Neurociencia Cognitiva (2). Sobre c贸mo generamos y perdemos la consciencia.

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Neurociencia B谩sica & Evolutiva

 

La p茅rdida de consciencia inducida por razones m茅dicas (mLOC) durante la anestesia se asocia con una ruptura de la conectividad cerebral en la macroescala anat贸mica (a trav茅s de las 谩reas corticales); sin embargo, no est谩 claro qu茅 papel desempe帽a la microcirculaci贸n cerebral en la LOC.

驴C贸mo genera nuestro cerebro la consciencia?聽驴Y por qu茅 la perdemos durante la anestesia?聽Teor铆as influyentes sugieren que la consciencia depende de la capacidad del cerebro para discriminar entre una informaci贸n sensorial espec铆fica y un gran conjunto de alternativas, similar a la posibilidad de elegir un resultado entre muchos.

De hecho, varios estudios en humanos que utilizan la resonancia magn茅tica funcional han identificado un rico conjunto de estados en reposo de la actividad cortical en la macroescala anat贸mica, es decir, a nivel de grandes 谩reas cerebrales.聽Sin embargo, un equipo de investigaci贸n liderado por la Universidad de Columbia plante贸 la hip贸tesis de que la capacidad de una persona para discriminar entre un conjunto de alternativas en cualquier momento deber铆a estar arraigada en micro-patrones de actividad, o microestados, a nivel de conjuntos neuronales locales: los componentes funcionales de los circuitos neuronales.

Los investigadores del Laboratorio Rafael Yuste de Columbia utilizaron im谩genes de calcio con dos fotones in vivo en ratones para investigar los cambios en el repertorio local de microestados neuronales durante la anestesia.聽El equipo descubri贸 que la anestesia altera la cantidad de patrones neuronales al reducir tanto los microestados de red como los conjuntos neuronales en la corteza, y confirm贸 sus hallazgos en grabaciones de matriz de microelectrodos de dos sujetos humanos.聽Sus resultados, publicados esta semana en la revista聽Cell Systems, indican que la conectividad funcional del cerebro durante la mLOC se descompone en escalas micro y macro anat贸micas.

“Este estudio es importante porque lleva la cuesti贸n de la naturaleza de la consciencia al nivel del circuito neuronal”, dijo Rafael Yuste, director de Yuste Lab y profesor de Ciencias Biol贸gicas y Neurociencia en Columbia.聽“Proporciona un hilo intelectual que podr铆a explicar c贸mo las alteraciones en la coordinaci贸n de peque帽os grupos de neuronas, ya sea por patolog铆as o anest茅sicos, podr铆an conducir a alteraciones en la consciencia”, agreg贸 Yuste, quien tambi茅n es miembro del Instituto de Ciencia de Datos de Columbia y miembro fundador (e intelectual) de la iniciativa BRAIN.

Una noci贸n popular sostiene que si bien la mLOC est谩 asociada con una ruptura a macroescala de la conectividad funcional, las redes locales siguen mostrando una din谩mica similar al estado de vigilia, pero de manera aislada e insular, dijo Michael Wenzel, el autor principal del art铆culo.聽鈥淵 aunque esto sugiere que la LOC surge de una descoordinaci贸n de la actividad neuronal en las 谩reas del cerebro, encontramos que la din谩mica de la red local cambia dram谩ticamente durante el mLOC.聽Nuestros resultados indican que la p茅rdida de consciencia podr铆a surgir de alteraciones en el microcircuito local, que generar铆a deficiencias secundarias en la conectividad de macroescala “, agreg贸 Wenzel, quien en el momento del estudio era un cient铆fico investigador asociado en el laboratorio de Rafael Yuste.

El estudio ofrece una base para comprender c贸mo la din谩mica de los conjuntos neuronales locales podr铆a contribuir a la p茅rdida o aparici贸n de estados conscientes.聽Los autores se帽alaron que los estudios mecan铆sticos sobre el papel de los circuitos locales en la p茅rdida o ganancia de consciencia siguen siendo desafiantes, aunque esperan que su investigaci贸n se agregue a la ciencia b谩sica de los circuitos neuronales.

 

[Para m谩s info, clickea aqu铆]

Referencia:

Wenzel et al. (2019). Reduced Repertoire of Cortical Microstates and Neuronal Ensembles in Medically Induced Loss of Consciousness. Cell Systems, vol 8, 1-8

 

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