Neuroplasticity

Neuroplasticity se refiere a la susceptibilidad a cambios fisiológicos del sistema nervioso, debido a cambios de comportamiento, ambiente, procesos de los nervios o partes del cuerpo además del sistema nervioso. El cerebro cambia durante la vida.

Neuroplasticity ocurre en una variedad de niveles, en los límites de cambios celulares debido al aprendizaje, a cambios en gran escala implicados en la nueva correlación cortical en respuesta a la herida. El papel de neuroplasticity extensamente se reconoce en desarrollo sano, aprendizaje, memoria y recuperación de la lesión cerebral. Durante la mayor parte del 20mo siglo, el consenso general entre neuroscientists consistía en que la estructura cerebral es relativamente inmutable después de un período crítico durante la infancia temprana. Esta creencia ha sido desafiada por conclusiones que revelan que muchos aspectos del cerebro permanecen el plástico hasta en la adultez.

Hubel y Wiesel habían demostrado que las columnas de dominio oculares en el área visual neocortical más baja, V1, eran en gran parte inmutables después del período crítico en el desarrollo. Los períodos críticos también se estudiaron con respecto a la lengua; los datos que resultan sugirieron que los caminos sensoriales se fijaron después del período crítico. Sin embargo, los estudios decidieron que los cambios ambientales podrían cambiar el comportamiento y la cognición modificando conexiones entre neuronas existentes y vía neurogenesis en el hippocampus y otras partes del cerebro, incluso el cerebelo.

Las décadas de la investigación han mostrado ahora que los cambios sustanciales ocurren en las áreas de procesamiento de neocortical más bajas, y que estos cambios pueden cambiar profundamente el modelo de la activación neuronal en respuesta a la experiencia. La investigación de Neuroscientific indica que la experiencia realmente puede cambiar tanto la estructura física del cerebro (anatomía) como la organización funcional (fisiología). Neuroscientists se involucran actualmente en una reconciliación de estudios del período críticos que demuestran la inmutabilidad del cerebro después del desarrollo con la investigación más reciente que muestra cómo el cerebro, y hace, puede cambiar.

Etimología

La plasticidad fue aplicada primero al comportamiento en 1890 por Guillermo James en Los Principios de Psicología, aunque la idea en gran parte se descuidara durante los próximos cincuenta años. La primera persona para usar el término plasticidad de los nervios parece haber sido Jerzy Konorski neuroscientist polaco.

Neurobiología

Uno de los principios fundamentales de cómo neuroplasticity funciona se une al concepto de la poda de synaptic, la idea que las conexiones individuales dentro del cerebro se están constantemente quitando o recreándose, en gran parte dependientes de cómo se usan. Este concepto se captura en el aforismo, "las neuronas que disparan juntos, alambran juntos" / "neuronas que disparan aparte, alambran aparte." Si hay dos neuronas cercanas que a menudo producen un impulso simultáneamente, sus mapas corticales se pueden hacer el que. Esta idea también trabaja del modo de enfrente, es decir esto las neuronas que no producen con regularidad impulsos simultáneos formarán mapas diferentes.

Mapas corticales

La organización cortical, sobre todo para los sistemas sensoriales, a menudo se describe en términos de mapas. Por ejemplo, la información sensorial del pie proyecta a un sitio cortical y las proyecciones del objetivo de mano con otro sitio. Como el resultado de esta organización somatotopic de entradas sensoriales a la corteza, la representación cortical del cuerpo se parece a un mapa (u homunculus).

A finales de los años 1970 y a principios de los años 1980, varios grupos comenzaron a explorar los impactos de quitar partes del. Michael Merzenich, Jon Kaas y Doug Rasmusson usaron el mapa cortical como su variable dependiente. Ellos found—and esto ha sido desde entonces confirmado por una amplia gama de labs—that si el mapa cortical se priva de su entrada se hará activado en un tiempo posterior en respuesta a otro, entradas por lo general contiguas. Al menos en el sistema sensorial somático, en el cual este fenómeno se ha el más a fondo investigado, JT Wall y J Xu han remontado los mecanismos que son la base de esta plasticidad. La reorganización no es corticalmente emergente, pero ocurre a cada nivel en la jerarquía de procesamiento; esto produce los cambios del mapa observados en la corteza.

Merzenich y Guillermo Jenkins (1990) estudios iniciados que relacionan la experiencia sensorial, sin la perturbación patológica, a la plasticidad corticalmente observada en el primate somatosensory sistema, con el descubrimiento que los sitios sensoriales activados en un comportamiento operant asistido aumentan en su representación cortical. Dentro de poco a partir de entonces, Ford Ebner y colegas (1994) esfuerzos similares hechos en la corteza del barril del pelo del roedor (también sistema sensorial somático). Estos dos grupos en gran parte divergieron durante los años. Los esfuerzos del barril del pelo del roedor se hicieron un foco para Ebner, Matthew Diamond, Michael Armstrong-James, Robert Sachdev, Kevin Fox y las grandes incursiones se hicieron en la identificación del lugar geométrico de cambio que como está en synapses cortical expresión de receptores de NMDA, y en la implicación cholinergic entradas si es necesario para la expresión normal. Sin embargo, los estudios del roedor mal se enfocaron durante el final behaviorístico, y Ron Frostig y Daniel Polley (1999, 2004) identificaron manipulaciones behaviorísticas como causar un impacto sustancial a la plasticidad cortical en ese sistema.

Merzenich y DT Blake (2002, 2005, 2006) continuaron a usar implantaciones corticales para estudiar la evolución de plasticidad tanto en el somatosensory como en sistemas auditivos. Ambos sistemas muestran cambios similares con respecto al comportamiento. Cuando un estímulo cognoscitivamente tiene que ver con el refuerzo, su representación cortical se refuerza y se amplía. En algunos casos, las representaciones corticales pueden aumentar dos al triple en 1–2 días entonces en los cuales un nuevo comportamiento de motor sensorial se adquiere primero, y los cambios en gran parte se terminan dentro de como máximo unas semanas. Los estudios de control muestran que estos cambios no son causados por la experiencia sensorial sola: requieren el aprendizaje sobre la experiencia sensorial y son los más fuertes para los estímulos que tienen que ver con la recompensa y ocurren con la facilidad igual en operant y comportamientos de acondicionamiento clásicos.

Un fenómeno interesante que implica mapas corticales es el frecuencia de miembros del fantasma. Los miembros del fantasma son experimentados por la gente que se ha sometido a amputaciones en manos, brazos y piernas, pero no se limita con extremos. Aunque la base neurológica de miembros del fantasma todavía completamente no se entienda se cree que la reorganización cortical juega un papel importante.

Norman Doidge, siguiendo el ejemplo de Michael Merzenich, separa manifestaciones de neuroplasticity en adaptaciones que tienen consecuencias behaviorísticas positivas o negativas. Por ejemplo, si un organismo se puede recuperar después de que un golpe a niveles normales del rendimiento, tan adaptable se podría considerar un ejemplo de "la plasticidad positiva". Un nivel excesivo de crecimiento neuronal que lleva spasticity o parálisis tónica o una liberación excesiva de neurotransmitters en respuesta a la herida que podría matar neuronas; esto se tendría que considerar una plasticidad "negativa". Además, la drogadicción y el desorden obsesivo y obsesivo son juzgados ejemplos de "la plasticidad negativa" por el doctor Doidge, como causar recableado synaptic estos comportamientos es también muy maladaptive.

Un estudio de 2005 encontró que los efectos de neuroplasticity ocurren aún más rápidamente que antes esperado. Los sesos de los estudiantes de medicina eran imaged durante el período cuando estudiaban para sus exámenes. Dentro de meses, la materia gris de los estudiantes aumentó considerablemente en la corteza parietal posterior y lateral.

Historia

Oferta

Hasta aproximadamente los años 1970, una idea aceptada a través de la neurociencia consistía en que el sistema nervioso esencialmente se fijó a lo largo de la adultez, ambos en términos de funciones cerebrales, así como la idea que era imposible para nuevas neuronas desarrollarse después del nacimiento.

En 1793, el anatomista italiano Michele Vicenzo Malacarne describió experimentos en los cuales emparejó animales, entrenó a uno del par extensivamente durante años, y luego disecó a ambos. Descubrió que los cerebelos de los animales entrenados eran considerablemente más grandes. Pero, estas conclusiones finalmente se olvidaron. La idea que el cerebro y sus funciones no se fijan a lo largo de la adultez fue propuesta en 1890 por Guillermo James en Los Principios de Psicología, aunque la idea en gran parte se descuidara.

Investigación y descubrimiento

En 1923, Karl Lashley condujo experimentos en monos del macaco de la India que demostraron cambios de caminos neuronales, que concluyó para ser pruebas de la plasticidad, aunque a pesar de esto, así como los ejemplos adicionales de la investigación que sugiere esto, la idea de neuroplasticity no fuera extensamente aceptada por neuroscientists. Sin embargo, pruebas más significativas comenzaron a producirse en los años 1960 y después, notablemente de científicos incluso Paul Bach-y-Rita, Michael Merzenich junto con Jon Kaas, así como varios otros.

En los años 1960, Paul Bach-y-Rita inventó un dispositivo que permitió que la gente ciega leyera, percibiera sombras y se distinguiera entre objetos cercanos y distantes. Esta "máquina era una de las aplicaciones primeras y más valientes de neuroplasticity." El paciente se sentó en una silla eléctricamente estimulada que tenía una cámara grande detrás de ello que exploró el área, enviando señales eléctricas de la imagen a cuatrocientos stimulators que vibran en la silla contra la piel del paciente. Los seis sujetos del experimento eran finalmente capaces de reconocer un cuadro del supermodelo Twiggy.

Hay que subrayar que esta gente era congénitamente ciega y no había sido capaz antes de ver. Bach-y-Rita creyó en la substitución sensorial; si un sentido se daña, sus otros sentidos pueden asumir a veces. Pensaba la piel y sus receptores de toque podrían servir de una retina (usando un sentido para el otro). Para el cerebro para interpretar la información táctil y convertirlo en la información visual, tiene que aprender algo nuevo y adaptarse a las nuevas señales. La capacidad del cerebro de adaptarse implicado que poseyó la plasticidad. Pensaba, "Vemos con nuestros sesos, no con nuestros ojos."

Un golpe trágico que abandonó a su padre paralizó inspiró a Bach-y-Rita a estudiar la rehabilitación cerebral. Su hermano, un médico, trabajó infatigablemente para desarrollar medidas terapéuticas que tenían tanto éxito que el padre recuperó la funcionalidad completa por la edad 68 y era capaz de vivir una vida normal, activa que hasta incluyó el montañismo de la montaña. "La historia de su padre era pruebas de primera mano que una ‘recuperación tardía’ podría ocurrir hasta con una lesión masiva en una persona mayor." Encontró más pruebas de esta reorganización cerebral posible con el trabajo de Shepherd Ivory Franz. Un estudio implicado acaricia a pacientes que eran capaces de recuperarse a través del uso de ejercicios de estimulación del cerebro habiéndose paralizado durante años." Franz entendió la importancia de la rehabilitación interesante, que motiva: ‘En condiciones del interés, como las del concurso, el movimiento que resulta se puede mucho más eficazmente realizar que en la formación embotada, rutinaria en el laboratorio’ (Franz, 1921, pg.93)." Esta noción ha llevado a programas de la rehabilitación motivacionales que se usan hoy.

Michael Merzenich es un neuroscientist quien ha sido uno de los pioneros de la plasticidad cerebral durante más de tres décadas. Ha hecho algunas "reclamaciones más ambiciosas del campo - que los ejercicios cerebrales pueden ser tan útiles como medicinas para tratar enfermedades tan severas como esquizofrenia - que la plasticidad existe de la cuna a la tumba, y que las mejoras radicales del funcionamiento cognoscitivo - cómo aprendemos, piense, perciba y recuerde son posibles hasta en los ancianos." El trabajo de Merzenich fue afectado por un descubrimiento crucial hecho por David Hubel y Torsten Wiesel con su trabajo con gatitos. El experimento implicó coser un ojo cerrado y registrar los mapas cerebrales corticales. Hubel y Wiesel vieron que la parte del cerebro del gatito asociado con el ojo cerrado no era ociosa, como esperado. En cambio, trató la información visual del ojo abierto. Era" … como si el cerebro no quisiera gastar cualesquiera ‘bienes inmueble corticales’ y hubiera encontrado una manera de alambrarse de nuevo."

Esta plasticidad cerebral implícita durante el período crítico. Sin embargo, Merzenich sostuvo que la plasticidad cerebral podría ocurrir más allá del período crítico. Su primer encuentro con la plasticidad adulta vino cuando se involucró en un estudio postdoctoral con Clinton Woosley. El experimento estaba basado en la observación de lo que ocurrió en el cerebro cuando un nervio periférico se cortó y posteriormente se regeneró. Los dos científicos microtrazaron un mapa de los mapas de mano de sesos del mono antes y después de cortar un nervio periférico y coser los finales juntos. Después, el mapa de mano en el cerebro que se esperó mezclarse era casi normal. Esto era una brecha sustancial. Merzenich afirmó que "si el mapa cerebral pudiera normalizar su estructura en respuesta a la entrada anormal, la visión predominante que nacemos con un sistema integrado tuvo que ser incorrecta. El cerebro tuvo que ser el plástico."

Aplicaciones y ejemplos

Tratamiento de lesión cerebral

Una consecuencia sorprendente de neuroplasticity es que la actividad cerebral asociada con una función dada se puede mover a una posición diferente; esto puede resultar de la experiencia normal y también ocurre en el proceso de recuperación del daño cerebral. Neuroplasticity es la cuestión fundamental que apoya la base científica para el tratamiento del daño cerebral adquirido con programas terapéuticos empíricos dirigidos al objetivo en el contexto de enfoques de la rehabilitación a las consecuencias funcionales de la herida.

El cerebro adulto no es "integrado" con el recorrido neuronal fijo. Hay muchos casos de cortical y subcortical recableado del recorrido neuronal en respuesta a la formación así como en respuesta a la herida. Hay pruebas sólidas que neurogenesis (nacimiento de células cerebrales) ocurre en el cerebro adulto, mamífero — y tales cambios pueden persistir bien en la vejez. Pruebas para neurogenesis principalmente se restringen al hippocampus y bulbo olfativo, pero la investigación corriente ha revelado que otras partes del cerebro, incluso el cerebelo, se pueden implicar también.

En el resto del cerebro, las neuronas pueden morir, pero no se pueden crear. Sin embargo, hay ahora el motivo fundado para la reorganización activa, dependiente de la experiencia de las redes synaptic del cerebro que implica estructuras interrelacionadas múltiples incluso la corteza. Los detalles específicos de cómo este proceso ocurre a los niveles moleculares y ultraestructurales son temas de la investigación de la neurociencia activa. La manera en la cual la experiencia puede influir en la organización synaptic del cerebro también es la base para varias teorías de la función cerebral incluso la teoría general de la mente y la epistemología se refirió al darwinismo como de Los nervios y se desarrolló por el laureado del inmunólogo Nobel Gerald Edelman. El concepto de neuroplasticity también es principal para teorías de la memoria y aprendiendo lo que tiene que ver con la modificación conducida por la experiencia de estructura synaptic y función en estudios del acondicionamiento clásico en modelos de animal invertebrados como Aplysia. Este programa último de la investigación de la neurociencia ha emanado del trabajo que rompe la tierra de otro laureado Nobel, Eric Kandel, y sus colegas en la universidad de Colombia el Colegio de Médicos y Cirujanos.

Paul Bach-y-Rita, difunto en 2006, era el "padre de substitución sensorial y plasticidad cerebral." En el funcionamiento con un paciente cuyo sistema vestibular se había dañado desarrolló BrainPort, una máquina que "sustituye su aparato vestibular y enviará señales del equilibrio a su cerebro de su lengua." Después de que había usado esta máquina durante algún tiempo ya no era necesario, cuando recobró la capacidad de funcionar normalmente. Sus días de malabarismo eran terminados.

La plasticidad es la explicación principal del fenómeno. Como su sistema vestibular "se desorganizó" y envío de señales arbitrarias más bien que coherentes, el aparato encontró nuevos caminos alrededor del dañado o bloqueó caminos de los nervios, ayudando a reforzar las señales que fueron enviadas por tejidos sanos restantes. Bach-y-Rita explicó la plasticidad diciendo, "Si va en coche de aquí a Milwaukee y el puente principal sale, primero se paraliza. Entonces toma viejos caminos secundarios a través de las tierras de labranza. Entonces usa estos caminos más; encuentra caminos más cortos usando para ponerse donde quiere ir, y comienza a hacerse allí más rápido. Estos caminos de los nervios "secundarios" "se desenmascaran" o se exponen y se refuerzan ya que se usan. Se piensa generalmente que el proceso "de desenmascaramiento" es uno de los caminos principales de los cuales el cerebro plástico se reorganiza."

El grupo de Randy Nudo encontró que si un pequeño golpe (un infarto) es inducido por la obstrucción del flujo sanguíneo a una parte de la corteza de motor de un mono, la parte del cuerpo que responde por el movimiento se moverá cuando las áreas contiguas al área cerebral dañada se estimulen. En un estudio, microestímulo intracortical (ICMS) correlación de técnicas se usaron en nueve monos normales. Unos se sometieron a procedimientos del infarto ischemic y a los demás, procedimientos de ICMS. Los monos con infartos ischemic retuvieron más flexión del dedo durante la recuperación de la comida y después de varios meses que este déficit devolvió a niveles previgentes. Con respecto al distal forelimb representación, "los procedimientos de correlación del postinfarto revelaron que las representaciones de movimiento se sometieron a la reorganización en todas partes de la corteza contigua, intacta." El entendimiento de la interacción entre las áreas dañadas e intactas proporciona una base a mejores proyectos de tratamiento en pacientes de golpe. La investigación corriente incluye el rastreo de cambios que ocurren en las áreas de motor de la corteza a consecuencia de un golpe. Así, los acontecimientos que ocurren en el proceso de reorganización del cerebro se pueden determinar. Nudo también se implica en estudiar los proyectos de tratamiento que pueden realzar la recuperación de golpes, como fisioterapia, farmacoterapia y terapia del estímulo eléctrica.

Jon Kaas, un profesor en la universidad de Vanderbilt, ha sido capaz de mostrar "cómo el área somatosensory 3b y ventroposterior (VP) el núcleo del tálamo es afectada por lesiones de la columna dorsales unilaterales permanentes largas a niveles cervicales en monos del macaco." Los sesos adultos tienen la capacidad de cambiar a consecuencia de la herida pero el grado de la reorganización depende del grado de la herida. Su investigación reciente se concentra en el sistema somatosensory, que implica un sentido del cuerpo y sus movimientos usando muchos sentidos. Por lo general cuando la gente daña la corteza somatosensory, el daño de las percepciones del cuerpo se experimentan. Trata de ver cómo estos sistemas (somatosensory, sistemas cognoscitivos, de motor) son el plástico a consecuencia de la herida.

Una de las aplicaciones más recientes de neuroplasticity implica el trabajo hecho por un equipo de doctores e investigadores en la universidad de Emory, expresamente el doctor Donald Stein (quien ha estado en el campo durante más de tres décadas) y el doctor David Wright. Esto es el primer tratamiento en 40 años que tiene resultados significativos en el trato de daños cerebrales traumáticos no incurriendo también en ningunos efectos secundarios conocidos y siendo barato para administrar. El doctor Stein notó que pareció que los ratones hembras se repusieron de daños cerebrales mejor que ratones machos. También en mujeres, notó que a ciertos puntos en las mujeres del ciclo del estro se recuperó aún más. Después de mucha investigación, atribuyeron esta diferencia debido a los niveles de progesterona. El nivel superior de progesterona presente llevó a la recuperación más rápida del daño cerebral en estos ratones.

Desarrollaron un tratamiento que incluye niveles aumentados de inyecciones de la progesterona para dar a los pacientes heridos del cerebro. "La administración de progesterona después de daño cerebral traumático (TBI) y golpe reduce el edema, la inflamación y la muerte celular neuronal, y realce la memoria de la referencia espacial y la recuperación de motor sensorial." En sus ensayos clínicos, tenían un grupo de pacientes con severidad heridos que después de que los tres días de inyecciones de la progesterona tenían una reducción del 60% de la mortalidad. Sam* estaba en un accidente de tráfico horroroso que le dejó con la actividad cerebral marginal; según los doctores, estaba un punto lejos de ser muertos cerebrales. Sus padres decidieron hacerle participar en el ensayo clínico del doctor Stein y le dieron el tratamiento de la progesterona de tres días. Tres años después del accidente, había conseguido una recuperación inspiradora sin complicaciones cerebrales y la capacidad de vivir una vida sana, normal.

Stein ha hecho algunos estudios en los cuales se ha visto que los efectos beneficiosos son similares en de edad de ratas a los vistos en ratas juveniles. Como hay diferencias fisiológicas en las dos categorías de edad, el modelo se pellizcó para los animales mayores reduciendo sus niveles de la tensión con el contacto físico aumentado. Durante la cirugía, la anestesia se guardó a un nivel de oxígeno más alto con el porcentaje isoflurane total inferior y "el de edad de animales eran dan la postcirugía de solución de dispositivos de llamada lactated subcutánea para sustituir fluidos perdidos a través de la sangría aumentada." Los resultados prometedores de tratamientos de la progesterona "podrían tener un impacto significativo en la dirección clínica de TBI." Se ha mostrado que estos tratamientos trabajan en pacientes humanos que reciben el tratamiento pronto después del TBI. Sin embargo, el doctor Stein ahora enfoca su investigación en aquellas personas que tienen el daño cerebral traumático existente desde hace mucho tiempo a fin de determinar si los tratamientos de la progesterona les asistirán en la recuperación de funciones perdidas también.

Tratamiento de dificultades de aprendizaje

Michael Merzenich desarrolló una serie de "programas de ordenador basados en la plasticidad conocidos como ForWord Rápido." FastForWord ofrece siete ejercicios cerebrales para ayudar con la lengua y aprendizaje de déficits de la dislexia. En un estudio reciente, la formación experimental se hizo en adultos para ver si ayudaría a contrariar la plasticidad negativa que resulta de la decadencia cognoscitiva relacionada con la edad (ARCD). El Y diseño incluyó seis ejercicios diseñados para invertir las disfunciones causadas por ARCD en cognición, memoria, control de motor, etcétera [9]. Después del uso del Y programa durante 8–10 semanas, había un "aumento significativo del cumplimiento específico de la tarea." [9] Los datos coleccionados del estudio indicaron que un programa basado en la plasticidad cerebral podría mejorar notablemente la función cognoscitiva y la memoria en adultos con ARCD.

Plasticidad cerebral durante operación de interfaces de la máquina cerebral

El interfaz de la máquina cerebral (BMI) es un campo rápidamente en vías de desarrollo de la neurociencia. Según los resultados obtenidos por Mikhail Lebedev, Miguel Nicolelis y sus colegas, la operación de BMI causa la incorporación de accionadores artificiales en representaciones cerebrales. Los científicos mostraron que las modificaciones en la representación neuronal de la mano del mono y el accionador que fue controlado por el cerebro del mono ocurrieron en áreas corticales múltiples mientras el mono hizo funcionar BMI. En estos experimentos del día solos, los monos al principio movieron el accionador empujando una palanca de mando. Después de planear los conjuntos de la neurona de motor, el control del accionador se cambió al modelo de los conjuntos de modo que la actividad cerebral, y no la mano, directamente controlara el accionador. La actividad de neuronas individuales y poblaciones neuronales se hizo menos representativa de los movimientos de mano del animal representando los movimientos del accionador. Probablemente a consecuencia de esta adaptación, los animales podrían dejar finalmente de mover sus manoes aún siguen haciendo funcionar el accionador. Así, durante el control de BMI, los conjuntos corticales plástico se adaptan, dentro de decenas de minutos, para representar parámetros de motor behaviorísticamente significativos, aun si éstos no tienen que ver con movimientos del propio miembro del animal.

Los grupos de laboratorio activos incluyen a aquellos de John Donoghue en el Marrón, Richard Andersen en Caltech, Krishna Shenoy en Stanford, Nicholas Hatsopoulos de la universidad de Chicago, Andy Schwartz en la universidad de Pittsburgo, Sandro Mussa-Ivaldi en el Noroeste y Miguel Nicolelis en el Duque. Donoghue y los grupos de Nicolelis han mostrado independientemente que los animales pueden controlar interfaces externos en tareas que requieren la reacción, con modelos basados en la actividad de neuronas corticales y esto los animales pueden cambiar de opinión adaptablemente para hacer los modelos trabajar mejor. El grupo de Donoghue tomó las implantaciones del laboratorio de Richard Normann en Utah (la serie "de Utah"), y lo mejoró cambiando el aislamiento de polyimide a parylene-c y lo comercializó a través de la compañía la Cibercinética. Estos esfuerzos son el candidato principal por los primeros juicios humanos de una amplia escala para implantaciones corticales de motor para ayudar al cuadriplégico o cerrado con llave - en pacientes se comunican con el mundo exterior.

Prostheses sensorial

La plasticidad cerebral se implica en el desarrollo de la función sensorial. El cerebro nace inmaduro y se adapta a entradas sensoriales después del nacimiento. En el sistema auditivo, se ha mostrado que el daño de la audiencia congénito, una condición innata bastante frecuente que afecta a 1 de 1000 recién nacidos, afecta el desarrollo auditivo, e implantación de prostheses sensorial la activación del sistema auditivo ha prevenido los déficits y ha inducido la maduración funcional del sistema auditivo debido a un período sensible para la plasticidad, también hay un período sensible para tal intervención los 2–4 primeros años después de la vida. Por consiguiente, en niños prelingualmente sordos, la implantación cochlear temprana por regla general permite aprender la lengua materna y adquirir la comunicación acústica.

Miembros del fantasma

La experiencia de miembros del Fantasma es un fenómeno en el cual una persona sigue sintiendo el dolor o la sensación dentro de una parte de su cuerpo que se ha amputado. Esto es extrañamente común, ocurriendo en el 60-80% de personas amputadas. Una explicación de esto se refiere al concepto de neuroplasticity, ya que se cree que los mapas corticales de los miembros quitados se han hecho prometidos con el área alrededor de ellos en la circunvolución postcentral. Esto causa la actividad dentro del área circundante de la corteza interpretada mal por el área de la corteza antes responsable del miembro amputado.

La relación entre miembros del fantasma y neuroplasticity es uno complejo. A principios de los años 1990 V.S. Ramachandran teorizó que los miembros del fantasma eran el resultado de la nueva correlación cortical. Sin embargo, en 1995 Herta Flor y sus colegas demostraron que la nueva correlación cortical sólo ocurre en pacientes que tienen el dolor del fantasma. Su investigación mostró que el dolor del miembro del fantasma (más bien que mandó sensaciones) era el correlato perceptual de la reorganización cortical. Este fenómeno a veces se manda a como maladaptive plasticidad.

En 2009 Lorimer Moseley y Peter Brugger realizaron un experimento notable en el cual animaron sujetos de la persona amputada del brazo de usar imágenes visuales para torcer sus miembros del fantasma en configuraciones imposibles. Cuatro de los siete sujetos tuvieron éxito en la realización de movimientos imposibles del miembro del fantasma. Este experimento sugiere que los sujetos habían modificado la representación de los nervios de sus miembros del fantasma y habían generado las órdenes de motor tenía que ejecutar movimientos imposibles en ausencia de la reacción del cuerpo. Los autores declararon que: "De hecho, este descubrimiento amplía nuestro entendimiento de la plasticidad del cerebro porque son pruebas que los cambios profundos de la representación mental del cuerpo pueden ser inducidos puramente por mecanismos cerebrales internos - el cerebro realmente se cambia."

Meditación

Varios estudios han unido la práctica de meditación a diferencias en grosor cortical o densidad de la materia gris. Uno de la mayor parte de estudios famosos para demostrar esto fue conducido por Sara Lazar, de la Universidad de Harvard, en 2000. Richard Davidson, un neuroscientist en la universidad de Wisconsin, ha conducido experimentos en la cooperación con el Dalai lama en efectos de la meditación sobre el cerebro. Sus resultados sugieren que la práctica a largo plazo, o a corto plazo de la meditación causa niveles diferentes de la actividad en regiones cerebrales asociadas con tales calidades como la atención, ansiedad, depresión, miedo, cólera, la capacidad del cuerpo de curarse, etcétera. Estos cambios funcionales pueden ser causados por cambios de la estructura física del cerebro.

Bienestar corporal y ejercicio

En un estudio de 2009, los científicos hicieron dos grupos de ratones nadar un laberinto acuático, y luego en un juicio separado los sujetó a un estímulo desagradable para ver cómo rápidamente aprenderían a alejar de él. Entonces, durante las próximas cuatro semanas permitieron que un grupo de ratones corriera dentro de sus ruedas del roedor, una actividad de la cual la mayor parte de ratones disfrutan, mientras obligaron el otro grupo a trabajar más difícil en miniruedas de andar con una velocidad y duración controlada por los científicos. Entonces probaron ambos grupos otra vez para rastrear su aprendizaje de habilidades y memoria. Ambos grupos de ratones mejoraron sus actuaciones en el laberinto acuático del juicio más temprano. Pero sólo los corredores de la rueda de andar extra-trabajados eran mejores en la tarea de evitación, una habilidad que, según neuroscientists, exige una respuesta cognoscitiva más complicada.

Los ratones que se obligaron a correr en las ruedas de andar mostraron pruebas de cambios moleculares de varias partes de sus sesos cuando visto bajo un microscopio, mientras los corredores de la rueda voluntarios tenían cambios de sólo un área. "Nuestros resultados apoyan la noción que las formas diferentes del ejercicio inducen cambios de neuroplasticity de regiones cerebrales diferentes," Chauying J. Jen, un profesor de fisiología y un autor del estudio, dijo.

Echolocation humano

Echolocation humano es una capacidad culta de la gente de sentir su ambiente de ecos. Esta capacidad es usada por algunas personas ciegas para navegar su ambiente y sentir sus alrededores detalladamente. Los estudios en 2010 y 2011 técnicas de representación de la resonancia magnéticas Funcionales que usan han mostrado que las partes del cerebro asociado con el procesamiento visual se adaptan a la nueva habilidad de echolocation.

Véase también

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