Una red modular redundante apoya la comunicación cerebral adecuada
Vuelva a llamar a un número de teléfono o las instrucciones que acaba de decir y su cerebro se comunicará activamente en muchas regiones. Se cree que la memoria de trabajo depende de las interacciones entre estas regiones, pero la forma en que estas áreas del cerebro interactúan y representan correctamente la memoria sigue siendo un misterio.
En Baylor College of Medicine, el Dr. Nuo Li, profesor asistente de neurociencia y académico de McNair, y sus colegas estudiaron la naturaleza de la comunicación entre las regiones del cerebro involucradas en la memoria de trabajo y encontraron evidencia de que una organización de red modular es fundamental para la actividad neuronal persistente.
Cómo se comunican las regiones del cerebro
Li y sus colegas pudieron ver que cada hemisferio del cerebro tiene una representación separada de un recuerdo. Sin embargo, los hemisferios están estrechamente coordinados de un momento a otro, lo que da como resultado información muy coherente a través de ellos durante la memoria de trabajo.
En su estudio, los investigadores involucraron a los ratones en un comportamiento simple que les obligaría a memorizar información específica. Han sido entrenados para retrasar una acción instruida durante unos segundos. Este retraso les dio a los investigadores la capacidad de observar la actividad cerebral durante el proceso de memoria.
«Vimos muchas neuronas dispararse simultáneamente desde ambos hemisferios de la corteza de manera coordinada. Si la actividad aumentaba en una región, la otra región seguía de cerca. Presumimos que las interacciones entre los hemisferios cerebrales son las responsables de esto. Memoria», Li dicho. Ella dijo.
Li y sus colegas registraron la actividad en cada hemisferio, mostrando que cada uno creaba su propia copia de la información durante el proceso de memoria. Entonces, ¿cómo se comunican los dos hemisferios?
Li explicó que mediante el uso de optogenética pudieron corromper la información en un solo hemisferio, afectando a miles de neuronas durante el período de memoria. Lo que encontraron fue inesperado.
«Cuando cerramos un hemisferio, el otro área cerró las comunicaciones, esencialmente evitando que la corrupción se propague y afecte los negocios en otras regiones», dijo Li. «Esto es similar a las redes modernas como las redes eléctricas. Están conectadas para permitir el flujo de electricidad pero también para monitorear fallas, rompiendo las conexiones cuando sea necesario para que toda la red eléctrica no se caiga».
En colaboración con el Dr. Shaul Druckmann y el estudiante de doctorado Byungwoo Kang de la Universidad de Stanford, los investigadores desarrollaron análisis teóricos y simulaciones de redes de este proceso, demostrando que esta organización modular en el cerebro es fundamental para la robustez del cerebro. actividad. Esta robustez puede ser responsable de la capacidad del cerebro para resistir ciertas lesiones, protegiendo la función cognitiva de las distracciones.
«Comprender la organización modular redundante del cerebro será importante para diseñar estrategias de reparación y modulación neuronal que sean compatibles con el procesamiento natural de la información del cerebro», dijo Li.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Facultad de Medicina de Baylor. Original escrito por Graciela Gutierrez. Nota: el contenido se puede cambiar por estilo y longitud.