 mar 2024];9(1):12. doi: 10.1038/s41539-024-00224-y.

07 marzo 2024| Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia

La revista PLOS Biology publica un nuevo trabajo que afirma que el cerebro procesa el habla y su eco por separado. Tal y como explican los autores, de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou (China), los ecos pueden hacer que el habla sea más difícil de entender, y desconectar los ecos en una grabación de audio es un problema de ingeniería notoriamente difícil. Sin embargo, el cerebro humano parece resolver el problema con éxito separando el sonido en habla directa y su eco.

Para comprender mejor cómo el cerebro permite esto, los autores utilizaron magnetoencefalografía (MEG) para registrar la actividad neuronal mientras los participantes humanos escuchaban una historia con y sin eco. Compararon las señales neuronales con dos modelos computacionales: uno que simula el cerebro adaptándose al eco y otro que simula el cerebro separando el eco del habla original. Los participantes entendieron la historia con más del 95% de precisión, independientemente del eco. Observaron que la actividad cortical sigue los cambios de energía relacionados con el habla directa, a pesar de la fuerte interferencia del eco. La simulación de la adaptación neuronal capturó solo parcialmente la respuesta cerebral que observaron; la actividad neuronal se explicó mejor mediante un modelo que dividió el habla original y su eco en flujos de procesamiento separados. Esto siguió siendo cierto incluso cuando se pidió a los participantes que dirigieran su atención hacia una película muda e ignoraran la historia, lo que sugiere que no se requiere atención de arriba hacia abajo para separar mentalmente el discurso directo y su eco.

Los investigadores afirman que la segregación del flujo auditivo puede ser importante tanto para identificar a un hablante específico en un ambiente lleno de gente como para comprender claramente a un hablante individual en un espacio reverberante. Añaden que los ecos distorsionan fuertemente las características sonoras del habla y crean un desafío para el reconocimiento automático del habla. El cerebro humano, sin embargo, puede separar el habla de su eco y lograr un reconocimiento fiable del habla ecoica.

Ver artículo completo: Gao J, Chen H, Fang M, Ding N. Original speech and its echo are segregated and separately processed in the human brain. Plos Biol[Internet].2024[citado 21 feb 2024]; 22(2):e3002498. doi: 10.1371/journal.pbio.3002498.

20 febrero 2024 | Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia

Investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis (EE.UU.), en colaboración con investigadores del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS), han descubierto una conexión directa entre el cerebro y la duramadre. Estos vínculos pueden permitir que el líquido de desecho salga del cerebro y al mismo tiempo exponer el cerebro a células inmunitarias y otras señales provenientes de la duramadre. Esto desafía los conocimientos convencionales que han sugerido que el cerebro está aislado de su entorno por una serie de barreras protectoras, manteniéndolo a salvo de sustancias químicas y toxinas peligrosas que acechan en el medio ambiente.

Utilizando resonancia magnética, los investigadores escanearon los cerebros de un grupo de voluntarios sanos que habían recibido inyecciones de gadobutrol, con el fin de, mediante este tinte magnético comprobar alteraciones en la barrera hematoencefálica u otros tipos de daño a los vasos sanguíneos. A medida que avanzaba la exploración, apareció un anillo de tinte alrededor de esas venas grandes que se extendió lentamente con el tiempo, lo que sugiere que el líquido podría atravesar el espacio alrededor de esas venas grandes por donde pasan a través de la barrera aracnoidea en su camino hacia la duramadre. Los investigadores encontraron un «manguito» de células que rodean los vasos sanguíneos a medida que pasan por el espacio aracnoideo. Estas áreas, a las que llamaron puntos de salida del manguito aracnoideo (ACE), parecen actuar como áreas donde los fluidos, las moléculas e incluso algunas células pueden pasar del cerebro a la duramadre y viceversa, sin permitir la mezcla completa de los dos fluidos. En algunos trastornos como la enfermedad de Alzheimer, la eliminación deficiente de desechos puede provocar la acumulación de proteínas que causan enfermedades.

La conexión con el envejecimiento y la alteración de una barrera que separa el cerebro y el sistema inmunológico encaja con lo que se ha observado en ratones que envejecen y en trastornos autoinmunes como la esclerosis múltiple. Este vínculo recién descubierto entre el cerebro y el sistema inmunológico también podría ayudar a explicar por qué el riesgo de desarrollar enfermedades neurodegenerativas aumenta a medida que envejecemos, pero se necesita más investigación para confirmar esta conexión.

Ver artículo completo: Smyth LC, Xu D, Okar SV, Dykstra T, Rustenhoven J, Papadopoulos Z, et al. Identification of direct connections between the dura and the brain. Nature [Internet].2024[citado 21 feb 2024]. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06993-7

13 febrero 2024 | Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia

Un nuevo trabajo publicado en Frontiers in Psychology, y desarrollado por investigadores de la Universidad de Noruega ha demostrado que escribir a mano conduce a una mayor conectividad cerebral que escribir en un teclado, lo que destaca la necesidad de exponer a los estudiantes a más actividades de escritura a mano. Para llegar a esta conclusión, los investigadores recopilaron datos de EEG de 36 estudiantes universitarios a quienes se les pidió repetidamente que escribieran o teclearan una palabra que aparecía en una pantalla.

Al escribir, utilizaron un bolígrafo digital para escribir en cursiva directamente en una pantalla táctil. Se registraron EEG de alta densidad, que miden la actividad eléctrica en el cerebro utilizando 256 pequeños sensores cosidos en una red y colocados sobre la cabeza, durante cinco segundos para cada indicación. La conectividad de diferentes regiones del cerebro aumentó cuando los participantes escribieron a mano, pero no cuando escribieron a máquina. Estos hallazgos sugieren que la información visual y de movimiento obtenida a través de movimientos de la mano, controlados con precisión cuando se usa un bolígrafo, contribuye en gran medida a los patrones de conectividad del cerebro que promueven el aprendizaje.

Aunque los participantes utilizaron bolígrafos digitales para escribir a mano, los investigadores dijeron que se espera que los resultados sean los mismos al utilizar un bolígrafo real sobre papel. Por otra parte, las conclusiones de este trabajo explican por qué los niños que han aprendido a escribir y leer en una tableta pueden tener dificultades para diferenciar letras que son imágenes especulares entre sí, como ‘b’ y ‘d’. Literalmente, aseguran, no han experimentado en sus cuerpos lo que se siente al producir esas letras.

Ver artículo: Van der Weel FR, Van der Meer ALH.  Handwriting but not typewriting leads to widespread brain connectivity: a high-density EEG study with implications for the classroom.  Front Psychol[Internet].2023[citado 2 feb 2024]; 14:1219945.  doi: 10.3389/fpsyg.2023.1219945

29 enero 2024| Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia

Investigadores del Instituto de Salud Mental del Hospital del Mar y del CIBER de Salud Mental (CIBERSAM) han asociado la incapacidad de las personas esquizofrénicas de filtrar la información que les llega del exterior con un defecto en una línea concreta de neuronas en su cerebro. Según el trabajo, publicado en European Psychiatry, este defecto es responsable de la visión distorsionada de la realidad que tienen estas personas y el hecho que deriva en los síntomas de la esquizofrenia, informa el hospital en un comunicado este miércoles. Los autores especifican que han identificado alteraciones funcionales en el cerebro del esquizofrénico compatibles con un defecto en un tipo de neurona del sistema GABA, lo cual podría explicar casi toda la constelación de síntomas de la esquizofrenia, puntualizando que estos hallazgos que han conseguido a través de estudios funcionales de neuroimagen del cerebro de personas con esta enfermedad.

En concreto, han analizado mapas funcionales del cerebro generados con resonancia magnética de 87 personas con esquizofrenia y los ha comparado con mapas funcionales de 137 controles sin la enfermedad. Las neuronas con función inhibitoria, las neuronas, se encuentran en todas las entradas sensoriales del cerebro, el sistema visual, el gusto, el olfativo, el auditivo y el tacto, y también están presentes en el sistema emocional y en el área donde se desarrolla el pensamiento razonado y en la parte encargada del lenguaje.

Su disfunción provoca que las personas con esquizofrenia tengan una percepción distorsionada de la realidad, no la puedan gestionar de forma correcta y desarrollen los síntomas de la enfermedad.

Referencia: Pujol J, Pujol N, Mané A, Martínez Vilavella G, Deus J, Blanco Hinojo L. Mapping alterations in the local synchrony of the cerebral cortex in schizophrenia. European Psychiatry [Internet]. 2023[citado 19 ene 2024];66(1):e84. doi: 10.1192/j.eurpsy.2023.2463

11 enero 2024| Fuente: Neurología| Tomado de| Noticia

Investigadores del Instituto de Salud Mental del Hospital del Mar y del CIBER de Salud Mental (CIBERSAM) han asociado la incapacidad de las personas esquizofrénicas de filtrar la información que les llega del exterior con un defecto en una línea concreta de neuronas en su cerebro. Según el trabajo, publicado en European Psychiatry, este defecto es responsable de la visión distorsionada de la realidad que tienen estas personas y el hecho que deriva en los síntomas de la esquizofrenia, informa el hospital en un comunicado este miércoles. Los autores especifican que han identificado alteraciones funcionales en el cerebro del esquizofrénico compatibles con un defecto en un tipo de neurona del sistema GABA, lo cual podría explicar casi toda la constelación de síntomas de la esquizofrenia, puntualizando que estos hallazgos que han conseguido a través de estudios funcionales de neuroimagen del cerebro de personas con esta enfermedad.

En concreto, han analizado mapas funcionales del cerebro generados con resonancia magnética de 87 personas con esquizofrenia y los ha comparado con mapas funcionales de 137 controles sin la enfermedad. Las neuronas con función inhibitoria, las neuronas, se encuentran en todas las entradas sensoriales del cerebro, el sistema visual, el gusto, el olfativo, el auditivo y el tacto, y también están presentes en el sistema emocional y en el área donde se desarrolla el pensamiento razonado y en la parte encargada del lenguaje.

Su disfunción provoca que las personas con esquizofrenia tengan una percepción distorsionada de la realidad, no la puedan gestionar de forma correcta y desarrollen los síntomas de la enfermedad.

Referencia: Pujol J, Pujol N, Mané A, Martínez Villavella G, Deus J, Pérez Sola, et al.  Mapping alterations in the local synchrony of the cerebral cortex in schizophrenia. Eur Psychiatry[Internet]. 2023[citado 10 ene 2024] 18;66(1):e84. doi: 10.1192/j.eurpsy.2023.2463.-

10 enero 2024| Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia