La actividad cerebral sincronizada y la superfluidez son simbióticas

El cerebro está dividido en varias regiones, redes neuronales y circuitos funcionales que deben comunicarse entre sí para crear armonía de trabajo en todo el cerebro. Pero, ¿cómo se coordinan estos circuitos neuronales entre sí para que puedan trabajar como un equipo unificado? Un estudio publicado hoy por el SISSA Percepción táctil y laboratorio de aprendizaje informa que el secreto para armonizar la actividad cerebral radica en la sincronización de los ritmos oscilantes de la actividad eléctrica.

Según los investigadores, parece que varias regiones del cerebro coordinan sus ritmos cerebrales para que puedan "bailar" al ritmo de su propio tambor a veces, pero cuando es necesario, trabajan juntos bailando al unísono a tiempo coreografía. Por el contrario, estudios previos sobre desórdenes del espectro autista (ASD) han identificado que la falta de sincronización cerebral es un sello distintivo de las funciones cerebrales desadaptativas o atípicas.

En un comunicado de prensa, los investigadores de SISSA dijeron, "cuando una rata se dedica a una tarea de reconocimiento sensorial y necesita hacer una elección espacial basada en el conocimiento previo, sensorial, motor y memoria regiones del cerebro del animal (pero también es probable que existan mecanismos similares en el cerebro humano), hacen que los ritmos de actividad eléctrica sean coherentes entre sí ”.

El estudio de febrero de 2016, "La coherencia entre el sistema sensoriotor de la rata y el hipocampo se mejora durante la discriminación táctil", Se publicó en la revista PLOS Biology. Los primeros autores del estudio son Natalia Grion y Athena Akrami, científicos investigadores de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados (SISSA) de Trieste, Italia. El estudio líder es Diamante de Mateo, profesor de cognitiva neurociencia y subdirector de SISSA.

Este nuevo estudio de SISSA muestra que cuando las ratas participan en una tarea que les exige tomar decisiones basadas en recuerdos retenidos en el hipocampo que sus regiones sensoriales y de memoria se sincronizan en un "ritmo theta" longitud de onda.

La actividad eléctrica del cerebro se caracteriza por varias ondas cerebrales o "fluctuaciones rítmicas" de actividad eléctrica dentro de varias frecuencias en un Electroencefalografía (EEG). El término "ritmo theta" puede usarse para referirse a dos fenómenos diferentes: "theta hipocampal" y "theta cortical humana", que son ambos patrones de EEG oscilatorio.

Durante su reciente experimento, los investigadores de SISSA identificaron la sincronización de las ondas cerebrales theta entre ciclos de 5 y 12 Hz por segundo en el hipocampo de rata, una estructura que se dedica al procesamiento de la memoria para humanos y roedores, y en otro cerebro sensorial regiones.

"¿Cuál es la función del ritmo theta?"

En ratas, la onda cerebral de ciclos de 5–12 Hz por segundo se asocia con un comportamiento de rata conocido como "batir". Las ratas exploran sus entornos a través del toque de sus bigotes, una sensación similar a la visión para los humanos. Mientras se batía, se encontró que los ritmos theta de las ratas oscilaban en el hipocampo y simultáneamente con diversas áreas a lo largo de la corteza cerebral en la misma longitud de onda.

Durante mucho tiempo, la pregunta del millón de dólares ha sido: "¿Cuál es la función del ritmo theta?" Curiosamente, algunos estudios en humanos sugieren que las ondas cerebrales theta se ciernen entre el consciente y el subconsciente reinos de la mente humana. Al crear conscientemente ondas theta a través de atención plena, meditacióno biorretroalimentación Se especula que podría acceder a partes subconscientes del cerebro que normalmente son inaccesibles para su mente consciente.

Hace más de una década, cuando escribí El camino del atletaHablé extensamente sobre la importancia de la actividad eléctrica sincronizada del cerebro que coordina la conectividad funcional entre varias regiones del cerebro. Tengo la hipótesis de que la actividad cerebral sincronizada entre ambos hemisferios del cerebro y ambos hemisferios del cerebelo es la clave para optimizar la función cerebral y crear un estado de superfluidez, que describo como la forma más alta de flujo.

Sincronizar las ondas cerebrales de varias regiones cerebrales crea armonía cerebral

En muchos sentidos, lo nuevo cortede investigación de SISSA reafirma mi conjetura acerca de la sincronización cerebral y la optimización de la conectividad cerebral de hace una década. En P. 114 de El camino del atleta, en una sección sobre la electricidad del cerebro y el "bloqueo de modo", que ocurre cuando las neuronas de varias regiones del cerebro están marchando en un solo paso, escribí:

“Existen diferentes ondas cerebrales como una forma de enfocar y cambiar los estados de conciencia. Cada estado de ánimo y pensamiento tiene una frecuencia específica que conecta una red neuronal. Las ondas cerebrales reflejan la tasa de activación de sus neuronas. Las tasas de disparo más altas denotan un cerebro muy activo y ocupado; tasas más bajas un cerebro más tranquilo.

Las neuronas se cronometran a una frecuencia específica de disparo, y hay poder en los números. Cada célula del cerebro compite por tu atención. Tu estado mental es democrático. El número de neuronas que se juntan o la señal más fuerte es lo que llama su atención. Tienes Libre albedrío y, en última instancia, puede decidir en casi todas las situaciones en qué quiere pensar, y luego subir el volumen de ese conjunto neuronal.

El principio de la biorretroalimentación es observar las tasas de disparo y aprender a reducirlas mediante prueba y error. Cuando aprende a disminuir o acelerar la velocidad de disparo de las neuronas para crear un estado específico de conciencia, cambian la frecuencia a un canal diferente, una marcha más baja.

Al igual que cualquier ciclo de retroalimentación, puede concentrarse en reducir la velocidad de disparo y sentir el cambio de conciencia, o puede cambiar el estado de su cuerpo respirando profundamente para cambiar la velocidad de disparo. Recuerde que GABA será la molécula tranquilizante, disminuyendo la velocidad de disparo de las sinapsis como arrojar agua al fuego ".

Estaba emocionado de despertarme esta mañana y leer nueva evidencia basada en las últimas tecnologías de neurociencia que parece confirmar que el El intercambio de información entre dos regiones del cerebro se facilita mejor cuando sus respectivas oscilaciones están en la misma longitud de onda y coherente.

Los investigadores de SISSA pudieron probar su teoría sobre la oscilación theta en el hipocampo mediante la localización precisa de los ritmos theta sincronizados. asociado con el movimiento de los bigotes de una rata mientras la rata usaba simultáneamente sus movimientos de bigotes para detectar su paradero en un físico ambiente.

Los investigadores de SISSA también identificaron que el disparo neuronal en la corteza sensorial se volvió más bloqueado en fase a las oscilaciones theta del hipocampo. Las ratas pudieron identificar las texturas en el entorno más rápidamente mientras minimiza la probabilidad de cometer errores porque el ritmo de detección y el ritmo de recordar de dos regiones cerebrales diferentes estaban perfectamente sincronizados.

Este tipo de sincronización es lo que yo llamaría el equivalente de superfluidez en el que hay cero fricción, viscosidad o entropía entre las regiones del cerebro responsables del pensamiento cerebral y los movimientos cerebelosos.

Conclusión: la actividad cerebral sincronizada y la superfluidez son simbióticas

El nuevo experimento histórico de Mathew Diamond y sus colegas en SISSA ha identificado una conexión entre theta oscilante ritmos de la corteza sensorial (que recoge información táctil), una estación de procesamiento intermedia entre las vibrisas y hipocampo.

Los investigadores concluyen: "Estos resultados sugieren que, a medida que las ratas recolectan señales táctiles, mejora la coherencia entre el ritmo de batido, la corteza sensorial y la LFP del hipocampo facilitan la integración de la información sensorial en la memoria y Toma de decisiones centros en el cerebro ".

Estos hallazgos aumentan mi investigación continua sobre las formas en que los humanos pueden optimizar su estructura cerebral y funcional conectividad en niveles eléctricos, químicos y arquitectónicos a lo largo de la vida útil para crear un rendimiento máximo a través de superfluidez

Según investigaciones anteriores, los nuevos hallazgos de SISSA sugieren que, como "conductor" de los diversos ritmos eléctricos de la banda de marcha en su cerebro, es es posible que pueda activar conscientemente un ritmo sincronizado en una región de su corteza cerebral que reclutará otras regiones del cerebro para unirse en el mismo longitud de onda... O bien, puede usar otras regiones del cerebro, como el hipocampo (o posiblemente el cerebelo) para impulsar el ritmo de todo su cerebro desde abajo.

Una vez que sus diversas regiones cerebrales se sincronizan y marchan al unísono al mismo ritmo, parece que ese cerebro la función está optimizada y el cerebro funciona como una unidad sin fricción, lo que aumenta las probabilidades de crear flujo, o superfluidez

¡Esto es algo emocionante! Estén atentos para más investigación sobre cómo varias ondas cerebrales y oscilaciones sincronizan la conectividad funcional de varias regiones del cerebro.

Para leer más sobre este tema, consulte mi anterior Psicología Hoy publicaciones de blog,

• "Superfluidez: la psicología del máximo rendimiento"
• "Las ondas cerebrales alfa aumentan la creatividad y reducen la depresión"
• "¿Superar a tu cerebelo es el secreto para vencer el miedo?"
• "Superfluidez: decodificando el enigma de la flexibilidad cognitiva"
• "La neurociencia de la superfluidez"
• ""Superfluidez" y la "mano caliente" son sinónimos"
• "Superfluidez: rendimiento máximo más allá de un estado de 'flujo'"

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