iulie 19, 2024

Obiectiv Jurnalul de Tulcea – Citeste ce vrei sa afli

Informații despre România. Selectați subiectele despre care doriți să aflați mai multe

Chiar și mișcările simple creează ondulații în creier

Chiar și mișcările simple creează ondulații în creier

rezumat: Un nou studiu raportează că o simplă mișcare, cum ar fi apăsarea unui buton, poate trimite valuri de activitate prin neuroni care acoperă întregul creier.

Sursă: Universitatea din Oregon

O nouă cercetare de la Universitatea din Oregon arată că chiar și o simplă mișcare, cum ar fi apăsarea unui buton, trimite valuri de activitate prin rețelele de neuroni care se întind prin creier.

Descoperirea evidențiază complexitatea creierului uman, provocând imaginea simplistă a manualului despre regiuni distincte ale creierului atribuite unor funcții specifice.

„Este foarte bine cunoscut faptul că cortexul motor primar controlează producția de mișcare”, a spus Alex Rockhill, student absolvent la Laboratorul de fiziologie umană Nikki Swan. „Dar există mult mai mult în mișcare decât această regiune a creierului.”

Rockhill este primul autor al unei noi lucrări din laborator, publicată în decembrie în Journal of Neural Engineering.

Swan și echipa ei studiază rețelele creierului uman datorită colaborării cu medici și cercetători de la Oregon Health & Science University. Echipa OHSU folosește o tehnică numită EEG intracranian pentru a determina unde pot începe convulsii la pacienții cu epilepsie rezistentă la tratament. Aceștia implantează chirurgical o serie de electrozi în creierul pacienților pentru a identifica cu precizie când și unde are loc o criză, potențial îndepărtarea zonei afectate a creierului.

Un EEG intracranian poate oferi, de asemenea, o perspectivă asupra altor activități ale creierului. Este tehnologia „standard de aur”, a spus Swan. Dar cercetătorii au rareori acces la el, deoarece implantarea electrozilor este un proces intens. Participanții la studiul lui Swann au fost de acord să-și lase echipa să-și studieze creierul în timp ce erau deja conectați la electrozi pentru a studia crizele.

READ  O vedetă rusă se îndreaptă săptămâna viitoare la Stația Spațială Internațională pentru a filma primul film spațial mondial

Swan și colegii ei au oferit participanților la studiu o sarcină simplă de mișcare: apăsarea unui buton. Ei au înregistrat activitatea a mii de neuroni din tot creierul, în timp ce participanții au îndeplinit sarcina. Apoi, au testat dacă ar putea antrena un computer pentru a determina dacă anumite modele de activitate cerebrală au fost preluate în repaus sau în mișcare.

Semnalele au fost evidente în anumite zone ale creierului. Acestea au fost regiuni asociate anterior cu mișcarea, unde majoritatea neuronilor sunt susceptibili să se concentreze pe acest comportament. Dar cercetătorii au descoperit, de asemenea, semnale ale creierului care prezic mișcarea în tot creierul, inclusiv în regiuni care nu sunt special desemnate pentru aceasta.

În multe părți ale creierului, „putem prezice cu o mai mare acuratețe decât șansa dacă acele date au venit sau nu în timpul mișcării”, a spus Swan.

„Am găsit un spectru de regiuni ale creierului, de la regiuni motorii de bază în care puteți decoda că o persoană se mișcă 100% din timp, până la alte regiuni care pot fi decodificate 75% din timp”, a adăugat Rockhill.

Ei au înregistrat activitatea a mii de neuroni din tot creierul în timp ce participanții au îndeplinit sarcina. Imaginea este în domeniul public

În unele zone care nu sunt specializate pentru mișcare, „unii neuroni pot fi declanșați, dar pot fi copleșiți de neuroni care nu sunt legați de mișcare”, a spus el.

Descoperirile lor completează un studiu publicat în 2019 în jurnal naturăunde alți cercetători au arătat rețele similare ale creierului la distanță lungă asociate cu mișcarea la șoareci.

„Această lucrare a arătat că mișcarea este omniprezentă în creier, iar lucrarea noastră a arătat că acest lucru este adevărat și la oameni”, a spus Swan.

READ  Nava spațială NASA „atinge” soarele pentru prima dată și se cufundă în atmosferă

Poate că fenomenul nu se limitează nici la mișcare. Este, de asemenea, posibil ca alte sisteme, cum ar fi vederea și atingerea, să acopere mai multe părți ale creierului decât se aștepta anterior.

Echipa dezvoltă acum noi sarcini care implică diferite tipuri de mișcări, pentru a vedea cum acestea se manifestă în creier. Ei intenționează să continue să crească colaborarea cu OHSU, implicând mai mulți cercetători în proiect și dobândind o înțelegere mai profundă a complexităților creierului.

„Există o mulțime de oportunități acum că avem această nouă colaborare”, a spus Swan. „Suntem cu adevărat norocoși să avem oportunitatea de a colecta date atât de interesante lucrând cu echipa OHSU și cu pacienții lor minunați.”

Vezi si

Aceasta arată celulele precursoare de oligodendrocite

Despre acest Neuroscience Research News

autor: Laurel Hammers
Sursă: Universitatea din Oregon
A lua legatura: Laurel Hammers – Universitatea din Oregon
imagine: Imaginea este în domeniul public

Căutare originală: Acces închis.
Înregistrările stereo-EEG extind distribuțiile cunoscute ale oscilațiilor canonice legate de mișcareDe Alexander P Rockhill și colab. Journal of Neural Engineering


rezumat

Înregistrările stereo-EEG extind distribuțiile cunoscute ale oscilațiilor canonice legate de mișcare

obiectiv. Cercetările electrofiziologice anterioare au caracterizat modelele oscilatorii canonice asociate cu mișcarea predominant din înregistrările cortexului senzoriomotor primar. Mai puține lucrări au încercat să decodeze mișcarea pe baza înregistrărilor electrofiziologice dintr-o gamă mai largă de regiuni ale creierului, cum ar fi cele prelevate prin electroencefalografie stereotactică (sEEG), în special la oameni. Ne-am propus să identificăm și să caracterizăm diferite oscilații asociate cu mișcarea într-un eșantion relativ larg de regiuni ale creierului la oameni și dacă acestea se extind dincolo de regiunile creierului asociate anterior cu mișcarea.

READ  Coreea de Sud a lansat prima sa misiune lunară pe o rachetă SpaceX

Apropiindu-se. Am folosit o mașină de vector de suport liniar pentru a decoda modele spectrale cu frecvență temporală restricționată la mișcare și am validat rezultatele noastre cu un test de permutare a clusterului și decodificarea modelului co-spațial.

Descoperiri cheie. Am reușit să clasificăm cu precizie spectroscopia sEEG în timpul sarcinii de mișcare a apăsării tastei în raport cu intervalul de timp dintre încercări. Mai exact, am găsit aceste modele descrise anterior: desincronizare beta (13–30 Hz), sincronizare beta (rebound), modulație alfa înainte de mișcare (8–15 Hz), creșterea gamma în bandă largă după mișcare (60–90 Hz) și potențialul asociat cu Evenimentul. Aceste modele oscilatorii au fost observate recent într-o gamă largă de regiuni ale creierului accesibile cu sEEG care nu sunt accesibile cu alte metode de înregistrare electrofiziologică. De exemplu, prezența desincronizării beta în lobul frontal a fost mai răspândită decât cea descrisă anterior, extinzându-se dincolo de cortexele motorii primare și secundare.

indicaţie. Clasificarea noastră a dezvăluit modele proeminente de frecvență temporală observate și în studiile anterioare folosind EEG și EEG neinvaziv, dar aici am identificat aceste modele în regiunile creierului care nu sunt încă asociate cu mișcarea. Acest lucru oferă noi dovezi pentru amploarea anatomică a unui sistem de rețele cinematice presupuse care afișează fiecare dintre aceste moduri oscilatorii.