Exploración del flujo de información desde la corteza posteromedial durante la memoria de trabajo visoespacial: un estudio de magnetoencefalografía, parte 1
Jan 15, 2024
La corteza posteromedial (PMC) es un centro importante de la red de modos predeterminados del cerebro y está implicada en una amplia gama de cogniciones impulsadas internamente, incluida la memoria de trabajo visuoespacial.
La red de modo predeterminado del cerebro (DMN) se refiere a un sistema de circuito neuronal específico en el cerebro humano. La DMN está activa en ausencia de estimulación externa, por lo que también se la denomina "red de autoconciencia" y participa en acciones complejas como pensar, recordar, planificar y autoevaluar. Un creciente conjunto de investigaciones muestra que la DMN está estrechamente relacionada con la memoria.
En primer lugar, la DMN puede desempeñar un papel clave en la forma en que recordamos el pasado. Los investigadores descubrieron que el DMN se activaba cuando los sujetos pensaban y describían personas, lugares y eventos previamente experimentados. Esta forma, llamada "memoria autobiográfica", se basa en la autoconciencia.
En segundo lugar, el DMN está estrechamente relacionado con la "regla de los siete segundos" del cerebro. La llamada "regla de los siete segundos" significa que el cerebro de las personas funcionará automáticamente y continuará durante unos siete segundos sin estímulos. Este proceso puede ayudar al cerebro a optimizar su pensamiento y mejorar la flexibilidad y la creatividad del pensamiento. Esto tiene un efecto positivo en la mejora de la memoria.
Finalmente, los científicos también han descubierto que con menos ruido de fondo, el DMN puede desempeñar un papel importante en la forma en que escuchamos y recordamos nueva información. Esto significa que cuando intentamos aprender contenido nuevo, debemos separarnos de las distracciones de nuestro entorno para que la DMN pueda procesar y almacenar la información de manera eficiente.
En conjunto, la DMN está estrechamente relacionada con nuestra memoria de múltiples maneras. Fomentar la autoconciencia y entrenar el pensamiento profundo, la introspección y la atención tendrá un impacto positivo en el desarrollo de la DMN y mejorará las capacidades de memoria. Por lo tanto, deberíamos centrarnos en ejercitar la red de modo predeterminado del cerebro para mejorar nuestra memoria y capacidades cognitivas. Se puede ver que necesitamos mejorar la memoria, y Cistanche deserticola puede mejorar significativamente la memoria porque Cistanche deserticola es un material medicinal tradicional chino que tiene muchos efectos únicos, uno de los cuales es mejorar la memoria. La eficacia de la carne picada proviene de los diversos ingredientes activos que contiene, incluidos ácidos, polisacáridos, flavonoides, etc. Estos ingredientes pueden promover la salud del cerebro de varias maneras.
Haz clic en conocer 10 formas de mejorar la memoria
Sin embargo, su contribución precisa a estos procesos cognitivos aún no está clara. Utilizando MEG, medimos la actividad de PMC en participantes humanos sanos (adultos jóvenes de ambos sexos) mientras realizaban una tarea de memoria de trabajo visoespacial.
Los análisis de clasificación de patrones multivariados revelaron información relacionada con el estímulo durante la codificación y recuperación en un conjunto de ROI corticales definidos a priori, incluidas las cortezas prefrontal, occipital y centrotemporal, además de PMC.
Medimos el grado en que esta información de estímulo se intercambió entre áreas en un análisis de flujo de información, midiendo las relaciones causales de Granger entre áreas a lo largo del tiempo. De acuerdo con la naturaleza visual de la tarea, la información de la corteza occipital dio forma a otras regiones a lo largo de la mayoría de las épocas. Sin embargo, el PMC dio forma a representaciones de objetos en las cortezas occipital y prefrontal durante la memoria de trabajo visoespacial, influyendo en la corteza occipital durante la recuperación y la PFC en todas las épocas de tareas.
Nuestros hallazgos son consistentes con un papel propuesto para el PMC en la representación del contenido interno, incluida la información recordada, y en la comparación de estímulos externos con material recordado.
Palabras clave: memoria episódica; análisis de flujo de información; MEG; corteza cingulada posterior; memoria visoespacial.
Declaración de importancia
El cerebro humano funciona como un conjunto de regiones altamente interconectadas. Mapear la función de esta interconectividad, así como las especializaciones dentro de diferentes regiones, es fundamental para comprender los procesos neuronales que subyacen a la cognición.
La corteza posteromedial (PMC) es una región cortical altamente conectada, implicada en la memoria de trabajo visuoespacial, aunque su contribución precisa aún no está clara.
Medimos la actividad de PMC durante una tarea de memoria de trabajo visuoespacial, probando cómo diferentes regiones representaban los estímulos y si estas representaciones eran impulsadas por otras regiones corticales.
Descubrimos que PMC influyó en la información de estímulos en otras regiones en todas las fases de la tarea, lo que sugiere que PMC desempeña un papel clave en la configuración de las representaciones de estímulos durante la memoria de trabajo visuoespacial.
Introducción
La corteza posteromedial (PMC) abarca la corteza cingulada posterior y la precuneus y se considera ampliamente que respalda una variedad de formas de cognición impulsadas internamente (Andrews-Hanna, 2012).
Como centro de la red de modo predeterminado del cerebro, el PMC demuestra conexiones extensas con el lóbulo temporal medial, así como con regiones cerebrales frontoparietales asociadas con el control cognitivo (Leech et al., 2012).
Los estudios de resonancia magnética funcional que delinean subdivisiones dentro del PMC apuntan a distintos patrones de conectividad con otras áreas durante el estado de reposo (Margulies et al., 2009; Bzdok et al., 2015; Kernbach et al., 2018; Khan et al., 2020), así como Conectividad funcional divergente relacionada con las tareas a medida que aumenta la dificultad de la tarea (Leechet al., 2011, 2012; Bzdok et al., 2015).
Dada la riqueza de estas conexiones y la heterogeneidad de las subregiones de PMC (Margulieset al., 2009; Leech et al., 2011), tal vez como era de esperar, el PMC está implicado en una amplia gama de funciones cognitivas.
Tales funciones incluyen el procesamiento autorreferencial, las imágenes visuales, la traducción de representaciones egocéntricas a alocéntricas y la modulación de formas de cognición dirigidas internamente versus externamente (para una revisión, ver Bzdok et al., 2015).
A pesar de no tener conexiones directas con la corteza sensorial, el PMC parece estar en una posición ideal para recibir información sensorial-perceptiva convergente, en gran medida visual, para apoyar la integración de la información visuoespacial (Conti and Irish, 2021).
Estas representaciones pueden mantenerse en línea y operarse (es decir, memoria de trabajo) (Kravitz et al., 2011; Hunsaker y Kesner, 2018), o integrarse en reconstrucciones contextualmente ricas de experiencias pasadas (es decir, memoria episódica) (Lega et al., 2017; Natu et al., 2019).
Un hallazgo consistente en la literatura sobre la memoria es el de una activación significativa de PMC durante tareas que requieren el restablecimiento de información contextual (Bird et al., 2015).
Además, se ha demostrado que la actividad dentro de las subregiones de PMC aumenta paramétricamente con la viveza de la información recuperada de forma paramétrica, lo que sugiere un papel importante en la fenomenología de la memoria. Por el contrario, se ha sugerido que otras subregiones de PMC representan configuraciones únicas de características de eventos (Cooper y Ritchey, 2019).
En conjunto, estos estudios indican un papel central del PMC en la representación e integración de diferentes tipos de información al servicio de la memoria (para una revisión, ver Ritchey y Cooper, 2020).
Los estudios que exploran la evolución temporal de la actividad de las PMC a lo largo de las fases de la tarea han demostrado consistentemente un "cambio de codificación/recuperación", donde el recuerdo exitoso se asocia con una actividad atenuada de las PMC durante la codificación pero con una mayor actividad durante la recuperación (Daselaar et al., 2004, 2009; Huijbers et al. , 2012,2013).
Es importante destacar que al comparar las ubicaciones de los vóxeles que impulsan las asociaciones entre el rendimiento y la atenuación, y luego la facilitación, Vannini et al. (2011) demostraron que las mismas subregiones de PMC modulan el cambio de codificación/recuperación. También se ha demostrado que los patrones de conectividad funcional con PMC evolucionan a lo largo de las fases de las tareas de memoria (p. ej., Piccoli et al., 2015).
Por ejemplo, la sincronía neocortical-lóbulo temporal medial en la fase tetafase predice de manera confiable el grado de imágenes visuales recordadas durante la recuperación de la memoria autobiográfica, correlacionándose específicamente con la actividad en la precuneus (Fuentemilla et al., 2014), lo que resuena con el papel propuesto del PMC en el restablecimiento de la función sensorial visuoespacial. -detalles perceptivos.
Por lo tanto, si bien hay evidencia que sugiere una transferencia de información entre el PMC y otras regiones del cerebro durante el desempeño de la memoria (Canolty et al., 2006; Fell y Axmacher, 2011; Sauseng et al., 2019), la dirección de este intercambio de información aún no se comprende bien.
El objetivo de este estudio fue aprovechar la precisión temporal de MEG para establecer los patrones de flujo de información entre el PMC y otras regiones del cerebro durante el desempeño de la memoria de trabajo visuoespacial.
Utilizamos una nueva medida del intercambio de información causal de Granger para probar la evidencia de que PMC codifica atributos de estímulo dentro de diferentes fases de la tarea y para determinar si dicha información se transfiere desde el PMC a otras regiones del cerebro.
Predijimos que, si la conectividad entre PMC y otras regiones refleja un intercambio de información que es crucial para el rendimiento de la memoria, deberíamos encontrar evidencia de que el PMC codifica el estímulo recordado e impulsa la codificación de esta información en otras regiones.
Materiales y métodos
Participantes. Recopilamos datos psicofísicos, MEG y MRI de 12 participantes (10 mujeres, 2 hombres, edad 19-31 años, media=23.8 años). Cada participante completó el experimento psicofísico en una sesión de 1 h, seguido una semana después por el experimento MEG en una sesión de 2 h.
Las imágenes anatómicas de resonancia magnética se adquirieron en una sesión de media hora en un día separado. Un participante se retiró prematuramente del estudio MEG debido a dolor de cabeza, por lo que se excluyeron sus datos.
Todos los participantes estaban sanos, sin antecedentes de trastornos neurológicos y/o psiquiátricos y dieron su consentimiento informado. Cada participante tenía una agudeza visual normal o corregida a normal.
El reclutamiento de participantes y los experimentos se realizaron con la aprobación del Comité de Ética en Investigación Humana de la Universidad Macquarie y por la Declaración de Helsinki.
For more information:1950477648nn@gmail.com
