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sábado, 15 de mayo de 2021

LA MOTIVACIÓN PARA APRENDER DISMINUYE CON LA EDAD

A medida que las personas envejecen, a menudo pierden la motivación para aprender cosas nuevas o participar en actividades cotidianas. En un estudio con ratones, los neurocientíficos del MIT pudieron identificar un circuito cerebral que es fundamental para mantener este tipo de motivación.

   Este circuito es particularmente importante para aprender a tomar decisiones que requieren evaluar el costo y la recompensa que conlleva una acción en particular. Los investigadores demostraron que podrían aumentar la motivación de los ratones mayores para participar en este tipo de aprendizaje al reactivar este circuito, y también podrían disminuir la motivación al suprimir el circuito.

   A medida que envejecemos, es más difícil tener una actitud de levantarse y ponerse en marcha para aprender cosas nuevas. Este compromiso, es importante para nuestro bienestar social y para el aprendizaje; es difícil aprender si no asiste y no participa.

Motivación por costos y beneficios

   El cuerpo estriado es parte de los ganglios basales, una colección de centros cerebrales relacionados con la formación de hábitos, el control del movimiento voluntario, las emociones y la adicción. Durante varias décadas se han estado estudiando grupos de células llamadas estriosomas, que se distribuyen por todo el cuerpo estriado. Los estriosomas fueron descubiertos hace muchos años, pero su función seguía siendo misteriosa, en parte porque son tan pequeños y profundos dentro del cerebro que es difícil obtener imágenes de ellos con imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI).

   En los últimos años, han descubierto que los estriosomas desempeñan un papel importante en un tipo de toma de decisiones conocido como conflicto de aproximación-evitación. Estas decisiones implican elegir si tomar lo bueno con lo malo, o evitar ambos, cuando se les dan opciones que tienen elementos tanto positivos como negativos. Un ejemplo de este tipo de decisión es tener que elegir si acepta un trabajo que paga más, pero obliga a alejarse de la familia y los amigos. Tales decisiones a menudo provocan una gran ansiedad.

   En un estudio relacionado, descubrieron que los estriosomas se conectan a las células de la sustancia negra, uno de los principales centros productores de dopamina del cerebro. Estos estudios llevaron a los investigadores a plantear la hipótesis de que los estriosomas pueden estar actuando como un guardián que absorbe la información sensorial y emocional que proviene de la corteza y la integra para producir una decisión sobre cómo actuar. Estas acciones pueden luego ser fortalecidas por las células productoras de dopamina.

   Posteriormente, los investigadores descubrieron que el estrés crónico tiene un gran impacto en este circuito y en este tipo de toma de decisiones emocionales. En un estudio de 2017 realizado en ratas y ratones, mostraron que los animales estresados ​​eran mucho más propensos a elegir opciones de alto riesgo y alta rentabilidad, pero que podían bloquear este efecto manipulando el circuito.

 

   En el nuevo estudio de Cell , los investigadores se propusieron investigar qué sucede en los estriosomas cuando los ratones aprenden a tomar este tipo de decisiones. Para hacer eso, midieron y analizaron la actividad de los estriosomas mientras los ratones aprendían a elegir entre resultados positivos y negativos.

   Durante los experimentos, los ratones escucharon dos tonos diferentes, uno de los cuales fue acompañado por una recompensa (agua azucarada) y otro que fue emparejado con un estímulo levemente aversivo (luz brillante). Los ratones aprendieron gradualmente que si lamían más un pico cuando escuchaban el primer tono, obtendrían más agua azucarada, y si lamían menos durante el segundo, la luz no sería tan brillante.

   Aprender a realizar este tipo de tareas requiere asignar valor a cada costo y cada recompensa. Los investigadores encontraron que a medida que los ratones aprendían la tarea, los estriosomas mostraban una actividad más alta que otras partes del cuerpo estriado, y que esta actividad se correlacionaba con las respuestas de comportamiento de los ratones a ambos tonos. Esto sugiere que los estriosomas podrían ser fundamentales para asignar un valor subjetivo a un resultado en particular.

   Para sobrevivir, para hacer lo que sea que esté haciendo, es necesario poder aprender constantemente. Necesitas aprender qué es bueno para ti y qué es malo para ti.

   “Una persona, o en este caso un ratón, puede valorar una recompensa tan alto que el riesgo de experimentar un posible costo se ve abrumado, mientras que otra puede desear evitar el costo y excluir todas las recompensas. Y esto puede resultar en un aprendizaje impulsado por recompensas en algunos y un aprendizaje impulsado por los costos en otros.

   Los investigadores encontraron que las neuronas inhibitorias que transmiten señales de la corteza prefrontal ayudan a los estriosomas a mejorar su relación señal / ruido, lo que ayuda a generar las señales fuertes que se ven cuando los ratones evalúan una opción de alto costo o alta recompensa.



Perdida de motivación

   A continuación, los investigadores encontraron que en ratones más viejos (entre 13 y 21 meses, aproximadamente equivalente a personas de 60 años o más), el compromiso de los ratones con el aprendizaje de este tipo de análisis de costo-beneficio disminuyó. Al mismo tiempo, su actividad estriosómica disminuyó en comparación con la de los ratones más jóvenes. Los investigadores encontraron una pérdida de motivación similar en un modelo de ratón de la enfermedad de Huntington, un trastorno neurodegenerativo que afecta al cuerpo estriado y sus estriosomas.

   Cuando los investigadores utilizaron fármacos dirigidos genéticamente para impulsar la actividad en los estriosomas, encontraron que los ratones se involucraron más en el desempeño de la tarea. Por el contrario, la supresión de la actividad estriosómica condujo a la desconexión.

   Además del deterioro normal relacionado con la edad, muchos trastornos de salud mental pueden sesgar la capacidad de evaluar los costos y las recompensas de una acción, desde la ansiedad y la depresión hasta afecciones como el trastorno de estrés postraumático. Por ejemplo, una persona deprimida puede infravalorar las experiencias potencialmente gratificantes, mientras que alguien que sufre de adicción puede sobrevalorar las drogas pero infravalorar cosas como su trabajo o su familia.

   Los investigadores ahora están trabajando en posibles tratamientos farmacológicos que podrían estimular este circuito, y sugieren que entrenar a los pacientes para mejorar la actividad en este circuito a través de la biorretroalimentación podría ofrecer otra forma potencial de mejorar sus evaluaciones de costo-beneficio.

   Si pudiera identificar un mecanismo que subyace a la evaluación subjetiva de la recompensa y el costo, y utilizar una técnica moderna que pudiera manipularlo, ya sea psiquiátricamente o con biorretroalimentación, los pacientes podrían activar sus circuitos correctamente.

jueves, 1 de abril de 2021

¿CÓMO SE FORMAN IDEAS CREATIVAS Y ORIGINALES?

 


Desarrollar una idea original y creativa requiere la activación simultánea de dos redes completamente diferentes en el cerebro: la red asociativa - “espontánea” junto con la red más normativa - “conservadora”; esto de acuerdo con una nueva investigación realizada en la Universidad de Haifa.

   Los investigadores sostienen que "el pensamiento creativo aparentemente requiere 'controles y equilibrios'". La nueva investigación se llevó a cabo como parte de la tesis doctoral del Dr. Naama Mayseless, y fue supervisada por la profesora Simone Shamay-Tsoory del Departamento de Psicología de la Universidad de Haifa.

   Según los investigadores, la creatividad es nuestra capacidad de pensar de formas nuevas y originales para resolver problemas. Pero no todas las soluciones originales se consideran creativas. Si la idea no es completamente aplicable, no se considera creativa, sino simplemente una que no es razonable.

   Los investigadores plantearon la hipótesis de que para que se produzca una idea creativa, el cerebro debe activar una serie de redes diferentes, y tal vez incluso contradictorias. En la primera parte de la investigación, se dio a los encuestados medio minuto para que se les ocurriera una idea nueva, original e inesperada para el uso de diferentes objetos. Las respuestas que se proporcionaron con poca frecuencia recibieron una puntuación alta en cuanto a originalidad, mientras que las que se dieron con frecuencia recibieron una puntuación baja. En la segunda parte, se pidió a los encuestados que dieran, en medio minuto, su mejor descripción característica (y aceptada) de los objetos. Durante las pruebas, todos los sujetos fueron escaneados usando un dispositivo FMRI para examinar su actividad cerebral mientras proporcionaban la respuesta.

   Los investigadores encontraron una mayor actividad cerebral en una región "asociativa" entre los participantes cuya originalidad era alta. Esta región, que incluye las áreas del cerebro anterior medial, trabaja principalmente en segundo plano cuando una persona no se está concentrando, similar a soñar despierto.

   Pero los investigadores encontraron que esta región no operaba sola cuando se daba una respuesta original. Para que la respuesta fuera original, una región adicional trabajó en colaboración con la región asociativa: la región de control administrativo. Una región más "conservadora" relacionada con las normas y reglas sociales. Los investigadores también encontraron que cuanto más fuerte es la conexión, es decir, mejor funcionan estas regiones juntas en paralelo, mayor es el nivel de originalidad de la respuesta.

   “Por un lado, seguramente existe la necesidad de una región que arroje ideas innovadoras, pero por otro lado también existe la necesidad de una que sepa evaluar qué tan aplicables y razonables son estas ideas. La capacidad del cerebro para operar estas dos regiones en paralelo es lo que da como resultado la creatividad.

   Se puede concluir que el mismo cerebro crea ideas originales y, después, dichas ideas originales son evaluadas por la región conservadora, mucha más analítica, y se decide si esta idea se puede utilizar para resolver el problema que están afrontando la persona.

   Es posible que las creaciones más sublimes de la humanidad fueran producidas por personas que tenían una conexión especialmente fuerte entre las dos regiones”, concluyeron los investigadores.

viernes, 25 de diciembre de 2020

¿LA MUERTE ES REVERSIBLE?

 



 La muerte no es algo en que la gente piense de manera habitual, todos tenemos la idea de que algún día vamos a morir, pero nadie trata de profundizar mucho en eso. Por lo general la gente se refugia en la religión para garantizar una vida eterna en un paraíso. Pero fuera de eso no se tiene una seguridad de que pase después.

Siempre se ha buscado la manera de saber cuando una persona  se considera muerto: esto era cuando dejaba de respirar y no se sentía sus latidos cardiacos, ni su pulso y, entonces, no había más que hablar; la muerte era un momento bien delimitado en el tiempo. Pero todo esto cambió a mediados del siglo 20, con la llegada de los respiradores mecánicos, los marcapasos cardíacos y los cuidados intensivos modernos, estos desvincularon el aparato cardiopulmonar del cerebro, órgano coordinador de la mente el pensamiento y la acción.

   Existen casos en los que una persona declarada con muerte cerebral sigue teniendo todas las funciones normales durante largos periodos de tiempo. Tenemos el caso de Jahi McMath, una niña de 13 años, en el 2013, que al realizarse una operación muy delicada tuvo un derrame cerebral  intenso, que llevó a los médicos a declararla legalmente muerta.

   Pero los padres no se dieron por vencidos, decidieron trasladar a su hija a Nueva Jersey donde la ley no consideraba legalmente muerta a una persona con daño cerebral fuerte. Desde entonces se ha mantenido con vida, se ha desarrollado y ha crecido, pero no ha vuelto a abrir los ojos, ni a hablar, y, tal vez, ni a pensar.

   Se han dado casos en que mujeres embarazadas son declaradas con muerte cerebral, pero se mantienen vivas por medio de respiradores y se alimentan por medio de suero. En más de 30 casos se ha podido lograr que el bebé acabe su desarrollo dentro del vientre de su madre y después nazca sin ningún problema, aunque legalmente su madre haya muerto tiempo atrás.

   Los cambios en la ciencia y la tecnología han cobrado fuerza legal en Estados Unidos con la Ley de Determinación Uniforme de la Defunción, de 1981, que define la muerte como la interrupción irreversible de las funciones cardiorrespiratorias o del funcionamiento de las estructuras intracraneales. Dicho llanamente: cuando muere el cerebro, muere la persona.

   El cese de la función encefálica es lo que define la muerte, pero no ayuda a diagnosticarla clínicamente, ya que los procesos biológicos pueden persistir aunque deje de funcionar el cerebro. De hecho, es posible mantener «vivo» o en «soporte vital» a un cuerpo en muerte cerebral durante horas, días e incluso más tiempo. Para los familiares y amigos del difunto, es dificilísimo asumir lo que ocurre: cuando acuden a la unidad de cuidados intensivos, se encuentran que el tórax sube y baja, que tiene pulso, que el color de la piel parece normal y que el cuerpo sigue caliente. Su ser amado, que aparenta estar mejor que otros pacientes, legalmente es un cadáver, por mucho que le siga latiendo el corazón. Los médicos lo mantienen conectado a un respirador, en este estado de «semivida», porque es un donante de órganos en potencia: una vez obtenida la autorización, le extraerán el corazón, los riñones, el hígado o los pulmones, de los que siempre hay una enorme demanda.

   A pesar de los avances técnicos, la biología y la medicina todavía no explican de forma precisa, coherente y fundamentada qué define el nacimiento y la muerte, los limites que demarcan la vida. Aristóteles escribió en su tratado acerca del alma, hace más de dos mil años, que los seres vivos son más que la suma de sus partes; el filósofo propugnaba que el alma vegetativa de todo organismo (planta, animal o persona) es la forma o la esencia de ese ser vivo.

   El alma vegetativa rige las funciones de nutrición, crecimiento y reproducción, que dependen del cuerpo; cuando desaparecen dichas capacidades vitales, ya no estamos ante un organismo animado (término que proviene del latín anima, «alma»). El alma sensitiva permite a los animales y las personas percibir el mundo y su cuerpo; es lo más próximo a lo que actualmente llamamos «experiencia consciente».

   Fijémonos en la palabra irreversible dentro de la definición contemporánea de muerte encefálica. Sin una fórmula conceptual clara que indique cuándo está vivo o muerto un organismo, la irreversibilidad depende de la tecnología vigente en cada momento, que evoluciona sin parar. Lo que era irreversible a principios del siglo xx (la abolición de la función respiratoria) pasó a ser reversible a menos de cien años después. ¿Tanto cuesta imaginar que quizás ocurra lo mismo con las funciones encefálicas? Un experimento reciente sugiere que esta idea ya no es mera fantasía.

Reanimación parcial del cerebro

   Este año se dio un experimento excepcional: un grupo de científicos, aprovecharon los centenares de cerdos sacrificados en un matadero. Los investigadores extrajeron el cerebro del cráneo de los animales y conectaron las arterias carótidas y las venas del organismo a una máquina de percusión que actuaba como corazón: bombeaba algo parecido a la sangre, una mezcla artificial de compuestos que transportaban oxígeno y fármacos para evitar que las células sufrieran daños.

   Estudiaron la viabilidad de los cerebros de los cerdos cuatro horas después del aturdimiento por electronarcosis, el degüello y el sangrado. A primera vista, los cerebros conectados parecían relativamente normales. Al circular el líquido, se observó que la intrincada red vascular que irriga el cerebro respondía adecuadamente; se conservó la integridad del tejido y se redujo el edema que provoca la muerte de las células.

   Lo que no se observó fueron las ondas cerebrales propias de los electroencefalogramas. Los electrodos colocados en la superficie de los cerebros no detectaron actividad eléctrica global: ni las ondas lentas que cruzan la corteza cerebral a un ritmo constante durante el sueño profundo, ni las exacerbaciones abruptas seguidas de un silencio. Solo apareció una línea recta (una línea isoeléctrica global), que denotaba la ausencia de cualquier tipo de consciencia. Un cerebro que guarda silencio (en términos eléctricos) no alberga experiencia psíquica alguna. En todo caso, esta situación no fue ninguna sorpresa; por el contrario, el equipo la buscó expresamente, añadiendo en la solución perfundida una mezcla de fármacos que anulan las funciones neuronales y las comunicaciones sinápticas.

   ¿Qué habría pasado si los científicos no hubiesen añadido neurobloqueantes a la solución? Lo más probable, nada. Que unas pocas neuronas conserven una mínima excitabilidad no implica que millones de ellas vayan a reorganizarse espontáneamente y recobrar la actividad eléctrica global. Pese a todo, no es descartable que, con un poco de ayuda externa, con algo así como un desfibrilador cortical, se pudiese «reiniciar» un cerebro muerto y reanimar los ritmos encefálicos característicos del órgano vivo.

   Pero queda una pregunta obvia: ¿se puede aplicar esta técnica al cerebro humano? Antes de horrorizarnos, pensemos lo siguiente: si apareciera nuestro hijo, o nuestra pareja, ahogado o víctima de una sobredosis, sin pulso ni aliento desde hace horas, ¿qué querríamos que hicieran los médicos? Hoy en día los declararían muertos. ¿Podría cambiar esta situación mañana, con la técnica que ha diseñado el equipo de Yale? ¿No es acaso un fin noble?

    Sin duda, no hasta que no sepamos si el cerebro reanimado de un animal presenta la actividad eléctrica global típica de un cerebro sano, sin señales indicativas de dolor, sufrimiento o angustia extremos.

 

 


UNA ADVERTENCIA DADA DESDE 2015 SOBRE EL PELIGRO DE EL CORONAVIRUS

El artículo siguiente fue publicado en la revista The Scientist el  16 de noviembre de 2015, por Jef Akst. En estos momento, donde ya hemos ...