Aparición de categorías gramaticales en la dinámica cortical

 Un acuerdo general en psicolingüística afirma que la sintaxis y el significado se unifican de manera precisa y muy rápida durante el procesamiento de oraciones en línea. Aunque varias teorías tienen argumentos avanzados con respecto a las bases neurocomputacionales de este fenómeno, argumentamos que estas teorías podrían potencialmente beneficiarse al incluir datos neurofisiológicos sobre restricciones de dinámica cortical en el tejido cerebral. Además, algunas teorías promueven la integración de métodos complejos de optimización en el tejido neural. En este artículo intentamos llenar estos vacíos introduciendo un modelo computacional inspirado en la dinámica del tejido cortical. En nuestro enfoque de modelado, las dendritas aferentes proximales producen activaciones celulares estocásticas, mientras que las ramas dendríticas distales, por otro lado, contribuyen independientemente a la despolarización somática por medio de espigas dendríticas, y finalmente, las fallas de predicción producen eventos de disparo masivos que evitan la formación de representaciones distribuidas dispersas.

Dematties, Dario et al. "Una teoría computacional para la aparición de categorías gramaticales en la dinámica cortical". Fronteras en circuitos neuronales vol. 14 12. 16 abr.2020, doi: 10.3389 / fncir.2020.00012

Artículo completo: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7179825/

Cómo afecta la terapia láser (terapia de fotobiomodulación - PM) la actividad Cerebral?

 El concepto de que ciertas longitudes de onda de la luz pueden cambiar la actividad cerebral regional, así como influir en la conectividad funcional entre diferentes centros cerebrales, es bastante sorprendente. Tal concepto va más allá de la función de estimular la luz de las células ganglionares de la retina especializadas para atrapar los ritmos circadianos, pero lo extiende para incluir la luz que tiene una influencia directa en todas las neuronas para influir potencialmente en un rango de actividades cerebrales centrales de orden superior. En esta perspectiva, exploramos cómo la luz puede influir en tales actividades cerebrales centrales, junto con por qué debería hacerlo en primer lugar. Proponemos que el efecto de la luz sobre la actividad cerebral tiene vínculos evolutivos, relacionados con una estrategia básica de supervivencia contra cualquier situación potencialmente peligrosa.

Una característica clave de la función cerebral que ha surgido en los últimos años es que las actividades de orden superior, por ejemplo, la cognición o la atención, se desarrollan después de extensas intercomunicaciones entre varios centros diferentes. Existe una cooperación entre diferentes centros, comparable a la evidente entre diferentes conjuntos de instrumentos musicales en una orquesta. Con el uso de varios métodos diferentes, como la resonancia magnética funcional o la electroencefalografía, se han identificado varias redes diferentes de cooperación, cada una asociada con distintas actividades funcionales del día a día. Estas incluyen memoria, saliencia, redes cognitivas (ejecutivas), emocionales y de modo predeterminado. La última red ha recibido la mayor atención por parte de los autores (Raichle, 2015) y será el foco de esta perspectiva.

La red en modo predeterminado se descubrió, algo por accidente, después de que se encontraron niveles elevados de actividad en un conjunto de estructuras cerebrales en individuos que aparentemente estaban en reposo, sin participar en ninguna tarea mental específica. En estos momentos de reposo, un individuo tiende a centrarse en los llamados pensamientos internos, como soñar despierto, recordar recuerdos, imaginar el futuro y deambular por la mente. Las personas simplemente están "pensando", pero no sobre nada en particular. ¡Ni siquiera están pensando en pensar (Raichle, 2015)! Esta red en modo predeterminado está compuesta por varios centros cerebrales distintos, que incluyen la línea media situada en la corteza prefrontal medial, el cingulado posterior y las cortezas precuneus. Además, algunas autoridades indican las cortezas parietales y laterales temporales inferiores más laterales y el hipocampo como parte de la red. Si bien estos centros muestran una actividad elevada cuando un individuo está en reposo, su actividad disminuye cuando el individuo se dedica a una tarea particular, como centrar la atención en algo en los entornos externos (p. Ej., Tareas visuales) o internas (p. Ej., Meditación) ( Raichle, 2015). Tal "enfoque" por parte de un individuo, parece desactivar la red, o partes de la misma, de modo que las diversas redes asociadas con la atención, como la prominencia y el ejecutivo central, puedan operar (Raichle, 2015). De hecho, se cree que las personas que no pueden desactivar esta red cuando realizan una tarea realizarán la tarea de manera más pobre (Raichle, 2015). tareas visuales) o entornos internos (p. ej., meditación) (Raichle, 2015). Tal "enfoque" por parte de un individuo, parece desactivar la red, o partes de la misma, de modo que las diversas redes asociadas con la atención, como la prominencia y el ejecutivo central, puedan operar (Raichle, 2015). De hecho, se cree que las personas que no pueden desactivar esta red cuando realizan una tarea realizarán la tarea de manera más pobre (Raichle, 2015). tareas visuales) o entornos internos (p. ej., meditación) (Raichle, 2015). Tal "enfoque" por parte de un individuo, parece desactivar la red, o partes de la misma, de modo que las diversas redes asociadas con la atención, como la prominencia y el ejecutivo central, puedan operar (Raichle, 2015). De hecho, se cree que las personas que no pueden desactivar esta red cuando realizan una tarea realizarán la tarea de manera más pobre (Raichle, 2015).

En este contexto, algunos hallazgos recientes que utilizan fotobiomodulación, el uso de luz roja a infrarroja cercana (λ = 600–1000 nm) en los tejidos corporales, han indicado que, notablemente, no solo puede influir en la supervivencia y la actividad funcional de cualquier tipo de neurona (Hamblin, 2016; Mitrofanis, 2019), pero después de la aplicación transcraneal, parece influir en la conectividad funcional de redes a gran escala, como la red en modo predeterminado (Naeser et al., 2020). Se ha informado que la fotobiomodulación transcraneal (en adelante denominada "luz") reduce la activación y las fuerzas de conectividad en reposo entre las regiones corticales que responden a una simple tarea de tocar los dedos, incluidas partes de la red en modo predeterminado en sujetos de control sanos (El Khoury et al. , 2019). Además, en pacientes que sufren un accidente cerebrovascular crónico o la enfermedad de Alzheimer, Ambos tienen redes que funcionan de manera anormal, la luz puede fortalecer e influir en las conectividades funcionales dentro de la red en modo predeterminado, junto con su conectividad con otras redes, por ejemplo, la prominencia y las centrales ejecutivas. En esencia, en estos estados dañados y / o enfermos, la luz puede ayudar a corregir el desequilibrio de la conectividad funcional, restaurando la conectividad entre las regiones corticales a niveles "normales" (Saltmarche et al., 2017; Chao, 2019; Zomorrodi et al., 2019; Naeser et al., 2020).

Entonces, ¿cómo sucede esto? ¿Cómo puede la luz cambiar la actividad cerebral? Aunque los mecanismos precisos no están claros, el objetivo central de la luz dentro de las neuronas individuales es la mitocondria. De hecho, se ha demostrado que la luz aumenta la fusión y la fisión mitocondrial, así como la biogénesis mitocondrial. La luz es absorbida por un cromóforo y la mejor caracterizada es la citocromo c oxidasa, unidad IV en la cadena de transporte de electrones mitocondrial. Esta molécula tiene dos centros de haeme y dos de cobre que absorben la luz dentro de dos bandas a través del rango rojo al infrarrojo cercano. El mecanismo implica la luz que disocia el óxido nítrico de sus sitios de unión de hemo y cobre en la citocromo c oxidasa, lo que permite la unión del oxígeno. Posteriormente, los electrones se transportan a lo largo de la cadena respiratoria y se produce una translocación de protones a través de la membrana mitocondrial. Esto produce un gradiente de protones, uno que impulsa la ATP (adenosina trifosfato) sintasa. El resultado es un aumento en el potencial de membrana mitocondrial y un aumento de ATP. También hay una liberación de óxido nítrico que también desencadena la vasodilatación de los vasos sanguíneos cercanos, aumentando el flujo sanguíneo cerebral. Tal efecto se ha considerado a corto plazo, en funcionamiento principalmente cuando se aplica luz a las neuronas. Después de la activación de la citocromo c oxidasa, se liberan pequeñas cantidades de especies reactivas de oxígeno (dentro de los niveles normales), que luego estimulan los factores de transcripción en el núcleo, lo que lleva a la expresión de varios genes funcionales. Este último efecto se ha considerado a largo plazo, en funcionamiento mucho después de que la aplicación de la luz haya cesado (Hamblin, 2016). Tal efecto se ha considerado a corto plazo, en funcionamiento principalmente cuando se aplica luz a las neuronas. Después de la activación de la citocromo c oxidasa, se liberan pequeñas cantidades de especies reactivas de oxígeno (dentro de los niveles normales), que luego estimulan los factores de transcripción en el núcleo, lo que lleva a la expresión de varios genes funcionales. Este último efecto se ha considerado a largo plazo, en funcionamiento mucho después de que la aplicación de la luz haya cesado (Hamblin, 2016). Tal efecto se ha considerado a corto plazo, en funcionamiento principalmente cuando se aplica luz a las neuronas. Después de la activación de la citocromo c oxidasa, se liberan pequeñas cantidades de especies reactivas de oxígeno (dentro de los niveles normales), que luego estimulan los factores de transcripción en el núcleo, lo que lleva a la expresión de varios genes funcionales. Este último efecto se ha considerado a largo plazo, en funcionamiento mucho después de que la aplicación de la luz haya cesado (Hamblin, 2016).

¿Cómo y por qué la fotobiomodulación cambia la actividad cerebral?
Mitrofanis John, Henderson Luke A Año: 2020 | Volumen: 15 | Número de edición: 12 | Página: 2243-2244

http://www.nrronline.org/article.asp?issn=1673-5374;year=2020;volume=15;issue=12;spage=2243;epage=2244;aulast=Mitrofanis

Red occipitotemporal para síndromes de reconocimiento facial y de objetos (Red visual)

 Desde los aspectos nominativos del lenguaje.  Aproximadamente la mitad de la corteza cerebral humana tiene que ver con la visión, y generalmente reemplaza a otros sentidos cuando hay conflicto con otras entradas sensoriales. Nuestro sistema visual ha desarrollado predominio sobre los otros sentidos, y la visión enfoca nuestra atención. Se ha planteado la hipótesis de que la atención es la forma en que la naturaleza hace frente a la prodigiosa información sensorial que recibe un flujo constante de información. Estamos sujetos a una profusión de información sensorial, y las entradas sensoriales humanas combinadas reciben ~ 11 millones de bits de información por segundo. Sin embargo, solo podemos procesar ~ 16–50 bits por segundo (0.0002%). Por lo tanto, la mayoría de las decisiones se toman en un nivel no consciente

Hoffmann M. (2020) Red occipitotemporal para síndromes de reconocimiento facial y de objetos (Red visual) Síndromes occipitoparietales y provinciales del eje. En: Evaluación clínica de la mentalidad. Springer, Cham

Una perspectiva de dominio general sobre el papel de los ganglios basales en el lenguaje

 Además de las lesiones corticales, la creciente evidencia sobre los vínculos entre el lenguaje y las regiones subcorticales sugiere que las lesiones subcorticales también pueden conducir a la aparición de síntomas afásicos. En este artículo, al enfatizar la función de dominio general de los ganglios basales tanto en el lenguaje como en la música, destacamos que el procesamiento del ritmo, la función de predicción temporal, programación y ejecución motrices, es un mecanismo compartido importante que subyace al tratamiento de los no fluidos afasia con musicoterapia. En apoyo de esto, llevamos a cabo una revisión de la literatura sobre la musicoterapia que trata la afasia. Los resultados muestran que el procesamiento del ritmo juega un papel clave en la terapia de entonación melódica en la rehabilitación de pacientes con afasia no fluida con lesiones en los ganglios basales.

Edward Ruoyang Shi, Qing Zhang-. Una perspectiva de dominio general sobre el papel de los ganglios basales en el lenguaje y la música: beneficios de la musicot erapia para el tratamiento de la afasia. Cerebro Lenguaje. Elsevier. Julio 2020, Volume 206,ISSN 0093-934X, https://doi.org/10.1016/j.bandl.2020.104811. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0093934X20300705)

La apraxia del habla implica lesiones del fascículo arqueado dorsal y la ínsula en pacientes afasicos

 Objetivo Determinar las contribuciones de la apraxia del habla (AOS) y la anomia a la disfluencia conversacional.

Métodos En este estudio observacional de 52 pacientes con afasia crónica, 47 con AOS concomitante, la fluidez se cuantificó utilizando unidades de información correctas por minuto (UCI / min) de las tareas de habla proposicionales. Se utilizaron videos de pacientes que realizaban tareas de conversación, de descripción de imágenes, de repetición de palabras y oraciones y de tareas diadococinéticas para diagnosticar el AOS mediante la Escala de calificación de apraxia del habla (ASRS). Anomia fue cuantificada por los puntajes de los pacientes en los 30 ítems pares de la Boston Naming Test (BNT).

ResultadosEn conjunto, los puntajes ASRS y BNT representaron el 51.4% de la varianza total en UCI / min; el puntaje ASRS representó la mayoría de esa variación. La puntuación BNT se asoció con lesiones en la circunvolución temporal superior izquierda, la circunvolución frontal inferior izquierda y grandes partes de la ínsula. La puntuación global de ASRS se asoció con lesiones en el fascículo arqueado dorsal izquierdo (FA), las circunvoluciones pre y postcentrales, y ambos bancos del surco central de la ínsula. La puntuación ASRS para las características distintivas primarias de AOS (sin superposición con las características de la afasia) se asoció con menos FA y una mayor participación insular. Solo el 27% de esta lesión específica de apraxia se superpuso con las lesiones asociadas con la puntuación BNT. Las lesiones asociadas con el AOS tuvieron una superposición mínima con el tracto de sellado frontal (FAT) (<1%) o el tracto extremo de fibra de la cápsula (1.4%). Finalmente,

Conclusiones Los resultados son consistentes con hallazgos previos que identifican lesiones de la ínsula y la FA en pacientes con AOS, el daño a ambos puede crear disfluencia en pacientes con afasia.

Karen Chenausky , Sébastien Paquette , Andrea Norton , Gottfried Schlaug. La apraxia del habla implica lesiones del fascículo arqueado dorsal y la ínsula en pacientes con afasia. Neurol Clin Pract Abr 2020, 10 (2) 162-169; DOI: 10.1212 / CPJ.0000000000000699

Los mecanismos de control de retroalimentación auditiva no contribuyen a la hiperactividad cortical dentro de la red de producci

 Propósito: La disfonía espasmódica aductora (ADSD), la forma más común de disfonía espasmódica, es un trastorno debilitador de la voz caracterizado por hiperactividad y espasmos musculares en las cuerdas vocales durante el habla. Estudios previos de neuroimagen han observado una actividad cerebral excesiva durante el habla en participantes con ADSD en comparación con los controles. El habla implica un mecanismo de control de retroalimentación auditiva que genera comandos motores destinados a eliminar las disparidades entre las señales auditivas deseadas y reales. Por lo tanto, la actividad neuronal excesiva en ADSD durante el habla puede reflejar, al menos en parte, un mayor compromiso del mecanismo de control de retroalimentación auditiva a medida que intenta corregir los errores de producción vocal detectados a través de la audición.

Método: Para probar esta posibilidad, se utilizó la resonancia magnética funcional para identificar las diferencias entre los participantes con ADSD (n = 12) y los controles de la misma edad (n = 12) en (a) actividad cerebral al producir el habla en diferentes condiciones de retroalimentación auditiva y (b ) conectividad funcional en estado de reposo dentro de la red cortical responsable de la vocalización.

Resultados: Como se vio en estudios anteriores, el grupo ADSD tuvo una actividad significativamente mayor que el grupo control durante el habla con retroalimentación auditiva normal (en comparación con una tarea basal silenciosa) en tres regiones corticales del hemisferio izquierdo: corteza rolandica ventral (sensoriomotora), plano temporal anterior, y giro temporal posterior superior / plano temporal. Es importante destacar que este mismo patrón de hiperactividad también se encontró cuando el control de retroalimentación auditiva del habla se eliminó mediante el enmascaramiento del ruido. Además, el grupo ADSD tuvo una conectividad funcional en estado de reposo significativamente mayor entre las regiones cortical sensoriomotoras y auditivas dentro del hemisferio izquierdo, así como entre los hemisferios izquierdo y derecho.

Conclusiones: Juntos, nuestros resultados indican que la hiperactivación en la red cortical del habla de individuos con ADSD no es el resultado de mecanismos de control de retroalimentación auditiva hiperactiva y más bien está relacionada con deficiencias en el control de retroalimentación somatosensorial y / o mecanismos de control de retroalimentación.

Ayoub Daliri Elizabeth S. Heller Murray Anne J. Blood James Burns J. Pieter Noordzij Alfonso Nieto-Castanon Jason A. Tourville Frank H. Guenther. Auditory Feedback Control Mechanisms Do Not Contribute to Cortical Hyperactivity Within the Voice Production Network in Adductor Spasmodic Dysphonia. Journal of Speech, Language, and Hearing Research. 26 de febrero de 2020.

https://pubs.asha.org/doi/abs/10.1044/2019_JSLHR-19-00325