Áreas del cerebro críticas para el sentido del tiempo humano identificadas
Ahora los investigadores del Medical College of Wisconsin en Milwaukee y el Veterans Affairs Medical Center en Albuquerque han identificado áreas en el cerebro responsables de percibir el paso del tiempo para llevar a cabo funciones cotidianas críticas, más detalles en: unisci.com
Tiempo lo es todo. Entra en juego cuando se toman decisiones en una fracción de segundo, como saber cuándo detenerse en un semáforo en rojo, atrapar una pelota o modular el ritmo al tocar el piano.
Ahora los investigadores del Medical College of Wisconsin en Milwaukee y el Veterans Affairs Medical Center en Albuquerque tienen áreas identificadas en el cerebro responsables de percibir el paso del tiempo con el fin de llevar a cabo críticas cotidianas funciones
Su estudio es el primero en demostrar que los ganglios basales se encuentran en lo profundo de la base del cerebro, y lóbulo parietal ubicado en la superficie del lado derecho del cerebro, son áreas críticas para este cronometraje sistema.
Sus resultados se publican en la edición actual de Nature Neuroscience. Es importante destacar que el estudio pone en duda una creencia de larga data en la comunidad científica de que el cerebelo es la estructura crítica involucrada en la percepción del tiempo.
"Estamos entusiasmados de que nuestros hallazgos también puedan tener aplicación para comprender mejor algunos trastornos neurológicos", dice Stephen M. Rao, Ph. D., profesor de neurología en la Facultad de Medicina e investigador principal. "Al identificar el área en el cerebro responsable de gobernar nuestro sentido del tiempo, los científicos ahora pueden estudiar la percepción defectuosa del tiempo, que se ha observado en pacientes con enfermedad de Parkinson y trastorno de déficit de atención / hiperactividad (TDAH), dos enfermedades que comúnmente se cree que tienen una función anormal dentro del basal ganglios ".
Tomar decisiones precisas con respecto a la duración de breves intervalos de tiempo de 300 milisegundos a 10 segundos es fundamental para la mayoría de los aspectos del comportamiento humano. Las teorías contemporáneas del tiempo de intervalo corto suponen la existencia de un sistema de cronometraje dentro del cerebro, sin embargo, identificar estos sistemas cerebrales ha sido difícil y controvertido.
Usando una novedosa técnica de resonancia magnética funcional (fMRI) que rastrea los cambios segundo a segundo en actividad cerebral, los investigadores identificaron regiones dentro del cerebro que son críticas para este cronometraje sistema.
Se tomaron imágenes de diecisiete voluntarios sanos, hombres y mujeres jóvenes, mientras se les pedía que percibieran la duración del tiempo entre las presentaciones de dos tonos consecutivos. Un segundo después, se presentaron dos tonos más y se pidió a los sujetos que juzgaran si la duración entre los tonos era más corta o más larga que los dos primeros tonos.
Para asegurarse de que los sistemas cerebrales asociados con la percepción del tiempo se identificaron claramente, dos tareas de control se les dio lo que implicaba escuchar tonos o estimar su tono, pero no emitir juicios sobre su duración.
Usando esta técnica de imagen rápida, los investigadores pudieron aislar solo aquellas áreas del cerebro se activa durante la presentación de los dos primeros tonos, cuando los sujetos solo perciben y atienden hora. Sus resultados demostraron de manera concluyente que las funciones de cronometraje están gobernadas por los ganglios basales y la corteza parietal derecha.
Los investigadores han sospechado durante mucho tiempo, en base a evidencia indirecta, que los ganglios basales podrían estar involucrados en la percepción del tiempo. Los ganglios basales tienen células nerviosas que contienen principalmente el neurotransmisor, la dopamina.
Los pacientes con enfermedad de Parkinson tienen una reducción anormal de la dopamina dentro de los ganglios basales y comúnmente experimentan problemas con la percepción del tiempo. Estas dificultades mejoran parcialmente cuando a los pacientes se les administra un medicamento que aumenta los niveles de dopamina en el cerebro.
La percepción del tiempo defectuoso también se ha observado en pacientes con enfermedad de Huntington y Trastorno por déficit de atención / hiperactividad (TDAH), dos trastornos que comúnmente se cree que tienen una función anormal dentro de los ganglios basales. Los estudios en animales también han demostrado la importancia de la dopamina en el cronometraje.
Los investigadores de la Facultad de Medicina del Hospital Froedtert, un importante afiliado docente de la Facultad de Medicina, están utilizando este nuevo procedimiento de neuroimagen para mejorar Comprender cómo el cerebro permite que las drogas de reemplazo de dopamina y el metilfenidato (Ritalin) normalicen la percepción del tiempo en individuos con enfermedad de Parkinson y TDAH, respectivamente.
Un estudio adicional, en colaboración con investigadores de la Universidad de Iowa, examinará el tiempo. percepción en las primeras etapas de la enfermedad de Huntington, antes del desarrollo del movimiento característico trastorno.
El papel crítico de los lóbulos parietales en el cronometraje fue sugerido por primera vez por la coautora Deborah L. Harrington, Ph. D., científico investigador, Centro Médico de Asuntos de Veteranos y profesor investigador asociado de neurología y psicología, Universidad de Nuevo México, Albuquerque, NM. Ella y sus colegas informaron que los pacientes con accidente cerebrovascular con daño a la corteza parietal en el lado derecho pero no en el lado izquierdo del cerebro experimentaron una percepción del tiempo deteriorada.
Los pacientes para el estudio han sido extraídos del Hospital Froedtert y el Centro Médico VA en Milwaukee. Además, los investigadores están estudiando pacientes adultos con TDAH que han sido vistos desde la infancia en la Facultad de Medicina.
Coautor del estudio con los Dres. Rao y Harrington es Andrew R. Mayer, M.S., estudiante de posgrado, departamento de neurología, Medical College of Wisconsin.
El estudio fue apoyado por subvenciones del Instituto Nacional de Salud Mental y el W.M. Fundación Keck para la Facultad de Medicina, y el Departamento de Asuntos de Veteranos y la Fundación Nacional para Imágenes Cerebrales Funcionales para el Centro Médico de Asuntos de Veteranos, Albuquerque - Por Toranj Marphetia
