Un escáner portátil puede medir la función cerebral mientras se camina
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HOY NO ME PUEDO LEVANTAR: ¿QUÉ ES LA INERCIA DEL SUEÑO?
Aunque el proceso de despertar se ha estudiado menos que el de conciliar el sueño, lo cierto es que algunos datos sobre la actividad neuronal muestran que el cerebro se mantiene en un estado más parecido al sueño cuando acabamos de abrir el ojo que antes de empezar a dormir
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https://ethic.es/2023/04/hoy-no-me-puedo-levantar-que-es-la-inercia-del-sueno/
Máquinas que leen la mente
Un nuevo sistema de inteligencia artificial puede reconstruir los pensamientos de una persona con gran exactitud a partir del escaneo de su cerebro con fMRI.
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https://www.publico.es/ciencias/maquinas-leen-mente.html#Echobox=1683448489
Un descodificador lee los pensamientos grabados por un escáner cerebral
El sistema capta el sentido de las frases más que su literalidad gracias a la inteligencia artificial
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Un descodificador cerebral traduce el significado de lo que se oye o imagina
El equipo de investigadores de la Universidad de Texas que han creado el sistema espera que, con el tiempo, esta tecnología pueda ayudar a volver a comunicarse a las personas mentalmente conscientes que han perdido la capacidad de hablar por un accidente cerebrovascular o por una enfermedad
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Un descodificador semántico puede traducir, en un flujo continuo de texto, el significado aproximado de la historia que una persona escucha o imagina en silencio, a partir de imágenes de su actividad cerebral, un sistema que solo funciona si cuenta con la colaboración del usuario. Un estudio que publica hoy Nature Neuroscience presenta este descodificador, que funciona a partir de la resonancia magnética funcional (IRMf) y que, a diferencia de otros, no requiere de cirugía neuroinvasiva para su uso. El objetivo de la decodificación del lenguaje es hacer grabaciones de la actividad cerebral del usuario y con ellas predecir las palabras que estaba oyendo o imaginando, explicó en una rueda de prensa virtual el coordinador del estudio, Alexander Huth, de la Universidad de Texas en Austin (EE.UU). El nuevo dispositivo “no recupera las palabras exactas, eso es muy difícil usando este enfoque, pero se puede recuperar la idea general”, agregó otro de los firmantes, Jerry Tang, del mismo centro educativo. Aproximadamente la mitad de las veces, cuando el descodificador ha sido entrenado para monitorizar la actividad cerebral de un participante, la máquina produce un texto que se acerca mucho, y a veces con precisión, al significado previsto de las palabras originales. El equipo espera que, con el tiempo, esta tecnología pueda ayudar a volver a comunicarse a las personas mentalmente conscientes que han perdido la capacidad de hablar por un accidente cerebrovascular o por una enfermedad, dijo Huth. Otros dispositivos que han usado grabaciones no invasivas de la actividad cerebral se limitaban a decodificar palabras sueltas o frases cortas, pero este puede traducir el sentido del lenguaje continuo y natural. El descodificador, que requiere horas de entrenamiento previo con el usuario, parte de las representaciones semánticas corticales (como se representan las palabras en el cerebro) registradas mediante IRMf y genera secuencias de palabras inteligibles que recuperan el sentido del habla percibida, imaginada o incluso de vídeos mudos. Los autores realizaron un análisis de privacidad del descodificador y abordaron cuestiones relacionadas con el posible uso indebido de esta tecnología. “El cerebro de nadie puede ser descodificado sin su cooperación”, que es necesaria durante las horas de entrenamiento del dispositivo y para hacerlo funcionar. Si los pacientes oponían resistencia los resultados eran inutilizables, explicó Tang. Tampoco se puede entrenar el decodificador con las IRMf de una persona e intentar usarlo con otra, pues los resultados no son válidos. Los autores indicaron que se tomaban "muy en serio" la preocupación de que un dispositivo de este tipo pudiera llegar a usarse con malos fines y han trabajado para evitarlo. Sin embargo, Tang reconoció que todo puede cambiar, dependiendo de hacia dónde avance la tecnología en general, por eso hay que seguir investigando las implicaciones para la privacidad mental y ser proactivos con políticas que la protejan. El descodificador, que ha sido usado con tres personas, se basa, en parte, en un modelo de transformador similar a los que impulsan ChatGPT de Open AI y Bard de Google. Los investigadores registraron datos de IRMf de los participantes mientras escuchaban 16 horas de relatos narrativos, por ejemplo en podcast, para entrenar el modelo en el mapeo de la actividad cerebral y las características semánticas que captaban los significados de ciertas frases y las respuestas cerebrales asociadas. Posteriormente, el sujeto escuchaba una nueva historia o la contaba en su imaginación para que la máquina generase secuencias de texto a partir de la actividad cerebral, captando los significados de las nuevas historias, así como algunas palabras y frases exactas. Un participante que escuchó a un orador decir: "Todavía no tengo el carné de conducir", sus pensamientos se tradujeron como: "Ella todavía no ha empezado a aprender a conducir". La frase: "No sabía si gritar, llorar o salir corriendo. En lugar de eso, dije: '¡Déjame en paz!" fue descodificada como: "Empecé a gritar y a llorar, y entonces ella sólo dijo: 'Te dije que me dejaras en paz'". Los participantes también vieron cuatro vídeos cortos sin sonido mientras estaban en el escáner y el decodificador semántico fue capaz de utilizar su actividad cerebral para describir con precisión determinados acontecimientos de las imágenes. De momento, el sistema solo puede usarse en el laboratorio, pues necesita de un aparato de IRMf, pero creen que podría trasladarse a otros sistemas de imagen cerebral más portátiles, como la espectroscopia funcional del infrarrojo cercano (fNIRS), aunque la resolución sería menor, señaló Huth.
Crean un descodificador cerebral que lee los pensamientos y los transcribe
Este descodificador semántico puede traducir el significado aproximado de la historia que una persona escucha o imagina en silencio. El nuevo dispositivo no recupera las palabras exactas, pero se puede recuperar la idea general.
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Este descodificador semántico puede traducir el significado aproximado de la historia que una persona escucha o imagina en silencio. El nuevo dispositivo "no recupera las palabras exactas, pero se puede recuperar la idea general", ha asegurado uno de los autores del estudio.
Investigadores españoles prueban una técnica no invasiva para la terapia génica del Parkinson
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Una nueva técnica abre la puerta del cerebro a tratamientos neurológicos sin precedentes
Un estudio en monos y pacientes muestra cómo atravesar la inexpugnable muralla biológica que protege al encéfalo y tratar así el párkinson u otras dolencias
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Encuentran la región del cerebro donde se ‘funden’ cuerpo y mente
Una revisión exhaustiva del llamado ‘homúnculo de Penfield’ revela la existencia de una región clave del cerebro que explica la conexión entre los pensamientos y nuestro cuerpo
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https://www.eldiario.es/sociedad/encuentran-region-cerebro-funden-cuerpo-mente_1_10132681.html
En lo alto de nuestro encéfalo, rodeándolo como si fuera una especie de diadema, se encuentra la corteza motora primaria, el lugar en el que residen las neuronas encargadas de la planificación y ejecución del movimiento. Esta zona fue caracterizada a partir de la década de 1930 por el cirujano estadounidense Wilder Penfield, quien aprovechó una serie de operaciones para estimular eléctricamente diferentes puntos del cerebro de sus pacientes y comprobar qué partes del cuerpo estaban conectadas a cada región. Con los resultados, dibujó una especie de mapa de conexiones entre el cerebro y el cuerpo con forma de pequeño y extraño hombrecillo que pasó a los libros de historia como el “homúnculo de Penfield”. En un trabajo publicado este miércoles en la revista Nature, el equipo de Evan Gordon aporta uno de esos resultados que sacuden los cimientos de la neurociencia, pues su revisión exhaustiva no solo muestra que el homúnculo contenía errores, sino que revela la existencia de una serie de regiones intercaladas que se encargan de la coordinación global entre el cerebro y el cuerpo. Esto significa que en esa área motora coexisten dos sistemas, uno que permite un control preciso del movimiento y otro (desconocido hasta ahora) que coordina esos movimientos con el resto del cuerpo. Penfield revisitado Lo que han hecho Gordon y sus colegas es replicar el trabajo de Penfield escaneando el cerebro de siete adultos sanos con resonancia magnética funcional (fMRI) mientras realizaban diferentes tareas motoras. Con estos datos, los autores del trabajo crearon un mapa cerebral individualizado de cada participante y los validaron tomando como referencia las pruebas de resonancia de alrededor de 50.000 personas en el Reino Unido. La primera sorpresa al ver el resultado fue que el famoso mapa del homúnculo de Penfield contenía errores e imprecisiones. Ni el control de los pies ni el de las manos ni el de la cara estaban exactamente donde el neurocirujano había descrito. La segunda sorpresa fue encontrar tres pequeñas zonas clave intercaladas entre las áreas de control motor de cara, boca y manos que no se activaban cuando el individuo movía una parte del cuerpo, sino cuando pensaba en ello. Y confirmaron los resultados realizando nuevas pruebas con niños de 1 a 9 años (donde esta estructura era identificable) y un grupo de nueve monos (que tienen un sistema similar, pero más pequeño y rudimentario). Una nueva forma de pensar "Penfield fue brillante, y sus ideas han sido dominantes durante 90 años, y eso creó un punto ciego en el campo”, asegura Nico Dosenbach, autor senior del estudio, en una nota de prensa de la Universidad de Washington. "Una vez que comenzamos a buscarlo, encontramos muchos datos publicados que no concordaban con sus ideas e interpretaciones alternativas que habían sido ignoradas. Reunimos una gran cantidad de datos diferentes además de nuestras propias observaciones, los alejamos y los sintetizamos, y se nos ocurrió una nueva forma de pensar sobre cómo el cuerpo y la mente están unidos”. Los autores han bautizado a esta nueva área como “red de acción somato-cognitiva” o SCAN (por las siglas en inglés). A su juicio, el hecho de que, además del control voluntario, esta red participe también en la regulación de funciones del sistema nervioso autónomo como la presión sanguínea o el ritmo cardíaco, significa que esta nueva estructura del cerebro es literalmente una “conexión entre la mente y el cuerpo". Los investigadores creen que podría ayudar a entender por qué el ejercicio físico mejora el bienestar, las manifestaciones físicas de la ansiedad o el hecho de que al estimular el nervio vago —que regula el pulso o la digestión— se alivien los síntomas de la depresión. "La gente que medita dice que calmando su cuerpo con ejercicios de respiración, también puedes calmar tu mente”, apunta Gordon. “Ese tipo de prácticas pueden ser realmente útiles para las personas con ansiedad, por ejemplo, pero hasta ahora no ha habido mucha evidencia científica de cómo funciona. Pero ahora hemos encontrado una conexión. Hemos hallado el lugar donde la parte de su mente altamente activa y orientada a objetivos se conecta con las partes del cerebro que controlan la respiración y la frecuencia cardíaca”, insiste. “Si calmas a uno, absolutamente debería tener efectos de retroalimentación en el otro”. Anatomía de un movimiento Para Luis Martínez Otero, investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH) que no ha participado en el trabajo, el resultado es muy relevante en lo que se refiere a la generación de nuevo conocimiento. “Descubrir que el homúnculo motor está trufado de todos estos nuevos circuitos y mecanismos de control que lo relacionan con otras partes fundamentales del cerebro es todo un hallazgo”, explica a elDiario.es. “El plan motor y el control del cuerpo se funden, por fin, en un circuito común”. Para Martínez Otero, los más relevante es que los autores demuestran que el homúnculo no solo es una representación puramente motora dedicada al control del movimiento, como se pensaba hasta ahora. “El homúnculo motor incluye un circuito paralelo intercalado en el ya conocido que permite además controlar, planear, abstraer y predecir el futuro, tanto en lo que respecta al estado de nuestro propio cuerpo, como al control de nuestros movimientos y sus consecuencias”, asegura. El investigador de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Bryan Strange, considera que este trabajo es toda una proeza técnica que habría asombrado al propio Penfield. “La forma de pensar en la corteza motora no ha cambiado en casi 100 años”, recuerda. Pero este resultado no invalida el modelo de Penfield, sino que redefine cómo está organizado el sistema y aporta una visión más detallada. El papel de estas tres nuevas regiones dentro del homúnculo, representadas por los autores con la imagen de un títere, es precisamente el de coordinar el movimiento con otros muchos aspectos importantes del sistema y conectar con otros nodos fundamentales, como la red cíngulo-opercular (CON). Estas nuevas áreas son, además, físicamente distintas, la corteza es más delgada y se parece a las áreas más frontales del cerebro, apunta el experto. Para entenderlo, Strange propone que imaginemos lo que sucede cuando alguien va a echar un pulso con otra persona. En el modelo antiguo, lo que sabríamos es que las neuronas relacionadas con la mano se activarían para mandar la señal a través de la médula hasta producir una presión sobre la mano del rival. Con la nueva estructura, apunta el investigador, sabemos que se activarían también estas nuevas regiones integradoras del homúnculo. “Lo que podrían hacer sería poner en marcha un programa motor para mover todo el brazo, condicionar el tono muscular y aumentar el nivel de adrenalina en el cuerpo, por ejemplo”, explica. El simple gesto de echar un pulso ya no se explicaría por una vía tan directa, sino mucho más compleja e interesante, en la que nuestros sistema nervioso actúa en muchos frentes e incluso se anticipa al futuro. Este hallazgo se suma a una larga lista de descubrimientos en torno al concepto de “cognición corporeizada” que están permitiendo comprender mejor que no solo somos nuestro cerebro, sino que la integración con el resto del cuerpo es crucial para entender el sistema como un todo. Descubrimientos que abren una nueva perspectiva más amplia sobre lo que somos y cómo interaccionamos con el mundo y nos obligan a actualizar los libros de texto.
Las imágenes del cerebro que explican por qué las niñas maduran antes que los niños
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Javier Díaz-Nido
