Para interactuar con éxito con el entorno, el cerebro debe transmitir información sensorial para provocar movimientos específicos en momentos específicos. Tales transformaciones sensoriomotoras están mediadas críticamente por el procesamiento sensoriomotor en el cerebro.
En esta red de procesamiento sensoriomotor, las neuronas individuales representan información sensorial, cognitiva y relacionada con el movimiento. Pero determinar cómo interactúan tus neuronas entre ver y actuar es una tarea compleja.
Un nuevo estudio del Laboratorio de Cognición e Integración Sensoriomotora de universidad de pittsburgh La Escuela de Ingeniería de Swanson ha desentrañado estas señales neuronales mixtas. El equipo descubrió cómo las neuronas codifican y decodifican esta información y diferencian entre señales motoras y sensoriales.
Encontraron un patrón temporal fiable en el actividad neuronal eso estaba ligado al movimiento, pero también podíamos replicarlo con microestimulación.
Los científicos han estudiado los mecanismos de decodificación cuando las señales conducen al movimiento, diferenciándolo de cómo se codifica la información durante el procesamiento visual.
Neeraj Gandhi, profesor de bioingeniería que dirige el Laboratorio de Integración y Cognición Sensoriomotora en Pitt, dijo: “Los mismos grupos de neuronas pueden comunicar información sobre sensaciones y movimientos, y el cerebro sabe qué señal es cuál. Descubrimos que es como si grupos de neuronas codificaran la misma información en un ‘lenguaje’ para enviar mensajes sobre la sensación y en otro ‘lenguaje’ para enviar información sobre el movimiento”.
“Los grupos de receptores de neuronas solo actúan en uno de los idiomas, esa es la clave”.
Para este estudio, los científicos utilizaron la microestimulación para identificar el proceso de codificación y decodificación. También repitieron el patrón de actividad neuronal en cerebros de primates no humanos y provocaron la respuesta motora deseada.
Estos hallazgos ofrecen nuevos conocimientos sobre el debate de larga data sobre la preparación y generación de motores, situando la señal de control de movimiento en recursos de actividad temporal en sustratos neuronales compartidos. Puede tener implicaciones significativas para las interfaces cerebro-computadora y las neuroprótesis.
jagadish él dijo, “Para las neuroprótesis, esta investigación podría crear una forma de frenar e inhibir la respuesta cuando no la necesita y liberarla cuando sea necesario, todo basado en la vibración de las neuronas. La tecnología actual solo entrega un pulso cada pocos milisegundos. Si puede controlar el tiempo de entrega de cada pulso, puede seleccionar la microestimulación estandarizada para lograr el efecto deseado. ”
Referencia del periódico:
- Uday K. Jagadisan, Neeraj J. Gandhi. La estructura temporal de la población complementa el código de tarifas durante las transformaciones sensoriomotoras. Biología actual, 2022; DUELE: 10.1016/j.cub.2022.01.015
