Impalcatura delle operazioni cerebrali (BETATEST)

Il cervello prende costantemente decisioni basate su input percettivi e segnali interni, pesando ed elaborando rapidamente le informazioni, portando a un comportamento diretto all'obiettivo. Un aspetto chiave cruciale per tutti questi processi è la comunicazione, il trasferimento di informazioni da una rete cerebrale all'altra. Tuttavia, stiamo solo iniziando a capire come il cervello realizza questo. Qui, gli investigatori propongono di studiare esattamente questa domanda. L'obiettivo generale di questo progetto è chiarire come il cervello imposta l'architettura neurale funzionale coinvolta nella memoria di lavoro e nel processo decisionale. I ricercatori sostengono che le oscillazioni cerebrali nella banda di frequenza beta 1530 Hz svolgono un ruolo fondamentale nella formazione di insiemi neurali flessibili. I ricercatori propongono un nuovo quadro teorico, delineando come il ritmo beta crei in modo flessibile reti transitorie, collegando i circuiti neuronali che sono rilevanti per le attuali richieste di attività, specialmente in termini di elaborazione delle informazioni endogene, ad esempio memoria di lavoro, processo decisionale. In questa prospettiva, beta fornisce l'impalcatura per il trasferimento delle informazioni, instradando le informazioni attraverso il cervello collegando temporaneamente i nodi rilevanti in modo tale che possa avvenire lo scambio di informazioni. I ricercatori propongono che il ritmo beta attivi brevemente un insieme neurale, permettendogli di trasmettere il suo messaggio codificato nell'attività di picco della popolazione in modo tale da poter essere ricevuto in modo efficiente ed efficace. Per testare questo quadro, lo scopo qui è quello di (1) esaminare il ruolo delle oscillazioni beta nella formazione dinamica dell'insieme neurale e la sua relazione con le prestazioni comportamentali, (2) identificare la fisiologia sottostante a livello di circuito della formazione dell'insieme beta-mediata e ( 3) stabilire la generalità della formazione di ensemble beta-mediata e identificare biomarcatori non invasivi. Gli investigatori utilizzeranno una combinazione di registrazioni EEG in soggetti umani sani, elettrofisiologia intracranica e neuromodulazione optogenetica in roditori che si comportano da svegli. Sia i soggetti umani che gli animali eseguiranno un paradigma di memoria di lavoro spaziale, consentendo in modo critico l'integrazione verticale attraverso i livelli di registrazione. I soggetti umani svolgeranno inoltre attività di memoria di lavoro in diverse modalità sensoriali ea livelli più elevati di astrazione per garantire la generalizzabilità dei risultati e consentire l'identificazione di biomarcatori da utilizzare in futuri studi sui pazienti. Questo approccio è progettato per rispondere a domande meccanicistiche fondamentali su come si formano gli insiemi locali e su come vengono modulati Criticamente, i ricercatori determineranno l'effetto di questi meccanismi sul comportamento. Il progetto fornirà approfondimenti fondamentali che prepareranno il terreno per ulteriori indagini dettagliate in soggetti umani sani e pazienti con funzionamento beta compromesso e deterioramento cognitivo, come nel morbo di Parkinson e nella schizofrenia.