Aunque su propósito y función aún se desconocen en gran medida, algunos neurocientíficos creen que las neuronas espejo en el cerebro son fundamentales para la forma en que los humanos se relacionan entre sí. Las deficiencias en las neuronas espejo también pueden desempeñar un papel en el autismo y otros trastornos que afectan las habilidades sociales.
Los científicos han demostrado previamente que cuando un animal observa a otro realizar una tarea motora, como alcanzar la comida, las neuronas espejo en la corteza motora del cerebro del observador comienzan a disparar como si el observador también estuviera buscando comida.
Nueva investigación de Duke que aparece el 29 de marzo en la revista Informes científicos sugiere que el reflejo en los monos también está influenciado por factores sociales, como la proximidad a otros animales, la jerarquía social y la competencia por la comida.
El equipo de Duke descubrió que cuando parejas de monos interactuaban durante una tarea social, los cerebros de ambos animales mostraban episodios de alta sincronización, en los cuales grupos de neuronas en la corteza motora de cada animal tendían a dispararse al mismo tiempo. Este fenómeno es conocidocomo sincronización cortical interbrain.
"Creemos que nuestro estudio tiene el potencial de abrir un nuevo campo de investigación en la neurociencia moderna al demostrar que incluso las funciones más simples de la corteza motora, como la creación de movimientos corporales, están fuertemente influenciadas por el tipo de relaciones sociales entre losanimales participantes ", dijo el autor principal Miguel Nicolelis, MD, Ph.D.
Anteriormente, los neurocientíficos habían limitado sus estudios para registrar la actividad cerebral en un animal a la vez. Lo que hace que esta investigación sea única, dijo Nicolelis, es que el equipo de Duke creó un sistema inalámbrico multicanal para registrar la actividad eléctrica de cientos de neuronasen las cortezas motoras de dos monos simultáneamente mientras interactuaban en el mismo espacio.
Durante una tarea, un mono, llamado el pasajero, se sentó en una silla de ruedas electrónica programada para alcanzar una recompensa al otro lado de la habitación, una uva fresca. Un segundo mono, el observador, también estaba en la sala observando la trayectoria del primer mono hacia elrecompensa. La actividad eléctrica en la corteza motora del cerebro de cada mono se registró simultáneamente. Un análisis mostró que cuando el pasajero viajaba por la habitación bajo la atenta mirada del observador, los grupos de neuronas en sus cortezas motoras mostraban episodios de sincronización.
Los investigadores encontraron que estos episodios de sincronización cortical entre cerebros SCI podían predecir la ubicación de la silla de ruedas del pasajero en la habitación, así como su velocidad. La actividad cerebral también podía predecir qué tan cerca estaban los animales entre sí, así comoproximidad del pasajero a la recompensa.
El hallazgo más convincente, dijeron, fue que ICS podía predecir otro parámetro social clave: el rango de los monos en la colonia.
Durante las tareas en las que el mono más dominante de la colonia viajaba hacia la recompensa bajo la observación de un animal de menor rango, la magnitud del ICS creció constantemente a medida que el pasajero se acercaba al observador. La sincronización alcanzó su punto máximo cuando los animales estaban a unos tres pies de distancia -lo suficientemente cerca como para que uno pueda estirar un brazo para acicalar al otro o atacar.
Pero cuando un mono de menor rango era el pasajero y el mono dominante observaba, el ICS no aumentó a medida que los monos se acercaban, lo que sugiere que el rango social juega un papel en la sincronización cerebral.
Los investigadores creen que los episodios de ICS fueron generados por la activación simultánea de neuronas espejo tanto en el cerebro del pasajero como en el del observador. También proponen correlaciones similares entre la sincronía cerebral y la interacción social durante las interacciones sociales humanas.
Los hallazgos podrían conducir a nuevos diagnósticos o tratamientos para afecciones en las que el reflejo neuronal podría no seguir los patrones típicos, como se sugirió en el autismo, dijeron. La medición de ICS en humanos también podría revelar qué tan bien los grupos trabajan juntos, e incluso qué tipos dela capacitación mejora su sincronía cerebral y trabajo en equipo.
"Usando una versión no invasiva de este enfoque, podemos cuantificar qué tan bien los atletas, músicos o bailarines profesionales están trabajando juntos, o si una audiencia está involucrada en lo que están viendo, escuchando o imaginando", Nicolelis"Esto podría ser valioso para cualquier tarea social que requiera la sincronización de muchas personas para mejorar la cohesión social".
Nicolelis planea explorar la sincronía cerebral en personas a través de ensayos futuros en Duke usando resonancia magnética funcional y tapas de electrodos.
Además de Nicolelis, los autores del estudio incluyeron a Po-He Tseng, Sankaranarayani Rajangam, Gary Lehew y Mikhail A. Lebedev.
La investigación fue apoyada por la Fundación Hartwell y el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares R01NS073952 y el Instituto Nacional de Salud Mental DP1MH099903, ambos parte de los Institutos Nacionales de Salud.
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Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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