Mostrando entradas con la etiqueta CIENTIFICOS. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta CIENTIFICOS. Mostrar todas las entradas

viernes, 7 de febrero de 2014

TENDENCIAS CIENTÍFICAS- Una red neuronal se activa por todo el cerebro cuando pensamos en cosas que no existen



Científicos definen la actividad cerebral que posibilita la imaginación humana

 

La imaginación es uno de los misterios de la mente humana, por el que se han preguntado durante mucho tiempo filósofos y científicos. La neurología ha conseguido ahora describir su procedencia: una red cortical y subcortical de neuronas cuya actividad se extiende por gran parte del cerebro. El hallazgo podría ayudar a trasladar la capacidad de imaginar a las máquinas.

Por Marta Lorenzo.



 
Once áreas del cerebro muestran niveles diferenciales de actividad durante el proceso de imaginar, reveló el estudio. Imagen: Alex Schlegel. Fuente: Dartmouth College.

 

Filósofos y científicos se han preguntado a menudo sobre la procedencia de la capacidad humana de imaginar. La imaginación es un proceso cognitivo superior que nos permite generar representaciones y percibirlas con la mente, sin necesidad de que existan en nuestro entorno.

Gracias a la imaginación, los seres humanos son capaces de crear arte, herramientas, inventar, pensar científicamente y realizar otros comportamientos muy diversos.

Ahora, investigadores del Dartmouth College de Estados Unidos han descubierto que la imaginación se produce gracias a una red neuronal que se extiende por el cerebro y que manipula conscientemente imágenes, símbolos, ideas y teorías; y que proporciona a las personas la focalización necesaria para resolver problemas complejos y alcanzar nuevas ideas. Sus hallazgos han aparecido detallados en la revista, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

"Nuestros resultados nos acercan a la comprensión de cómo la organización de nuestro cerebro nos diferencia de otras especies y nos facilita el pensar libremente y con creatividad", explica el autor principal del estudio Alex Schlegel, del Departamento de Psicología y Ciencias del Cerebro de dicha Universidad en un comunicado divulgado por Eurekalert.

Llevar la creatividad a las máquinas

"La comprensión de estas diferencias nos da una idea de la procedencia de la creatividad humana y posiblemente nos permita recrear esos mismos procesos creativos en las máquinas”, continúa Schlegel.

Los estudiosos ya habían teorizado que la imaginación humana debía precisar de una red neuronal generalizada, pero la evidencia de la existencia de ese "área de trabajo” específico había sido hasta ahora difícil de encontrar, debido a que los estudios del cerebro se centran principalmente en actividades neuronales aisladas.

Para conseguir hallarla, los investigadores se preguntaron cómo funcionaba el cerebro cuando se manipulan imágenes mentales. Por ejemplo, ¿qué hace el cerebro cuando nos imaginamos a un abejorro con cabeza de toro?

Aunque ésta es una tarea aparentemente sencilla, en realidad precisa que el cerebro construya una imagen totalmente nueva a partir de otras dos imágenes conocidas, y que la haga aparecer ante el ojo de nuestra mente.

 

La imaginación se extiende por el cerebro

En el estudio, se pidió a 15 participantes que imaginaran formas visuales abstractas específicas y que luego las combinaran mentalmente para dar lugar a nuevas figuras más complejas, o que las descompusieran mentalmente en partes individuales.

Mientras los voluntarios se dedicaban a esta tarea, los investigadores midieron su actividad cerebral con la técnica de exploración de resonancia magnética funcional (fMRI)‎, un procedimiento clínico y de investigación que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada.

De esta manera, descubrieron que una red cortical y subcortical extendida por gran parte del cerebro era la responsable de las manipulaciones mentales con imágenes desarrolladas por los participantes.

El área cortical es una parte de la corteza cerebral y el área subcortical reúne partes del cerebro tan importantes como el hipocampo o la amígdala.

Dicha red neuronal se parece mucho al “espacio de trabajo mental” que los especialistas han teorizado podría ser responsable de gran parte de la experiencia de la conciencia humana y de las capacidades cognitivas flexibles que han ido desarrollándose nuestra especie durante la evolución.

Realidad e imaginación, ¿las distingue el cerebro?

En 2004, otros investigadores, en este caso de la Universidad de Northwestern, en Chicago, también midieron la actividad cerebral de voluntarios mientras éstos bien se imaginaban objetos que se les pedía que visualizaran bien observaban imágenes de objetos reales.

De esta forma, los científicos se dieron cuenta de que las partes concretas del cerebro destinadas a generar imágenes visuales se activaban con mucha fuerza cuando los voluntarios tan sólo imaginaban los objetos. Es decir, que la actividad neuronal destinada a la visión de cosas reales era similar a la actividad neuronal que posibilitaba la visión de imágenes mentales.

Lo más curioso de esta investigación fue que en ella se constató asimismo que, cuando los participantes recordaban lo que habían imaginado, a menudo pensaban que lo habían visto, en lugar de saber que había sido producto de su imaginación.

Los autores del estudio concluyeron entonces que las zonas del cerebro que utilizamos para percibir objetos y aquéllas que usamos para imaginar objetos se superponen. Por eso, un hecho imaginado con mucha intensidad puede dejar en nuestro cerebro la misma marca que un hecho realmente ocurrido.

 

Referencia bibliográfica:

Alexander Schlegel, Peter J. Kohler, Sergey V. Fogelson, Prescott Alexander, Dedeepya Konuthula y Peter Ulric Tse. Network structure and dynamics of the mental workspace dx.doi.org/10.1073/pnas.1311149110. PNAS. (2013) DOI:10.1073/pnas.1311149110.

sábado, 26 de diciembre de 2009

Estudio revela por qué los bebés no pueden caminar







Los científicos han descubierto la razón subyacente por la que los bebés humanos no pueden caminar al nacer mientras que los potrillos y otros animales con pezuñas se levantan y dan sus primeros pasos a las pocas horas de nacidos. Resulta ser que todos los mamíferos comienzan a caminar básicamente al mismo tiempo de su desarrollo cerebral.

Un equipo de científicos ha ideado un modelo que puede pronosticar el momento en que un animal aprende a caminar al usar información sobre el peso del cerebro adulto de dicho animal (que indica tiempo de desarrollo cerebral) y si la especie se para apoyando los talones en el piso, como nosotros, o sobre las puntas, como los gatos y los caballos.

Los resultados sugieren que "los mecanismos neuronales subyacentes para aprender a caminar son muy parecidos en mamíferos diferentes, y que son activados en un momento relativamente muy similar durante el desarrollo cerebral", indicó el investigador principal del estudio, Martin Garwicz, de la Universidad de Lund, en Suecia.

El resultado es que aunque los humanos tal vez no caminan hasta casi su primer año de vida y una musaraña elefante lo hace apenas un día después de haber nacido, ambos organismos llegan a este importante hito al mismo momento de su desarrollo cerebral.

La investigación se dio a conocer en la publicación Proceedings of the National Academy of Sciences.

Misterio duradero

"Es algo que siempre me he preguntado", le dijo Garwicz a LiveScience. "Incluso los niños hacen esta pregunta - ¿por qué un potrillito puede caminar justo después de nacer y nosotros tardamos tanto tiempo en hacerlo?".

Su trabajo anterior con ratas y hurones había brindado pistas sobre la relación entre el desarrollo cerebral y el momento de aprender a caminar. Pero Garwicz se preguntaba si este vínculo era una excepción a la regla.

Para descubrirlo, Garwicz y sus colegas investigaron la relación entre diversos factores como el tamaño del cerebro y la biomecánica de las extremidades, así como el momento en que comienzan a caminar 24 especies de mamíferos que incluían a cerdos hormigueros, chimpancés, conejillos de indias, ovejas, hipopótamos y camellos. Juntos, dichos animales pertenecían a 11 de las 14 órdenes de mamíferos terrestres que caminan.

Y en lugar de la forma convencional en la que la gente habla sobre el momento en que se comienza a caminar, los investigadores iniciaron la cuenta al momento de la concepción. Para los humanos, eso le añadiría nueve meses a este cronómetro.

Efectivamente, vieron un patrón que podía ser explicado principalmente por diferencias en la masa cerebral. El hecho de que el patrón únicamente aparecía cuando se medía el tiempo desde el momento de la concepción sugiere que el desarrollo cerebral ocurre a lo largo de este continuo que se extiende desde la concepción hasta la primera etapa de desarrollo fuera del vientre, señaló Garwicz.

También descubrieron que la biomecánica de las extremidades estaba involucrada en el momento de comenzar a caminar, aunque no es un factor tan importante como la masa cerebral. Específicamente, los animales que se paran usando toda la planta de sus extremidades posteriores (como los humanos) tardan más en poder dar esos primeros pasos.

Los investigadores sospechan que este vínculo también se relaciona con el cerebro, debido a que las extremidades posteriores de esta posición, llamada plantígrada, son biomecánicamente más complejas que las de, por ejemplo, los caballos, que no posan los talones sobre el piso. Esa complejidad biomecánica probablemente exige más potencia cerebral para funcionar y, por lo tanto, más tiempo para comenzar a moverse en las primeras etapas de desarrollo.

El cerebro humano no es tan especial

El hallazgo podría ayudar a explicar por qué los bebés humanos son indefensos durante tanto tiempo después de nacer. Hasta ahora, una idea ha sido que nuestros cerebros son tan grandes y complejos y que aprendemos tantas otras cosas al mismo tiempo que desarrollamos nuestras habilidades motoras que por eso tardamos más tiempo en poder caminar.

"Con respecto al momento en que se comienza a caminar, esas suposiciones están equivocadas", afirmó Garwicz. "Es posible, usando nuestro modelo y datos tomados de otros mamíferos, pronosticar el momento en que un bebé humano comenzará a caminar pese al hecho de que caminamos sobre dos piernas, pese al hecho de que tenemos un cerebro más grande y pese al hecho de que aprendemos muchas otras cosas".

El descubrimiento también sugiere que la cabeza humana no es sólo el resultado de un desarrollo del cerebro de primates no-humanos. En lugar de eso, nuestros cerebros tal vez son muy similares a los de otros animales, donde la única excepción en realidad es la duración - el tiempo que tienen asignados nuestros cerebros para desarrollarse.

"Al incrementar el tiempo de desarrollo, maduramos un cerebro que es mucho más grande y mucho más complejo y que a primera vista parecería tan diferente a otras especies", explicó Garwicz. "Pero tal vez los principios subyacentes y los pilares del desarrollo son similares en especies distintas".

Los colegas de Garwicz incluían a Maria Christensson, de la Universidad de Lund, y a Elia Psouni, de las Universidades de Lund y de Kristianstad, en Suecia.

LiveScience.com hace una crónica de los adelantos e innovaciones realizados diariamente en la ciencia y la tecnología. Analizamos los errores que frecuentemente aparecen en torno a descubrimientos científicos y damos explicaciones breves y provocativas con un cierto ingenio y estilo.


Por: Jeanna Bryner
Escritora titular
LiveScience

fuente: visto en http://www.yahoo.com.ar/