Envolvimento cerebelar no sequenciamento cognitivo

Embora haja um reconhecimento crescente de que o cerebelo, que contém metade dos neurônios do cérebro, está envolvido na cognição e também na função motora, a maneira pela qual o cerebelo contribui para a cognição é incerta. O circuito uniforme do cerebelo e a extensa conectividade do cerebelo com numerosas regiões neocorticais sugeriram a alguns pesquisadores que existe um cálculo comum que o cerebelo realiza tanto para funções motoras quanto cognitivas. A hipótese do sequenciamento cerebelar postula que o cerebelo adquire informações de sequência, faz previsões de sequência e detecta violações de sequência. Essas funções, executadas por meio de um modelo direto, poderiam estar subjacentes ao envolvimento cerebelar tanto no comportamento motor quanto no cognitivo. No controle motor, tais previsões podem ser usadas para orientar a trajetória dos membros sem depender do feedback sensorial gerado pelo movimento. Na cognição, os requisitos de sequenciamento são proeminentes tanto na memória de trabalho verbal (VWM) quanto na aquisição da linguagem; por exemplo, no VWM, manter um número de telefone em mente requer a codificação e o ensaio de uma sequência de dígitos. Na linguagem, as palavras consistem em sequências de sílabas, e o aprendizado das probabilidades de transição de sílabas é um componente importante do reconhecimento de palavras legais em um idioma. É importante ressaltar que a ativação cerebelar proeminente foi observada em muitos estudos de VWM e linguagem de ressonância magnética funcional (fMRI). No entanto, os correlatos neurais do tronco cerebral/cerebelar do sequenciamento na cognição e a influência das previsões da sequência cerebelar nos alvos neocorticais são pouco compreendidos. Neste experimento, estudando indivíduos saudáveis, os investigadores irão investigar o cerebelo como fonte de previsão de sequência e sua influência nas áreas do prosencéfalo. Supõe-se que o cerebelo forneça sua previsão de sequência de modelo direto para alvos do prosencéfalo, mas até o momento nenhum estudo tentou visualizar com TMS / fMRI simultâneos as consequências da interrupção dessa entrada cerebelar na ativação do prosencéfalo. No trabalho anterior dos investigadores, os investigadores mostram que a estimulação magnética transcraniana (TMS) durante o ensaio de uma sequência de letras resulta em erros na determinação se uma letra da sonda corresponde à próxima letra na sequência, sugerindo que o TMS interrompeu esta entrada preditiva. De acordo com esta descoberta, os investigadores levantam a hipótese de que, usando TMS/fMRI simultâneos, a interrupção do TMS durante uma tarefa de sequenciamento produzirá maiores mudanças na ativação neocortical em relação a uma tarefa de controle análoga que não tem o componente preditivo trazido pelas demandas de sequenciamento. Os investigadores levantam ainda a hipótese de que diferentes padrões de ativações neocorticais em resposta à TMS cerebelar serão observados dependendo se uma letra da sonda corresponde à próxima letra esperada em uma sequência.