Los Neurocientíficos Revelan Que El Prearcuato Ventral Contiene Una “plantilla De Atención”

Neurocientíficos del MIT identifican la región del cerebro que contiene objetos en la memoria

Neurocientíficos de MIT han identificado la región del cerebro que guarda objetos en la memoria hasta que son detectados.

Imagina que estás buscando tu billetera en un escritorio desordenado. Mientras explora el área, tiene en su mente una imagen mental de cómo se ve su billetera.

Los neurocientíficos del MIT ahora han identificado una región del cerebro que almacena este tipo de representación visual durante una búsqueda. Los investigadores también encontraron que esta región envía señales a las partes del cerebro que controlan los movimientos de los ojos, indicándoles a las personas dónde mirar a continuación.

Esta región, conocida como prearcuato ventral (VPA), es fundamental para lo que los investigadores denominan “atención de características”, que permite al cerebro buscar objetos en función de sus propiedades específicas. La mayoría de los estudios anteriores sobre cómo el cerebro presta atención han investigado un tipo diferente de atención conocido como atención espacial, es decir, qué sucede cuando el cerebro se concentra en una determinada ubicación.

“La forma en que la gente vive la mayor parte del tiempo, no sabe dónde están las cosas de antemano. Están prestando atención a las cosas en función de sus características ”, dice Robert Desimone, director del Instituto McGovern de Investigación del Cerebro del MIT. “Por la mañana estás tratando de encontrar las llaves de tu auto para poder ir a trabajar. ¿Cómo haces eso? No miras cada píxel de tu casa. Tienes que usar tu conocimiento sobre cómo son las llaves de tu auto “.

Desimone, también profesor de Doris y Don Berkey en el Departamento de Ciencias Cerebrales y Cognitivas del MIT, es el autor principal de un artículo que describe los hallazgos en la edición en línea del 29 de octubre de Neuron. La autora principal del artículo es Narcisse Bichot, científica investigadora del Instituto McGovern. Otros autores son Matthew Heard, ex técnico de investigación, y Ellen DeGennaro, estudiante graduada de la División de Ciencias y Tecnología de la Salud de Harvard-MIT.

Objetivos visuales

Los investigadores se centraron en el VPA en parte debido a sus amplias conexiones con los campos oculares frontales del cerebro, que controlan los movimientos oculares. Ubicado en la corteza prefrontal, el VPA se ha relacionado anteriormente con la memoria de trabajo, una capacidad cognitiva que nos ayuda a recopilar y coordinar información mientras realizamos tareas como resolver un problema matemático o participar en una conversación.

“Ha habido muchos estudios que muestran que esta región de la corteza está muy involucrada en la memoria de trabajo”, dice Bichot. “Si tienes que recordar algo, las células en estas áreas están involucradas en retener la memoria de ese objeto con el propósito de identificarlo más tarde”.

En el nuevo estudio, los investigadores encontraron que el VPA también contiene lo que ellos llaman una “plantilla de atención”, es decir, un recuerdo del elemento que se busca.

En este estudio, los investigadores primero mostraron a los monos un objeto objetivo, como un rostro humano, un plátano o una mariposa. Después de un retraso, mostraron una serie de objetos que incluían al objetivo. Cuando el animal fijó su mirada en el objeto objetivo, recibió una recompensa. “Los animales pueden mirar a su alrededor todo el tiempo que quieran hasta encontrar lo que buscan”, dice Bichot.

Mientras los animales realizaban la tarea, los investigadores registraron la actividad eléctrica de las neuronas en el VPA. Cada objeto produjo un patrón distintivo de actividad neuronal, y las neuronas que codificaron una representación del objeto objetivo permanecieron activas hasta que se encontró una coincidencia, lo que provocó que las neuronas dispararan aún más.

“Cuando el objeto objetivo finalmente entra en sus campos receptivos, dan respuestas mejoradas”, dice Desimone. “Esa es la señal de que lo que están buscando realmente está ahí”.

Aproximadamente 20 a 30 milisegundos después de que las células VPA responden al objeto objetivo, envían una señal a los campos oculares frontales, que dirigen los ojos para que se fijen en el objetivo.

Cuando los investigadores bloquearon la actividad del VPA, encontraron que aunque los animales aún podían mover sus ojos en busca del objeto objetivo, no podían encontrarlo. “Presumiblemente es porque han perdido este mecanismo para decirles dónde está el objetivo probable”, dice Desimone.

Atención enfocada

Los investigadores creen que el VPA puede ser el equivalente en primates no humanos de una región del cerebro humano llamada unión frontal inferior (FIP). El año pasado, Desimone y el postdoctorado Daniel Baldauf descubrieron que la FIP se aferra a la idea de un objeto objetivo (en ese estudio, ya sean caras o casas) y luego dirige la parte correcta del cerebro para buscar el objetivo.

Los investigadores ahora están estudiando cómo interactúa el VPA con una región cercana llamada VPS, que parece ser más importante para tareas en las que la atención debe cambiarse rápidamente de un objeto a otro. También están realizando estudios adicionales sobre la atención humana, con la esperanza de aprender más sobre trastornos como el trastorno por déficit de atención con hiperactividad y otros trastornos de la atención.

“Realmente existe una oportunidad para comprender algo importante sobre el papel de la corteza prefrontal tanto en el comportamiento normal como en los trastornos cerebrales”, dice Desimone.

Publicación : Narcisse P. Bichot, et al., “Una fuente de atención basada en características en la corteza prefrontal”, Neuron, 2015; doi: 10.1016 / j.neuron.2015.10.001

Imagen: Jose-Luis Olivares / MIT

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