Traducido por Alejandro Ramos de la Peña
Un equipo de ingenieros eléctricos y neurocientíficos que trabajan en la Universidad de Stanford proponen una nueva teoría que explica la actividad cerebral relacionada con el control de los movimientos del brazo. Su teoría es significativamente diferente de la comprensión existente y ayuda a explicar, en términos relativamente simples y elegantes, algunos de los aspectos más desconcertantes de la actividad de las neuronas en la corteza motora.
En su artículo, la Profesora Asociada de ingeniería eléctrica Krishna Shenoy y los investigadores post-doctorales Mark Churchland, ahora profesor en Columbia, y John Cunningham de la Universidad de Cambridge, ahora profesor en la Universidad de Washington en Saint Louis, han demostrado que la actividad cerebral involucrada en el control de los movimientos del brazo no está limitada únicamente a la codificación de la información espacial externa, la cual está relacionada con aspectos como dirección, distancia y velocidad, sino que esta es de naturaleza rítmica.
Los neurocientíficos saben desde hace tiempo que las neuronas responsables de la visión codifican información específica del mundo exterior. Se ha teorizado y se ha sugerido ampliamente que las neuronas de la corteza motora funcionan de manera similar, transmiten detalles del movimiento tales como dirección, distancia y velocidad, de la misma forma que la corteza visual establece registros de color, intensidad y forma.
«Las neuronas visuales codifican las cosas del mundo. Se trata de un mapa, una representación «, dijo Churchland, quien es el autor principal del artículo. «No es tan aventurado imaginar que las neuronas en la corteza motora se comporten como las neuronas de la corteza visual, se relacionan de una manera fiel a los parámetros externos, pero las cosas no son tan concretas para el movimiento.»
Los investigadores no se han puesto de acuerdo sobre cuales parámetros de movimiento están siendo representados por las neuronas individuales. No pueden concentrarse en una neurona en particular en la corteza motora y determinar con seguridad qué tipo de información se codifica.»Muchos experimentos han tratado de encontrar tales aspectos y sin embargo ninguno lo ha encontrado. Nuestros resultados indican un principio alternativo que está en juego «, dijo el co-primer autor Cunningham.»Nuestra principal conclusión es que la corteza motora es un generador de patrones flexibles, y envía señales rítmicas a la médula espinal», dijo Churchland.
El matemático del siglo 19 Joseph Fourier mostró que dos ritmos podrían ser sumados para producir un tercer ritmo. Los investigadores de Stanford han demostrado que tales matemáticas están en juego en la actividad cerebral que produce los movimientos del brazo.
El equipo estudió los movimientos no rítmicos de alcance, lo que hizo la presencia de la actividad neuronal rítmica una sorpresa, aunque, señala el equipo, la actividad neuronal rítmica tiene una larga presencia en la naturaleza. Tales ritmos están presentes en el movimiento de natación de las sanguijuelas y la marcha de un mono caminando, por ejemplo.
Para probar su hipótesis, los ingenieros estudiaron la actividad cerebral de los monos que tocaban un objetivo. De acuerdo a los investigadores, los experimentos mostraron la estrategia de «ritmos subyacentes” los cuales funcionan muy bien para explicar tanto la actividad cerebral como la muscular. En sus estudios de movimiento de alcance de objetos, el patrón de comportamiento de los músculos del hombro se pudo describir como la suma de dos ritmos.
Imagen y Texto Obtenidos de: http://www.33rdsquare.com/2012/06/simple-neural-rhythms-found-to-drive.html
