{"id":15689,"date":"2022-04-07T14:48:57","date_gmt":"2022-04-07T14:48:57","guid":{"rendered":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/?p=15689"},"modified":"2022-04-07T14:48:58","modified_gmt":"2022-04-07T14:48:58","slug":"la-investigacion-de-caltech-ofrece-nuevos-conocimientos-sobre-la-neurociencia-detras-de-la-conciencia-de-eleccion","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.pasadenahoy.com\/primero\/la-comunidad\/la-investigacion-de-caltech-ofrece-nuevos-conocimientos-sobre-la-neurociencia-detras-de-la-conciencia-de-eleccion\/","title":{"rendered":"La investigaci\u00f3n de Caltech ofrece nuevos conocimientos sobre la neurociencia detr\u00e1s de la conciencia de elecci\u00f3n"},"content":{"rendered":"\n
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Nancy Smith participa en experimentos de neurociencia para tocar un piano digital utilizando una interfaz cerebro-computadora. Cr\u00e9dito: Cortes\u00eda de T. Aflalo<\/span><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Cuando distra\u00eddamente estiras la mano para tomar tu taza de caf\u00e9 y tomas un sorbo, \u00bfqu\u00e9 sucede en tu cerebro? Muchos estudios han demostrado que la actividad cerebral comienza a aumentar incluso antes de que te des cuenta de tu decisi\u00f3n de moverte. Pero esto plantea un enigma: \u00bfTenemos libre albedr\u00edo para tomar nuestras propias decisiones, si nuestros cerebros ya se est\u00e1n preparando para las acciones antes de que seamos conscientes de ellas?<\/p>\n\n\n\n

Ahora, un nuevo estudio del laboratorio de Richard Andersen, profesor de neurociencia James G. Boswell, y presidente de liderazgo y director del Centro de interfaz cerebro-m\u00e1quina T&C Chen, brinda nuevos conocimientos sobre c\u00f3mo el cerebro codifica nuestras elecciones sobre el movimiento. La investigaci\u00f3n indica que la actividad cerebral de elecciones abstractas de alto nivel (como el deseo de consumir m\u00e1s caf\u00e9) se conecta con las acciones reales (como extender la mano) incluso antes de que se tome conciencia de tales elecciones para moverse.<\/p>\n\n\n\n

\u201cLa implementaci\u00f3n de las interfaces cerebro-m\u00e1quina actuales que leen la intenci\u00f3n de los pacientes supone que simult\u00e1neamente son conscientes de la intenci\u00f3n que se decodifica de sus cerebros\u201d, dice Andersen. “Tener en cuenta esta actividad subconsciente temprana es fundamental al dise\u00f1ar algoritmos para interfaces cerebro-computadora que alg\u00fan d\u00eda podr\u00edan permitir que las personas con da\u00f1o cerebral o espinal recuperen la funci\u00f3n”.<\/p>\n\n\n\n

La investigaci\u00f3n se describe en un art\u00edculo que aparece en la revista Current Biology el 6 de abril. El autor principal del estudio es Tyson Aflalo, director cient\u00edfico del Centro T&C BMI.<\/p>\n\n\n\n

\u201cCuando extiendes la mano y tomas una taza de caf\u00e9, hay todos estos c\u00e1lculos en tu cerebro que est\u00e1n programando el perfil espaciotemporal exacto de las activaciones musculares que te permiten guiar tu mano, pero por lo general no eres consciente de eso en ese momento. todo\u201d, dice Aflalo. \u201cTodo eso est\u00e1 sucediendo bajo el cap\u00f3. Lo que estamos viendo aqu\u00ed son los comportamientos neuronales subconscientes que conectan nuestros objetivos de alto nivel, como “Quiero tomar caf\u00e9”, con los movimientos y acciones que lo logran. Estamos estudiando los mecanismos ‘autom\u00e1ticos’ que conectan nuestras decisiones de lo que queremos hacer con la ejecuci\u00f3n real de ello\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Durante d\u00e9cadas, el laboratorio de Andersen ha estudiado c\u00f3mo el cerebro codifica varias funciones, como el movimiento y el habla, con el objetivo final de construir las llamadas interfaces cerebro-m\u00e1quina (BMI, por sus siglas en ingl\u00e9s) que pueden decodificar la actividad cerebral de una persona para controlar maquinaria como pr\u00f3tesis y computadoras.<\/p>\n\n\n\n

En 2015, Aflalo y su equipo estaban trabajando con una participante del estudio, Nancy Smith. Antes del accidente que provoc\u00f3 su tetraplej\u00eda, Smith tocaba el piano. El equipo construy\u00f3 un IMC que conect\u00f3 parte de su cerebro a una interfaz de piano virtual, para que ella pudiera tocar el piano pensando, lo que permiti\u00f3 al equipo estudiar c\u00f3mo el cerebro codifica los movimientos de los dedos individuales previstos. La interfaz funcion\u00f3 y le permiti\u00f3 a Smith controlar el teclado, pero un d\u00eda les coment\u00f3 a los investigadores que a veces parec\u00eda que el piano se tocaba autom\u00e1ticamente antes de que ella fuera consciente de que ten\u00eda la intenci\u00f3n de presionar una tecla.<\/p>\n\n\n\n

\u201cVarios estudios han demostrado que la actividad cerebral indica lo que una persona elegir\u00e1, antes de que sea consciente de la elecci\u00f3n\u201d, dice Aflalo. “Es un hallazgo provocativo porque tiene implicaciones sobre c\u00f3mo pensamos sobre el ‘libre albedr\u00edo’. Si su actividad cerebral precede a su conciencia de una elecci\u00f3n que ya se ha hecho, \u00bfentonces tiene libre albedr\u00edo?”<\/p>\n\n\n\n

Para examinar este fen\u00f3meno de elecci\u00f3n subconsciente, el equipo trabaj\u00f3 con Smith para medir su actividad cerebral mientras tomaba decisiones sobre el movimiento. Se centraron en registrar la actividad en una regi\u00f3n del cerebro llamada corteza parietal posterior (PPC), que se ha demostrado que codifica las intenciones de una persona, como la intenci\u00f3n de extender la mano y agarrar una taza de caf\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Para el experimento, se le indic\u00f3 a Smith que pensara en mover partes particulares del cuerpo de maneras espec\u00edficas; se le puede pedir que se encoja de hombros, por ejemplo, o que intente apretarle la mano. Antes de que se realizara un ensayo, Smith elegir\u00eda si participar\u00eda o no sin decirles a los investigadores su decisi\u00f3n. Si ella decid\u00eda participar en una tarea determinada, entonces ejecutar\u00eda espont\u00e1neamente un movimiento cuando sintiera la necesidad mientras miraba un reloj para marcar el tiempo en que era consciente de la elecci\u00f3n de moverse realmente.<\/p>\n\n\n\n

El equipo midi\u00f3 la actividad cerebral de Smith en la regi\u00f3n PPC antes y durante las pruebas individuales y descubri\u00f3 que la actividad PPC rastreaba mejor el momento de su elecci\u00f3n inicial de participar que el momento de su conciencia de su elecci\u00f3n consciente de moverse. La actividad de PPC solo se activ\u00f3 durante las pruebas en las que eligi\u00f3 participar antes del comienzo de la tarea. En otras palabras, cuando Smith determin\u00f3 que finalmente iba a<\/p>\n\n\n\n

hacer un movimiento en el futuro, su cerebro comenzar\u00eda una especie de preparaci\u00f3n antes de que conscientemente decidiera moverse. Sin embargo, si optaba por no participar en la tarea, su actividad cerebral permanec\u00eda tranquila durante toda la tarea.<\/p>\n\n\n\n

\u201cDescubrimos que las se\u00f1ales de planificaci\u00f3n en el lugar del implante no estaban directamente relacionadas con su percepci\u00f3n consciente de los movimientos previstos\u201d, explica Aflalo. \u201cSin embargo, las se\u00f1ales de planificaci\u00f3n solo se activaron cuando ella eligi\u00f3 expl\u00edcitamente realizar una prueba determinada. Lo que esto nos dijo fue que estas se\u00f1ales no estaban haciendo la elecci\u00f3n de Nancy, sino que eran parte del mecanismo que ayud\u00f3 a garantizar que se llevara a cabo la elecci\u00f3n de Nancy. Desde la perspectiva de la interfaz cerebro-computadora, es interesante pensar en c\u00f3mo se pueden usar estos diferentes tipos de se\u00f1ales. Pudimos dise\u00f1ar algoritmos de decodificaci\u00f3n que aseguraron movimientos decodificados alineados con la conciencia de Nancy de su elecci\u00f3n de actuar. En el futuro, ser\u00eda interesante ver si la decodificaci\u00f3n de se\u00f1ales subconscientes podr\u00eda beneficiar a los usuarios, por ejemplo, al reducir la carga cognitiva”.<\/p>\n\n\n\n

Finalmente, el equipo apunt\u00f3 a determinar qu\u00e9 parte del cerebro explica la conciencia de las elecciones de movimiento que se procesan en el PPC. Mientras grababa desde una subdivisi\u00f3n del PPC llamada l\u00f3bulo parietal superior, el equipo estimul\u00f3 el\u00e9ctricamente la otra subdivisi\u00f3n del PPC, el l\u00f3bulo parietal inferior, que produce la “urgencia” de moverse.<\/p>\n\n\n\n

Andersen dice: \u201cEn estudios recientes de IMC en la circunvoluci\u00f3n supramarginal del l\u00f3bulo parietal inferior, hemos decodificado a\u00fan m\u00e1s funciones cognitivas, como el habla. Puede ser el l\u00f3bulo inferior del PPC el que observa la actividad de movimiento prevista en el l\u00f3bulo superior, y luego genera la conciencia de la intenci\u00f3n de movimiento\u201d.<\/p>\n\n\n\n

El art\u00edculo se titula \u201cMecanismos impl\u00edcitos de la intenci\u00f3n\u201d. Adem\u00e1s de Andersen y Aflalo, los coautores son los exestudiantes graduados de Caltech Carey Zhang (PhD ’18) y Boris Revechkis (PhD ’15), Emily Rosario del Hospital Casa Colina y Centros de Rehabilitaci\u00f3n, y Nader Pouratian de UCLA. El trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundaci\u00f3n Della Martin y la Fundaci\u00f3n Boswell.<\/p>\n\n\n\n

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