NEURONAS GENERALISTAS EN LA CORTEZA PREFRONTAL DEL CEREBRO

Neurología

Lunes, 02 de Agosto de 2010 08:16

En el cerebro de humanos y otros primates, la corteza prefrontal es donde tienen lugar funciones de alto nivel como el aprendizaje, la toma de decisiones, y la planificación. Los neurocientíficos se han preguntado desde hace tiempo si las neuronas en esa parte del cerebro están especializadas en un tipo de tarea o si son "generalistas", o sea capaces de participar en muchas funciones distintas. Un nuevo estudio del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria, del MIT, apoya la teoría de que son generalistas. Foto: MIT Earl Miller, profesor del MIT, y otros colegas de su laboratorio entrenaron monos para que realizasen dos tareas de clasificación diferentes, y constataron que cerca de la mitad de las neuronas implicadas podía alternar entre las dos tareas. En estudios anteriores, Miller mostró que cuando se entrena a monos para que clasifiquen animales, distinguiendo entre perros y gatos, algunas neuronas en la corteza prefrontal se adaptan al concepto de "gato" mientras que otras responden a la idea de "perro". Esta vez, Miller, Jason Cromer, y Jefferson Roy entrenaron a los monos para que realizaran dos tareas de clasificación diferentes. Una era distinguir entre gatos y perros, y la otra distinguir entre automóviles sedán y automóviles deportivos. Los científicos registraron la actividad de cerca de 500 neuronas en la corteza prefrontal de los monos a medida que los animales pasaban de una tarea a otra en repetidas ocasiones. A pesar de que encontraron que algunas neuronas estaban más adaptadas a las imágenes de automóviles y otras a las imágenes de animales, también identificaron muchas neuronas que estaban activas durante ambas tareas. De hecho, estas neuronas "multitarea" eran las que mejor realizaban identificaciones correctas en ambas categorías. Lo descubierto en esta investigación sugiere que las neuronas en la corteza prefrontal tienen una singular habilidad para adaptarse a tareas diferentes. Una investigación anterior mostró que en otras partes del cerebro la mayoría de las neuronas están muy especializadas. Las neuronas presentes en la corteza visual, por ejemplo, están programadas para responder a estímulos muy específicos, como una línea vertical o cierto color. De algunas incluso se ha comprobado que se activan sólo en respuesta a un rostro específico. Scitech News

ENORMES CAMBIOS EN EL CEREBRO SIN QUE ESTE DEJE DE FUNCIONAR

Neurología

Lunes, 02 de Agosto de 2010 16:02

La ciencia ha tratado de explicar durante mucho tiempo por qué el cerebro de un bebé es particularmente flexible y por qué cambia con tanta facilidad. ¿Es porque los bebés tienen que aprender mucho? Un grupo de investigadores del Instituto Max Planck para la Dinámica y la Autoorganización en Gotinga (Alemania), la Universidad de Princeton (Estados Unidos) y otras instituciones, ha propuesto ahora una nueva explicación: Quizás es porque el cerebro todavía tiene que crecer. Foto: Wolfgang Keil Usando una combinación de experimentos, modelos matemáticos y simulaciones por ordenador, los investigadores han demostrado que las conexiones neuronales en la corteza visual de gatos se reestructuran durante la fase de crecimiento y que esta restructuración puede ser explicada recurriendo a procesos capaces de organizarse a sí mismos. El estudio fue dirigido por Matthias Kaschube, antiguo investigador del mencionado instituto y ahora en la Universidad de Princeton. El cerebro cambia continuamente. Las estructuras neuronales no son fijas, sino que se modifican con cada paso de aprendizaje y cada experiencia. Sin embargo, ciertas áreas del cerebro de un bebé recién nacido son particularmente flexibles. En experimentos con animales, el desarrollo de la corteza visual puede ser fuertemente influenciado en los primeros meses de vida, por ejemplo, por diferentes estímulos visuales. El cerebro realiza una proeza tremenda al llevar a cabo semejante restructuración a la vez que continúa funcionando. Es como modificar una máquina mientras se la mantiene en marcha. Y, tal como subraya Wolfgang Keil del mencionado instituto, detrás de la hazaña no hay un ingeniero que dirija la planificación; el proceso se debe generar a sí mismo. Los investigadores usaron modelos matemáticos y simulaciones por ordenador para dilucidar cómo el cerebro podría lograr esta restructuración. Por una parte, el cerebro trata de mantener las relaciones locales en la corteza visual tan uniformes como sea posible. Por otra parte, el desarrollo de la corteza visual está determinado por el propio proceso visual. Los investigadores han logrado dar con una base matemática que describe de manera notablemente fidedigna cómo la corteza visual se reestructura durante la fase de crecimiento. Scitech News

RECONOCIMIENTO DE ROSTROS ENTRE CONGENERES

Psicología

Miércoles, 04 de Agosto de 2010 07:55

Diariamente vemos a muchas personas: desde la camarera en la cafetería, al conductor del autobús, pasando por los compañeros de trabajo y gente del vecindario. Sin la capacidad de reconocer los rostros a primera vista, no podríamos distinguir a una persona de entre las demás. Foto: Christoph Dahl Los monos también poseen una capacidad notable para diferenciar los rostros de los miembros de su grupo y extraer directamente a partir del rostro información relevante sobre el individuo. El equipo de Christoph Dahl, investigador en el Instituto Max Planck para la Cibernética Biológica en Tubinga, Alemania, ha examinado cómo las personas y los monos macacos reconocen los rostros y procesan la información en el cerebro. Entre otras cosas, los investigadores han constatado que ambas especies detectan los rostros de sus congéneres inmediatamente, mientras que los rostros de individuos de otras especies son procesados de forma diferente. Desde pequeños estamos acostumbrados a las caras de otros humanos, y nos fijamos en detalles como una nariz larga, unos labios gruesos, o unas cejas pobladas. Aprendemos a reconocer las pequeñas diferencias que contribuyen a la apariencia facial de una persona. En los monos es muy similar. Ellos aprenden a reconocer los rasgos faciales de sus congéneres y pueden determinar la identidad de cada miembro del grupo rápidamente. Sin embargo, en los humanos, así como en los monos macacos, este principio sólo funciona para individuos de la misma especie. Aunque el reconocimiento de los rostros de los congéneres se hace usando un procesamiento holístico, las partes individuales como la boca, la nariz y los ojos, así como las proporciones faciales son importantes. A pesar de que miramos a los ojos, nuestras funciones neurales capturan la imagen completa. Scitech News