.
Uma equipe de pesquisa interdisciplinar da Universidade de Freiburg encontrou pistas importantes sobre o funcionamento do córtex sensório-motor. As novas descobertas sobre as atividades neuronais nessa área do cérebro podem ser úteis para o desenvolvimento e uso das chamadas neuropróteses. Estes têm uma interface com o sistema nervoso e destinam-se a ajudar a compensar as disfunções neuronais. “Nossos resultados contribuirão para a melhoria das abordagens neuroprotéticas enquanto encurtam o período de treinamento de pacientes com próteses”, diz o neurobiólogo Prof. Dr. Ilka Diester, da Faculdade de Biologia da Universidade de Freiburg. Os resultados acabam de ser publicados na revista Natureza Comunicações.
Entendendo o cérebro em condições mais naturais
O projeto de pesquisa também envolveu os grupos de trabalho do cientista da computação Prof. Dr. Thomas Brox, da Universidade de Freiburg, e do neurocientista Prof. Dr. Daniel Durstewitz, do Instituto Central de Saúde Mental de Mannheim. A equipe encontrou evidências de estruturas conservadas de atividade neuronal no córtex sensório-motor de ratos que se movimentam livremente. Os registros eletrofisiológicos em todo o córtex sensório-motor bilateral permitem conclusões sobre as respectivas contribuições das áreas pré-motoras, motoras e sensoriais. Em particular, os pesquisadores encontraram um gradiente claro para um viés contralateral, ou seja, para movimentos da metade oposta do corpo, das regiões anterior para posterior.
Descobertas anteriores sobre o córtex sensório-motor são baseadas principalmente em movimentos estereotipados altamente restritos em um ambiente de laboratório. O trabalho atual usa gravações de sujeitos em movimento livre usando rastreamento 3D e aborda a questão da transferibilidade do conhecimento sobre o controle neural de movimentos de comportamento restrito para uma condição de movimento livre, um pré-requisito para a compreensão do cérebro em condições mais naturais, bem como para o desenvolvimento adicional de dispositivos neuroprostéticos.
Categorias de comportamento entre indivíduos
A equipe usou uma redução de dimensionalidade e um método de alinhamento de dados neurais. Assim, os padrões neuronais de alta dimensão foram reduzidos a uma representação de baixa dimensão por meio de sua similaridade com outros padrões, resultando em estruturas geométricas na representação visual. Esses padrões geométricos foram então alinhados automaticamente uns com os outros, semelhante à imagem de segurar um ímã em um pacote de pregos. Estes então se alinham em uma determinada direção. Com base nessas estruturas geométricas alinhadas, os pesquisadores foram capazes de decifrar categorias comportamentais em sessões de gravação e até mesmo entre indivíduos, e encontrar evidências correspondentes de estruturas conservadas de atividade neural.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Friburgo. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
.
