Los autistas no pueden entender el “yo”

15 12 2009

Científicos encontraron evidencia de que la autoconciencia -el entendimiento del yo- es un gran problema para la gente con autismo.

Niño con autismoSe cree que el autista tiene problemas para procesar la información sobre sí mismo.

Los investigadores de la Universidad de Cambridge, en Inglaterra, descubrieron que los cerebros de autistas son menos activos cuando se ven involucrados en pensamientos autoreflexivos.

Según el estudio -publicado en la revistaBrain (Cerebro)- los resultados ofrecen información importante para poder entender las dificultades sociales que se enfrentan en los llamados trastornos del espectro autista.

Durante muchos años se ha considerado al autismo una enfermedad caracterizada por un extremo egocentrismo.

La nueva investigación demuestra, sin embargo, que la gente que sufre el trastorno tiene problemas cuando se trata de pensar o reflexionar sobre sí misma. Lee el resto de esta entrada »

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La memoria a corto plazo depende de dos redes neuronales diferenciadas

13 11 2009

Nuevos descubrimientos obligan a revisar el papel del hipocampo en la formación de los recuerdos. Hasta ahora, se había pensado que el cerebro humano utilizaba dos mecanismos distintos para formar recuerdos a largo plazo o recuerdos a corto plazo. Esta teoría, sin embargo, acaba de ser desafiada por los resultados de una investigación de científicos de la University College de Londres, en la que se ha puesto de manifiesto que la distinción no es tan sencilla. Los recuerdos a corto plazo estarían formados por dos redes neuronales muy distintas, una de ellas responsable también de la memoria de larga duración. Por Yaiza Martínez.Imagen del cerebro de un paciente con esclerosis bilateral del hipocampo. El hipocampo está indicado por las flechas y es más pequeño que un hipocampo normal. Fuente: UCL.

Hasta ahora, se había pensado que el cerebro humano utiliza mecanismos distintos para formar recuerdos a largo plazo y recuerdos a corto plazo. Esta teoría, sin embargo, acaba de ser desafiada por los resultados de una investigación realizada por científicos de la University College de Londres (UCL).

Según un comunicado de la UCL, los neurocientíficos formularon la primera teoría a partir de observaciones realizadas con pacientes con amnesia, un trastorno que afecta a la capacidad de formar recuerdos a largo plazo.

Normalmente, la amnesia suele estar ocasionada por daños en una región del cerebro llamada hipocampo. Se sabe que esta región, que está situada en los lóbulos temporales, está involucrada en la memoria a largo plazo, la memoria espacial y los desplazamientos físicos. También es una de las primeras zonas afectadas por la enfermedad de Alzheimer, cuyos síntomas son las deficiencias de memoria y la desorientación.

A pesar de los daños sufridos en la memoria a largo plazo en aquellos pacientes con amnesia (y, en consecuencia, con trastornos en el hipocampo), éstos fueron capaces de recordar un número de teléfono durante periodos cortos de tiempo, siempre que no se distrajera su atención.

Este hecho condujo a la idea de que el hipocampo sería el responsable de la memoria a largo plazo, pero no de la memoria a corto plazo. Los hallazgos recientes realizados por los científicos de la UCL revelan que esta distinción entre ambos tipos de recuerdos debería ser revisada.

Redes neuronales distintas

Los investigadores de la UCL analizaron a pacientes que padecían epilepsia con origen en el lóbulo temporal, un tipo de epilepsia que provoca una marcada disfunción del hipocampo.

A los participantes se les pidió que observasen e intentaran memorizar imágenes fotográficas de escenas cotidianas, por ejemplo, de sillas y de una mesa situadas en una sala de estar. Mientras ellos recordaban las fotos, se midió su actividad cerebral en intervalos de tiempo cortos (de sólo cinco segundos) y largos (de 60 minutos).

Los registros cerebrales se realizaron con una técnica no invasiva denominada magnetoencefalografía(MEG), que registra la actividad funcional del cerebro mediante la captación de campos magnéticos, y que permite investigar las relaciones entre las estructuras cerebrales y sus funciones. Lee el resto de esta entrada »





El vínculo madre-bebé afecta al desarrollo del cerebro

3 11 2009

Científicos de la Universidad Ryerson de Canadá han realizado un estudio con bebés para establecer la relación entre los lazos madre-hijo y la salud mental en la edad adulta.

La investigación ha revelado que la ausencia o la debilidad del vínculo esencial que se establece entre madres e hijos en los primeros meses de vida de éstos estaría relacionada con la ansiedad, la depresión, la agresividad y la hostilidad en otras épocas de la vida.

Por otro lado, la calidad del vínculo madre-hijo también afecta al llamado Eje hipotalámico-hipofisario-adrenal (Eje HHA), un sistema que regula las reacciones ante situaciones de estrés, incluida la segregación de cortisona (hormona del estrés).

Según los investigadores, definitivamente el afecto del que disfruten los bebés jugará un papel clave en la salud mental que éstos tengan de adultos porque las primeras experiencias también afectan al desarrollo del cerebro.

Más información

Fuente: Tendencias21. El vínculo madre-bebé afecta al desarrollo del cerebro





El cerebro humano artificial será realidad en una década

12 09 2009

Consistirá en una reproducción informática tridimensional del cerebro, en todos sus niveles.

Actividad del neocortex del cerebro controlada por neuronas inhibidoras. Fuente: Blue Brain Project; Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza).

Brain

En diez años habrá sido creado un cerebro artificial capaz de replicar las funciones del cerebro humano, afirma el neurocientífico Henry Markram del Brain Mind Instituteperteneciente a la Escuela Politécnica Federal de Lausana(Suiza), en un artículo publicado por el servicio europeo de noticiasAlphaGalileo

Markram, que trabaja en el Proyecto Cerebro Azul (el Blue Brain Project ) de dicho Instituto desde hace años, señala además que un cerebro artificial es ya “técnica y biológicamente posible”, y que la única incertidumbre que queda para su desarrollo es financiera, porque el proyecto es “extremadamente caro”. 

En cambio, la complejidad de la mente humana no supone una barrera para la creación de la réplica: “por supuesto que el cerebro es extremadamente complejo porque tiene trillones de sinapsis, billones de neuronas, miles de millones de proteínas y miles de genes. Pero estos números son finitos y la tecnología actual es altamente sofisticada, lo que nos permitiría realizar la ingeniería inversa necesaria rápidamente”, asegura el científico. 

Unificando la información

Un ejemplo de la potencia tecnológica actual son los robots ya existentes, capaces de procesar información a una velocidad decenas de miles de veces más rápida que la de la mente de científicos y técnicos humanos. 

Resuelto el obstáculo de la tecnología, el proyecto se enfrenta, sin embargo, a un gran desafío: el del exceso de información, porque 100 años de investigación en neurociencia han producido millones de datos y un extenso conocimiento que jamás han sido reunidos y aprovechados completamente. 

Markram señala que hoy día “nadie sabe realmente lo que comprendemos ya del cerebro”. Por esa razón, “un modelo de éste serviría para reunir todos los conocimientos y permitiría probar cualquiera de las teorías que se tienen sobre su funcionamiento”. 

El mayor reto es comprender cómo los patrones eléctrico-magnético-químicos de la materia gris generan nuestra percepción de la realidad. Según Markram: “creemos que vemos con los ojos, pero en realidad la mayor parte de lo que vemos es una proyección de nuestro cerebro. Por tanto, ¿qué vemos realmente cuando observamos algo que está “fuera” de nosotros?” 

En los últimos 15 años, el trabajo de Markram y sus colaboradores ha consistido en recopilar cientos de miles de pequeñas porciones de datos que podrían ser reunidos en el modelo a desarrollar, para vislumbrar cómo es un microcircuito cerebral. Ésta es la parte de la investigación que, según él, es la más emocionante. 

Secretos revelados

En dicho modelo se reflejarán, además de todos los datos recopilados, algunos de los secretos del cerebro humano descubiertos por los investigadores. 

Por ejemplo, los científicos se han sorprendido al constatar que principios muy simples permiten a billones de neuronas interconectarse unas con otras. 

Por otro lado, para la neurociencia el modelo supondrá inmensas posibilidades, afirma el científico. Entre ellas, la de entender enfermedades cerebrales (como la esquizofrenia, la depresión o el autismo) que aún no han podido comprenderse, pero que afectan a millones de personas. 

Estas enfermedades provocan que circuitos, neuronas o sinapsis dejen de funcionar correctamente y, con ellos, el procesamiento de la información que llega al cerebro a través de los sentidos. En realidad, todavía no se sabe a ciencia cierta qué es lo que sucede cuando el cerebro se enferma. 

Por último, el cerebro artificial tendrá la ventaja añadida de permitir que los millones de experimentos realizados con animales cada año para intentar comprender dichas enfermedades sean sustituidos por pruebas directamente efectuadas en el modelo, explica Markram. 

Compleja reproducción informática

Pero, ¿qué es o en qué consistiría el cerebro artificial? El modelo del cerebro humano que pretenden crear los científicos del Proyecto Cerebro Azul será en realidad una reproducción informática altamente compleja.

Poco después del lanzamiento del Proyecto Cerebro Azul en 2005, publicamos en Tendencias21 un artículo en el que explicamos que dicho cerebro estará contenido en un superordenador, con el que se intentará desvelar los misterios del pensamiento, la percepción y la conciencia. 

La intención de los científicos es crear una modelización informática de los circuitos neuronales, con la finalidad de descubrir sus mecanismos. Para ello, esta reproducción informática deberá comprender todos los niveles del cerebro, incluido el molecular. 

El modelo será tridimensional y se llevará a cabo en varias fases. La primera de las fases se centrará en el neocortex, que es una de las zonas cerebrales más extensas y misteriosas del cerebro. 

En la segunda de las fases se desarrollarán dos modelos más, el modelo molecular y el del sistema neocortical. El proceso concluirá con una tercera fase, en la que el modelo completo será estimulado y observado, para ver como se comportan las diferentes partes del cerebro. 

La idea general es que en el proyecto se fusionen los conocimientos biológicos con los recursos informáticos, de manera que pueda realizarse a través de un programa informático un mapa detallado de los circuitos cerebrales. El cerebro artificial contará asimismo con técnicas de simulación virtual, que ofrecerán posibilidades inéditas de visualizar experiencias neuronales a nivel de microcircuitos.

Fuente: Tendencias21. El cerebro humano artificial será realidad en una década





Cerebro artificial, “dentro de 10 años”

23 07 2009

Un cerebro humano artificial puede ser construido dentro de los próximos diez años, afirmó el científico Henry Markram.

Conferencia TED Global

Markram ya reconstruyó partes del cerebro de una rata (Foto: TED / J.D. Davidson)

“No es imposible construir un cerebro humano, y podemos lograr esto en diez años”, dijo Markram, director del Blue Brain Project (BBP), en la conferencia sobre tecnología TED Global en Oxford, Inglaterra.

BBP es un proyecto científico internacional, financiado por el gobierno suizo y donaciones particulares, cuyo objetivo es construir una copia artificial del cerebro de los mamíferos.

Markram ya ha imitado partes del cerebro de ratas.

Según explica el periodista de tecnología de la BBC en Oxford, Jonathan Fildes, Markram destacó la importancia que este cerebro humano sintético tiene en la investigación para tratamientos de enfermedades mentales.

Su equipo de científicos está concentrado en la columna neocortical, conocida como  neocórtex (la capa del cerebro responsable de funciones superiores como el pensamiento consciente).

Durante los últimos 15 años, el profesor Markram y sus compañeros han logrado descifrar la estructura de la columna neocortical.

“Diez mil laptops”

El proyecto trabaja con un modelo de software que reproduce decenas de miles de neuronas, todas diferentes entre sí, y que les ayudó a construir, artificialmente, esta columna.

“Precisaríamos una laptop por cada neurona”, dice el científico. “Por lo tanto, precisaríamos diez mil laptops”.

Neuronas

Por cada neurona se precisaría una laptop.

En cambio, el equipo usa una supercomputadora IBM con diez mil procesadores.

Las simulaciones comenzaron a dar pistas a los investigadores sobre el funcionamiento del cerebro. Por ejemplo, pueden mostrar al cerebro una imagen, como una flor, y seguir la actividad eléctrica de la máquina, o sea, ver cómo se hace la representación de la imagen.

“Se estimula al sistema y éste crea su propia representación”, explica Markram.

El objetivo es extraer esta representación y repetirla, de manera que los investigadores puedan ver directamente cómo funciona el cerebro.

Según Markram, además de ayudar a comprender los mecanismos del cerebro, el proyecto puede dar nuevas pistas para entender los problemas mentales y para desarrollar los tratamientos correspondientes.

“Cerca de dos mil millones de personas en el mundo sufren desórdenes mentales”, dijo Markram a los asistentes a la conferencia.

Fuente: BBC Ciencia, Cerebro artificial, “dentro de 10 años”