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description Noticias médicas - Un estudio de mapeo cerebral sugiere que las regiones motoras de la mano se conectan con el cuerpo entero

Publicada el Tuesday, 14 Apr 2020

Un estudio de mapeo cerebral sugiere que las regiones motoras de la mano se conectan con el cuerpo entero

Las neurociencias se centran en el mapeo de diferentes partes del cerebro así como en la determinación de cómo estas corresponden a pensamientos, acciones y otras funciones neuronales. Aunque algunos estudios previos que utilizaron imagen por resonancia magnética y electroencefalograma permitieron a los investigadores hacer un bosquejo de las áreas cerebrales conectadas con diferentes tipos de actividad neuronal, no se ha podido mapear la actividad de neuronas individuales.
Un estudio de mapeo cerebral sugiere que las regiones motoras de la mano se conectan con el cuerpo entero

En un estudio realizado por científicos de la Universidad de Stanford en California, Estados Unidos, se reportó que, con la utilización de microelectrodos implantados en el cerebro de dos personas, se mapearon las funciones motoras hasta un nivel neuronal individual. El estudio reveló que un área que hasta ahora se creía que controlaba solo una parte del cuerpo, realmente opera varias funciones motoras. Asimismo, se demostró cómo neuronas diferentes pueden coordinarse entre ellas.

Esta investigación muestra por primera vez que un área del cerebro que se conocía previamente conectada solo al brazo y a la mano, recibe información de casi todo el cuerpo. También se observó que esta área tiene un código neuronal compartido que vincula a todas las partes del cuerpo.

El estudio es un ensayo clínico piloto de múltiples sitios enfocado en el desarrollo y la prueba de dispositivos médicos para restablecer la comunicación e independencia en personas afectadas por problemas neurológicos como parálisis o síndrome de enclaustramiento (locked-in). Uno de los principales propósitos del equipo es desarrollar vías para que estas personas recuperen la habilidad de comunicarse mediante interfaces cerebro-computadora (BCI, por sus siglas en inglés).

El estudio incluyó a dos pacientes que tenían tetraplejia crónica (pérdida parcial o total de la función en las cuatro extremidades). Uno de ellos tiene una lesión de alto nivel en la médula espinal y el otro tiene esclerosis lateral amiotrófica. Ambos tienen electrodos implantados en el área del brazo/mano en la corteza motora de sus cerebros. Se creía que esta área controlaba únicamente los movimientos de las manos y los brazos.

Se usaron los electrodos para medir los potenciales de acción en neuronas individuales mientras se les pedía a los participantes intentar realizar ciertas tareas, por ejemplo, levantar un dedo o girar el tobillo. Los investigadores observaron la activación de los electrodos en el cerebro y notaron que el área del brazo/mano se activaba no solo por movimientos de la mano y del brazo, sino también con movimientos de las piernas, la cara y otras partes del cuerpo; asimismo, el pareo de los movimientos de los brazos y las piernas. Se esperaba que los patrones resultantes de actividad neuronal en la corteza motora fueran diferentes dado que son grupos musculares completamente disímiles. Sin embargo, encontraron que eran mucho más similares de lo que habían esperado.

Estos hallazgos revelan un vínculo inesperado entre las cuatro extremidades en la corteza motora, que podría ayudar al cerebro a transferir habilidades aprendidas con una extremidad a la otra. A la fecha, se consideraba que para controlar diferentes partes del cuerpo necesitábamos poner implantes en diversas áreas en todo el cerebro, lo que cambió con esta investigación, pues para explorar el control de los movimientos en todo el cuerpo ahora puede realizarse con un implante en solo un área.

Una aplicación potencial para las BCI es permitir que las personas con parálisis o síndrome de enclaustramiento se comuniquen controlando una computadora o algún otro dispositivo, aprovechando estas diferentes señales de manera más precisa para permitirle a alguien que no puede hablar, usar una computadora debido a que las señales neuronales de diferentes partes del cuerpo son más fáciles de discernir por un BCI que aquellas del brazo o de la mano.

Más información en:

Willett FR, Deo DR, Avansino DT, et al. Hand Knob Area of Premotor Cortex Represents the Whole Body in a Compositional Way. Cell. 2020;181:1-14.

DOI: 10.1016/j.cell.2020.02.043

 

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