O tipo de célula do cérebro humano recém-descoberto ajuda a centralizar as pessoas em mapas mentais

células cerebrais

Um tipo anteriormente não identificado de célula cerebral humana aparece para ajudar as pessoas a se centrarem em seus mapas individuais do globo, de acordo com uma pesquisa inédita de neurocientistas da Columbia Engineering. Esta exploração esclarece os sistemas móveis subjacentes à navegação e também à memória dos seres humanos. além de quais componentes do cérebro podem ser interrompidos durante o tipo de deficiência de memória típica em doenças neurodegenerativas, como o mal de Alzheimer

Existem 2 abordagens pelas quais os seres humanos, bem como os animais de estimação, navegam e se orientam. Um envolve a localização de áreas, intervalos, bem como instruções em contextos “alocêntricos” ou centrados no outro, enraizados no globo exterior. As várias outras abordagens envolvem contextos “egocêntricos” que são fixados no self.

Sempre que você utilizar um aplicativo de celular para descobrir instruções de direção, ele provavelmente utilizará essas duas configurações de navegação. Quando você inicialmente digita um endereço, ele geralmente revela o endereço em um mapa de um ponto de vista alocêntrico, com 'norte' no topo e 'sul' perto de baixo. Quando você depois disso, provavelmente irá mudar para um ponto de vista egoísta, onde 'antecipadamente' vai para a frente e 'atrás' vai para o ponto mais baixo.

Os cientistas descobriram pela primeira vez células cerebrais relacionadas a contextos alocêntricos em ratos em 1971 - “células de lugar” que podem, por exemplo, sugerir que fica na borda nordeste de um local. Outros tipos de células espaciais alocêntricas consistem em células da direção da cabeça que podem ser ativadas sempre que alguém está navegando para o sul, ou células de fronteira que podem reagir quando um limite está a oeste.

Nos anos anteriores, os cientistas começaram a examinar como as mentes dos ratos mapeavam contextos de interesse próprio. Dois anos atrás, pesquisadores do Dartmouth College em Hanover, New Hampshire, determinaram uma área do cérebro em ratos chamada córtex pós-terminal, na qual células egocentricamente ajustadas são abundantes. No entanto, ficou mal compreendido quais células cerebrais desenvolveram a base de mapas espaciais autoconsiderados em seres humanos.

"Em humanos, raramente é possível registrar diretamente a atividade de neurônios individuais do cérebro, devido a razões éticas", afirmou Lukas Kunz, pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade de Columbia e também o primeiro redator do pesquisa totalmente nova. “Existem técnicas como fMRI ou EEG, que nos permitem medir indiretamente a atividade neural de cérebros humanos saudáveis, mas essa atividade neural reflete a atividade de soma de milhões de neurônios, o que não permite conclusões diretas sobre os princípios de funcionamento de neurônios individuais. ”

Na nova pesquisa, neurocientistas dos Estados Unidos e também da Alemanha examinaram 15 pessoas com epilepsia no Centro Médico da Universidade de Freiburg, na Alemanha. Esses voluntários receberam implantes dentários de eletrodos para ajudar os médicos a verificar sua condição.

Os cientistas pediram aos voluntários que executassem trabalhos de sistema de computador que descobrissem sua capacidade de navegar em ambientes online, bem como ter em mente onde várias coisas estavam lá. Ao mesmo tempo, os pesquisadores gravaram em fita a tarefa de mais de 1,400 células nervosas solitárias em várias áreas do cérebro de todos os indivíduos.

Os pesquisadores determinaram mais de 160 células nervosas que agiam como tipos de células espaciais preocupadas com si mesmas, disparando quando componentes específicos da atmosfera online estavam à frente, atrás, à esquerda ou à direita das pessoas, ou quando fatores na área estavam perto ou longe das pessoas.

“Somos agora os primeiros a relatar tipos de células espaciais egocêntricas em humanos”, afirmou Kunz. Os pesquisadores divulgaram sua pesquisa, “Um código neural para mapas espaciais egocêntricos no lobo temporal medial humano”, no jornal Neurônio em julho 14, 2021.

Essas “células portadoras egocêntricas” muito provavelmente inscrevem detalhes espaciais em um mapa mental que fixou a todos. “Isso é presumivelmente importante para a vida cotidiana, quando os humanos tentam se orientar em seus ambientes e quando navegam ao longo de rotas”, afirmou Joshua Jacobs, professor associado de design biomédico na Columbia Engineering e também escritor idoso da pesquisa.

Essas células autocuidadas eram especialmente suficientes no córtex parahipocampal, uma área situada nas profundezas do cérebro que a função anterior recomendava é a combinação humana do córtex pós-trinal de roedores. As células portadoras egocêntricas consistiam em cerca de 25% de todas as células nervosas no córtex para-hipocampal. “Estudos anteriores mostraram que os pacientes com danos nesta região do cérebro estão desorientados, presumivelmente porque suas células egocêntricas foram afetadas”, afirmou Kunz.

Os cientistas também localizaram essas células autocuidadas que revelaram avanços na tarefa quando as pessoas utilizaram sua memória para lembrar com eficácia as áreas das coisas que eles realmente localizaram nas atmosferas on-line. “Isso sugere que essas células não são apenas relevantes para a navegação, mas também desempenham um papel na lembrança correta de experiências anteriores”, afirmou Kunz.

“As memórias consistem em vários elementos diferentes, como um evento específico, o local onde o evento aconteceu e a hora em que o evento aconteceu”, afirmou Kunz. “Acreditamos que existem diferentes sistemas neurais para os diferentes componentes dessas memórias. As células portadoras egocêntricas estão presumivelmente particularmente envolvidas no processamento da informação espacial das memórias. ”

Essas pesquisas por podem iluminar o que poderia falhar em pessoas com deficiências de memória, consistindo em pessoas com doenças neurodegenerativas como o mal de Alzheimer. “Suas células egocêntricas podem não funcionar corretamente ou podem ter sido destruídas por algum motivo, como um acidente vascular cerebral, um tumor cerebral, ou demência ”, afirmou Jacobs.

Essas novas pesquisas por não respondem apenas a como alguém poderia gerenciar essas deficiências de memória. “Ainda há muita pesquisa a ser feita antes que as deficiências de memória possam ser tratadas com sucesso”, alertou Kunz.

No futuro, os cientistas desejam ver por que precisamente qualquer tipo de célula de rolamento auto-preocupante oferecida está sintonizada para qualquer fator na área em que está concentrada. Atualmente, Kunz, assim como seus colegas de trabalho, presumem que vários signos espaciais, como coisas, fronteiras espaciais e também locais, incorporam-se para afetar a localização desses fatores de referência. Os pesquisadores podem verificar o impacto que esses sinais carregam na área desses fatores de referência, eliminando esses sinais das atmosferas durante os experimentos.

“Outra questão importante é como as células portadoras egocêntricas interagem com os tipos de células espaciais alocêntricas, disse Kunz. “Presentemente, presumimos que as células portadoras de interesse próprio fornecem a entrada necessária para os tipos de células espaciais alocêntricas. Ao reconhecer isso, pesquisas futuras podem descrever como o ajuste de tipos de células espaciais alocêntricas é afetado pelo desempenho de células de suporte autocentradas. ”

O estudo é intitulado "Um código neural para mapas espaciais autoconsiderados na acácia temporal mediana humana".

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