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¿Investigación que sugiere un control consciente sobre la activación de la región del cerebro?

¿Investigación que sugiere un control consciente sobre la activación de la región del cerebro?


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¿Ha habido alguna investigación que pruebe, refute o explore el concepto de activación consciente de regiones específicas del cerebro?

Para elaborar sobre esto:

He leído que realizar tareas de procesamiento hace que el cerebro refuerce ese tipo / tipo de procesamiento o pensamiento. Por ejemplo, visualizar la realización de una tarea activa las mismas neuronas que la realización real de la tarea.

Por lo tanto, ¿Se ha investigado la idea de que los modelos mentales y los mecanismos de biorretroalimentación pueden dar como resultado un control consciente sobre la activación de determinadas regiones del cerebro?

Por ejemplo, con la biorretroalimentación y la práctica, ¿puedo aumentar de forma consciente, mensurable y significativa la actividad (flujo sanguíneo, actividad eléctrica, etc.) en el lóbulo frontal?


¡Sí! Un trabajo reciente utilizando fMRI ha demostrado que los sujetos pueden controlar regiones cerebrales localizadas a través de la práctica [1]. Algunas regiones que se han probado incluyen el ACC rostal [2] responsable de la percepción del dolor, PPA responsable de representar ubicaciones y FFA responsable de representar rostros. Experimentos repetidos parecen sugerir que el fenómeno es robusto y que la técnica puede no ser particular para regular ninguna región específica del cerebro, pero podría funcionar en muchas regiones del cerebro con el diseño experimental adecuado.

Por lo general, estos experimentos funcionan utilizando fMRI en tiempo real, una técnica que permite presentar la biorretroalimentación en tiempo real de la activación cerebral a un sujeto en un escáner de fMRI. En estos experimentos, se puede instruir específicamente a un sujeto para que "regule hacia arriba" o "regule hacia abajo" la activación en una región del cerebro realizando una tarea específica. Por ejemplo, un sujeto puede "regular al alza" la activación en el área fusiforme de la cara (FFA) imaginando rostros mentalmente. En consecuencia, la retroalimentación se presenta al sujeto (por ejemplo, como un 'termómetro') que indica el nivel de activación de los FFA.

Curiosamente, los sujetos se vuelven mejores para regular hacia arriba o hacia abajo la activación en regiones específicas del cerebro al prestar atención a la retroalimentación, incluso más que los sujetos que no reciben biorretroalimentación. Esto se refleja tanto en las imágenes de resonancia magnética funcional como en los informes subjetivos de los sujetos. Esta técnica tiene implicaciones potenciales para la rehabilitación, p. Ej. dando a los pacientes con dolor crónico otra herramienta para hacer frente a su trastorno.

La técnica incluso se ha utilizado para regular al alza patrones abstractos distribuidos en todo el cerebro. Por ejemplo, Stephen LaConte y sus colegas han utilizado una técnica de aprendizaje automático llamada máquinas de vectores de soporte para clasificar patrones abstractos como 'ansia' o 'no ansia', representados como un patrón distribuido de actividad cerebral. Usando fMRI en tiempo real, los fumadores han podido aprender a controlar sus antojos a través de instrucciones y biorretroalimentación.

Creo que también se han mostrado hallazgos similares usando EEG, aunque no estoy tan familiarizado con la literatura. Sin embargo, existe evidencia de que los sujetos que utilizan una interfaz cerebro-computadora EEG para controlar un teclado en pantalla mejoran con la práctica, lo que sugiere que pueden manipular sus patrones cerebrales para realizar la tarea.

Referencias

  1. de Charms y col. (2004). Regulación aprendida de la activación cerebral espacialmente localizada utilizando fMRI en tiempo real. NeuroImage, 21, 436-443. Obtenido de http://www.christofflab.ca/pdfs/deCharms_2004_Neuroimage.pdf

  2. de Charms y col. (2005). Control sobre la activación cerebral y el dolor aprendido mediante el uso de resonancia magnética funcional en tiempo real. PNAS, 102, 18626-18631. Obtenido de http://www.stanford.edu/~fumiko/publications.files/Hoeft(Maeda)_2005PNASdeCharms.pdf


No solo se puede controlar la activación cerebral a través de la conciencia (lo que se espera en la mayoría de las explicaciones reduccionistas del problema mente-cerebro) y medir en el laboratorio (como mostró la respuesta de @ Jeff), ¡sino que en realidad se puede usar como una interfaz!

Erik Ramsey es un paciente con síndrome de enclaustramiento y es incapaz de moverse más allá de sus ojos. Sin embargo, tiene el control de su cerebro lo suficiente como para ser distinguido por electrodos implantados en su corteza cerebral (Guenther, 2009). Aunque los sensores se implantaron en el área motora responsable del habla (sobre la que se esperaría que los individuos típicos tuvieran control, ya que pueden hablar), la comprensión de cómo decodificar esto no es completa. Así, el paciente tuvo que entrenar para adaptarse al sistema:

La precisión de las producciones de vocales del voluntario con el sintetizador mejoró rápidamente con la práctica, con una mejora del 25% en la tasa de aciertos promedio (del 45% al ​​70%) y una disminución del 46% en el error promedio del punto final desde el primer hasta el último bloque de tres. tarea vocal.

En un experimento mucho más dramático, Adrian Owen ha utilizado técnicas de imágenes cerebrales como medio para comunicarse con pacientes en estado vegetativo. Se sabe que visualizar jugando tenis y caminar por la casa produce una activación muy distinta (a una fMRI) en el cerebro. So Deb utilizó esa capacidad para permitir que un paciente en estado vegetativo responda preguntas de sí o no. Le pidió al paciente que se imaginara jugando tenis por sí, navegando por la casa por no (Monti et al., 2010).

Por supuesto, esta no es una respuesta a la pregunta exacta que hizo, pero al pensar en estas actividades, el paciente logra que el flujo sanguíneo en su cerebro sea lo suficientemente efectivo como para ser medido por fMRI y utilizado como una forma de comunicación. Por supuesto, algunos plantean preocupaciones sobre las cuestiones filosóficas relacionadas con la conciencia en estos pacientes, para comprender mejor la conciencia en general, eche un vistazo a:

¿Cuáles son las explicaciones neuronales actuales y los modelos de "conciencia"?

Referencias

Guenther, FH, Brumberg, JS, Wright, EJ, Nieto-Castanon, A., Tourville, JA, Panko, M., Law, R., Siebert, SA, Bartels, JL, Andreasen, DS, Ehirim, P., Mao, H. y Kennedy, PR (2009). Una interfaz inalámbrica cerebro-máquina para síntesis de voz en tiempo real. PLoS ONE, 4 (12)

Monti MM, Vanhaudenhuyse A, Coleman MR, Boly M, Pickard JD, Tshibanda L, Owen AM y Laureys S. (2010). Modulación intencionada de la actividad cerebral en trastornos de la conciencia. Revista de Medicina de Nueva Inglaterra, 362 (7): 579-89.


Una pequeña adición a Jeff:

Hay investigaciones en curso sobre el control de la respuesta del cerebro (por ejemplo, la amígdala) a situaciones negativas y el uso de estas técnicas para intervenciones psiquiátricas (por ejemplo, para trastornos de ansiedad, depresión). [1]

Existen diferentes posibilidades para aprender estrategias de afrontamiento adaptativas con configuraciones de entrenamiento de biorretroalimentación simples y estructuradas. Pero los problemas de escalabilidad / portabilidad sobre los equipos que se utilizan para los estudios de respuesta / entrenamiento del cerebro aún no se han resuelto.

Referencia

  1. Un estudio de Stanford sugiere que las niñas pueden 'reconfigurar' sus cerebros para evitar la depresión http://news.stanford.edu/news/2012/february/depression-brain-imaging-020912.html


Ver el vídeo: Investigación sugiere la ocurrencia de un evento peligroso previo a la pandemia. China en Foco (Junio 2022).