Traduccion de "las redes neuronales desacreditan la frenologia"

Neurociencia
Las redes neurales desacreditan la Frenología
Robert. T. Knight

La neurociencia de sistemas apunta a entender como billones de neuronas en el cerebro mamífero respaldan las conductas dirigidas a metas, tales como la toma de decisiones. Descifrar como las neuronas individuales responden a los estímulos sensoriales o a las decisiones motoras, se ha enfocado en delinear lasbases neurales de estos procesos en regiones discretas de la corteza cerebral, y ha proveído percepciones claves a la base fisiológica del comportamiento. Sin embargo evidencia desde estudios neurofisiológicos, electrofisiológicos y neuroimagen en humanos han revelado que las interacciones entre áreas neurales generalizadas en el cerebro, están a la base del comportamiento fluido y organizado. Dosestudios sobre este asunto, por Womelsdorf et al en la pagina 1609 (1), y Saalman et al, en la pagina 1612 (2), y un reciente estudio en “Science”, por Buschman y Miller (3), desenredan los detalles de estas interacciones al evaluar la actividad simultanea de neuronas en múltiples sitios del cerebro mamífero. Los estudios muestran que las interacciones en red en regiones anatómicamente discretas delcerebro están a la base del procesamiento cognitivo y disipan cualquier noción frenológica sobre que una determinada facultad mental innata este basada únicamente en solo una parte del cerebro.
Buschman y Miller usaron un acercamiento experimental clásico de manipulación “de arriba a abajo” y “de abajo a arriba” de atención en monos. La búsqueda “arriba-abajo”-por ejemplo, buscando al infamepersona Wally en una ilustración de un libro para niños- típicamente requiere esfuerzo. Por el contrario, la búsqueda “abajo-arriba” es predominantemente una conducta automática-similar a encontrar un globo rojo en un mar de globos azules- el globo rojo literalmente resalta a la vista. Buschman y Miller registraron actividad neuronal desde múltiples sitios en las áreas pre frontal y parietal de lacorteza cerebral de los monos (la corteza es en gran medida responsable de procesos cognitivos de alto nivel como la atención, memoria y toma de decisiones). Estas regiones están separadas por varios centímetros, pero están conectadas por extensos paquetes de axones (extensiones neuronales que forma en circuito del cerebro), sugiriendo que puede que se comuniquen entre ellas mientras el animalrealiza la tarea conductual. En estudios de registro clásicos de neuronas individuales, las distintas áreas del cerebro son examinadas por distintos investigadores, quienes observan la tarea en distintos animales. La ventaja de registrar de múltiples sitios en el cerebro simultáneamente, es que estos factores se mantienen constantes, permitiendo así un preciso análisis del tiempo relativo de laactividad neural en el mismo animal.
Buschman y Miller determinaron ambos, la actividad eléctrica de las neuronas individuales (llamada actividad de una sola unidad) y el conjunto de la actividad neta de muchas neuronas (llamado potencial de campo local) en el cerebro del mono. La actividad repetitiva de estos conjuntos neuronales se manifiesta como actividad oscilatoria en diferentes bandas defrecuencia, las cuales pueden ser fácilmente extraídas de la actividad eléctrica en curso del cerebro. Durante una búsqueda serial “arriba-abajo”, los monos tuvieron que detectar una barra colorida (el objetivo) que compartía las propiedades de color y orientación lineal con otras barras en una pantalla de computadora. A causa de que la barra objetivo era similar a las otras barras en la pantalla, elmono tuvo que buscar para escoger el objetivo saliente, una tarea que requiere un esfuerzo deliberado. Durante esta tarea, las neuronas pre frontales corticales fueron activadas primero, y la actividad sincrónica con las neuronas en la corteza parietal aumento en el rango de frecuencia de 22 a 34 Hz en la corteza pre frontal (ver figura). Para la tarea de “abajo-arriba”, la barra objetivo...