Información

Correlación de ondas cerebrales y movimiento motor

Correlación de ondas cerebrales y movimiento motor



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Estoy tratando de comprender mejor qué ondas cerebrales se generan cuando se activa el sistema motor (brazos, piernas, músculos de cualquier tipo).

Según Wikipedia, varios tipos (Beta, Gamma, Mu) aparecer que se generará cuando el movimiento motor esté presente, pero no está claro qué grupos de músculos / movimientos / características generan qué tipos de ondas.

Además, veo que ciertas ondas (Alpha y Mu, por ejemplo) parecen tener frecuencias superpuestas. Si sus frecuencias son las mismas, ¿qué las hace diferentes?


Las señales de EEG se pueden analizar ampliamente en dos dominios; los tiempo dominio y el frecuencia dominio.

Los EEG a menudo se analizan en el dominio de la frecuencia, donde las señales se someten a análisis espectral, por métodos como FFT. Este es un tipo clásico de análisis y todavía se usa ampliamente en la actualidad. Como afirma con razón en su pregunta, los EEG a menudo se analizan en términos de bandas de frecuencia. En términos de actividad motora voluntaria, un estudio reporta actividad en el 15 - 30 Hz rango cuando los sujetos realizaron extensiones y flexiones de muñeca (Halliday et al. 1998). Este rango de frecuencia corresponde a las bandas de frecuencia alfa (8 - 15 Hz) y beta (16 - 31 Hz) en el EEG. La actividad beta en general está asociada con un estado de alerta, la actividad alfa generalmente con un estado más relajado. Ambos tienen sentido porque los sujetos participaron activamente en una tarea (alerta), pero la tarea era simple y probablemente algo aburrida (relajada). Los autores concluyen que el rango de frecuencia sobre la corteza motora representa (Halliday et al. 1998):

[…] [R] oscilaciones hídricas en la corteza sensoriomotora […] asociadas con tareas motoras voluntarias que implican una activación muscular mantenida, como mantener la posición.

En el dominio del tiempo Una respuesta relativamente sencilla para registrar la actividad motora en el cerebro es pedirle a un sujeto que realice una determinada acción, por ejemplo, flexiones de dedos. Estos eventos generan ciertas respuestas neuronales sincronizadas en el cerebro que se pueden medir en el cuero cabelludo con EEG. Sin embargo, una respuesta de voltaje a un solo evento suele estar inundada de ruido de fondo. Una forma de mejorar la relación señal-ruido es registrar repetidamente el EEG en respuesta al mismo evento. Al bloquear en el tiempo el evento con el EEG y promediar los EEG relacionados con el evento individual, el ruido de fondo aleatorio se reducirá (ruido estocástico) y el potencial relacionado con el evento (o ERP) se puede extraer del EEG (Woodman, 2010). En la figura 1 se muestra un ejemplo de un ERP para flexiones repetidas del dedo índice.


Fig. 1. ERP a flexiones voluntarias del dedo índice. Se registró la actividad motora del área motora. Fuente: Ball et al. (1999)

Referencias
- Bola et al. NeuroImage (1999); 10: 682-94
- Halliday et al., Letras de Neurosci (1998); 241: 5-8
- Woodman, Atten Percept Psychophys (2010); 72(8): 10.3758


Como dijo MG_MD:

Estarías pensando en moverte, realmente moverte y percibir el movimiento. Estos afectan diferentes áreas del cerebro y, como tal, aumentaría la producción eléctrica.

Además, es muy raro que el cerebro produzca solo un tipo de ondas, ya que procesa continuamente millones de información, aunque conocemos las funciones básicas de todos esos tipos (desde aquí).

En cuanto a cómo funciona el EEG:

Los miles de millones de células nerviosas de su cerebro producen señales eléctricas muy pequeñas que forman patrones llamados ondas cerebrales. Durante un EEG, se colocan pequeños electrodos y cables en su cabeza. Los electrodos detectan las ondas cerebrales y el electroencefalograma amplifica las señales y las registra en un patrón de ondas en papel cuadriculado o en una pantalla de computadora.

Fuente

Fuente de la imagen

Si miras la imagen, el EEG ha capturado muchas ondas de diferentes tipos al mismo tiempo, lo que prueba el estado de MG_MD.

Para la parte de "frecuencias superpuestas ...":

Por ejemplo, existe el "ritmo mu" (que en realidad es una actividad alfa en las áreas corticales sensoriales y motoras relevantes que ocurre cuando los brazos / manos no están haciendo nada) ...

Fuente


Las grabaciones de ondas cerebrales revelan el potencial de tratamientos individualizados para el Parkinson

Las grabaciones neuronales pioneras en pacientes con enfermedad de Parkinson por científicos de UC San Francisco sientan las bases para la estimulación cerebral personalizada para tratar el Parkinson y otros trastornos neurológicos.

En un estudio publicado el 3 de mayo en Biotecnología de la naturaleza, Los investigadores del Instituto Weill de Neurociencias de la UCSF implantaron nuevos dispositivos de neuroestimulación que monitorean la actividad cerebral durante muchos meses, con y sin terapia de estimulación cerebral profunda (DBS). Al combinar las grabaciones cerebrales con monitores de movimiento portátiles, identificaron patrones de actividad cerebral correspondientes a anomalías específicas del movimiento asociadas con el Parkinson. Su investigación proporciona la primera evidencia, durante las actividades normales de la vida diaria, para una hipótesis de larga data de que los síntomas de Parkinson están relacionados con patrones erráticos de ondas cerebrales y demuestra cómo la estimulación cerebral profunda restaura el orden en las ondas cerebrales del paciente.

"Podemos registrar cientos de horas de actividad de ondas cerebrales de forma inalámbrica a medida que los pacientes realizan sus actividades normales", dijo Philip Starr, MD, PhD, Dolores Cakebread Professor of Neurological Surgery en UCSF y autor principal del estudio. "Nos permite, realmente por primera vez, comprender la actividad cerebral detrás de problemas neurológicos específicos a medida que ocurren en el mundo real".

La enfermedad de Parkinson es un trastorno neurológico degenerativo que causa movimientos lentos (bradicinesia), dificultad para caminar y temblores, así como síntomas no relacionados con el movimiento. Según la Fundación de Parkinson, a unos 60.000 estadounidenses se les diagnostica la enfermedad de Parkinson cada año. Se desconoce la causa exacta del Parkinson, pero todos los pacientes muestran niveles reducidos de dopamina, un neurotransmisor que regula la motivación en el cerebro.

Durante mucho tiempo se sospechó que los patrones erráticos de ondas cerebrales también desempeñan un papel en el desencadenamiento de los síntomas de la enfermedad de Parkinson. La investigación anterior sobre la monitorización de la actividad de las ondas cerebrales de los pacientes de Parkinson se ha limitado a períodos cortos en entornos clínicos. Esto limita en gran medida la cantidad de datos disponibles para el análisis, lo que proporciona una visión limitada de la actividad cerebral del paciente que se cicla y cambia a lo largo del día.

Starr y la autora principal del estudio, Ro'ee Gilron, PhD, investigadora postdoctoral en el Departamento de Cirugía Neurológica, buscaron obtener una imagen más completa. Implantaron pequeños sensores que miden la actividad eléctrica en el subtálamo y las áreas cerebrales de la corteza motora de cinco pacientes con enfermedad de Parkinson. Estos sensores estaban conectados a generadores de pulsos habilitados para detectar la actividad cerebral. Esto permitió un registro continuo de la actividad cerebral mientras los pacientes realizaban su rutina diaria.

Meses de grabaciones produjeron una enorme cantidad de datos. Para analizarlo todo, los investigadores desarrollaron un algoritmo para comparar la actividad de las ondas cerebrales con los datos registrados por los dispositivos de detección de movimiento que los pacientes llevaban en las muñecas. Descubrieron que los períodos de discinesia (movimiento excesivo inducido por medicamentos) y bradicinesia se correspondían con ondas cerebrales exageradas en bandas de frecuencia específicas, tanto en el subtálamo como en la corteza motora.

Después de meses de registro y análisis, los investigadores fueron más allá y midieron el efecto de la estimulación cerebral profunda en los pacientes. DBS envía impulsos eléctricos al cerebro y se ha utilizado durante mucho tiempo para mejorar los síntomas de la enfermedad de Parkinson, aunque antes no se entendía por qué funcionaba. Este estudio demostró que la estimulación cerebral profunda parece mejorar los síntomas de la enfermedad de Parkinson al regular los patrones erráticos de ondas cerebrales de los pacientes, en parte suprimiendo las ondas de baja frecuencia que inhiben el movimiento y regulando las ondas de frecuencia más alta que promueven el movimiento.

Los estudios anteriores que utilizaron sistemas de grabación implantados no pudieron registrar los efectos de la estimulación activa sobre la actividad de las ondas cerebrales porque las señales eléctricas creadas por la estimulación causaban interferencias en la grabación. En el nuevo estudio, Gilron y sus colegas desarrollaron una solución alternativa utilizando el mismo principio utilizado en los auriculares con cancelación de ruido. Al compensar las ondas eléctricas creadas por la estimulación, los investigadores podrían hacer que las señales se cancelen entre sí, lo que permite un registro preciso de las ondas cerebrales por parte del cable de registro.

"Esta es la primera vez que hemos podido medir el efecto de la estimulación continua en las ondas cerebrales", dijo Gilron. "Hemos realizado estimulación cerebral profunda en cientos de miles de pacientes antes sin ninguna forma de controlar el efecto inmediato. Era como tratar de tratar la presión arterial sin medirla".

Estos hallazgos generales ayudan a aclarar algunos factores subyacentes en la enfermedad de Parkinson, pero es probable que cada paciente de Parkinson tenga sus propias fluctuaciones de ondas cerebrales únicas. Los investigadores dicen que esta es exactamente la razón por la que la grabación neuronal continua es tan crucial para el éxito del tratamiento. El enorme conjunto de datos acumulado de las grabaciones de los pacientes ayuda a revelar los patrones de ondas cerebrales más diminutos que se correlacionan con los síntomas de la enfermedad de Parkinson. Con un análisis adecuado, se puede anticipar la aparición de los síntomas de la enfermedad de Parkinson y corregir los patrones de ondas cerebrales cuando se manifiestan los síntomas.

"Es como el telescopio espacial Hubble", dijo Gilron. "Pudimos ver el cielo nocturno antes que él, pero el Hubble nos permitió ver mucho más detalle y volumen y condujo a descubrimientos únicos. Espero que esta técnica también lo haga".

El siguiente paso para los investigadores es un ensayo clínico aleatorizado que incluye a 10 pacientes. Los investigadores creen que esto acelerará en gran medida los tratamientos individualizados para la enfermedad de Parkinson porque los nuevos algoritmos para identificar patrones de síntomas se pueden probar de inmediato, a diferencia de los años y, a veces, las décadas involucradas en el desarrollo de nuevos medicamentos.

Los hallazgos también tienen potencial más allá de la enfermedad de Parkinson, dicen los investigadores. Numerosos trastornos neurológicos relacionados con la actividad errática de las ondas cerebrales, como la epilepsia, la depresión crónica y el dolor crónico, probablemente podrían tratarse de la misma manera: mediante el monitoreo en tiempo real de la actividad cerebral y la neuromodulación personalizada.

"Estamos considerando la población de Parkinson como una forma de desarrollar esta plataforma", dijo Starr. "Con suerte, esto se utilizará en trastornos en los que actualmente no tenemos ninguna terapia de estimulación eficaz".

Financiamiento: NIH / NINDS UH3 NS100544 (Iniciativa BRAIN)

Divulgaciones: Los dispositivos de estudio implantados se proporcionaron sin cargo bajo un contrato con Medtronic, Inc.


Cómo las ondas de "garras" en la corteza motora ayudan a nuestro cerebro a iniciar el movimiento

Durante décadas, los científicos se han preguntado por qué células específicas en el cerebro que controlan el movimiento se activan cuando las personas simplemente planean o imaginan hacer un movimiento, u observan a otra persona haciendo un movimiento y ndash pero en realidad no se mueven.

Ahora, los científicos de la Universidad de Chicago que trabajan en este misterio han descubierto que las señales en la corteza motora actúan como una serie de embragues cuando se trata de moverse, y que estas señales pueden interrumpirse para ralentizar el inicio del movimiento del cerebro.

Los hallazgos, publicados en la revista Neurona, potencialmente podría conducir algún día a tratamientos para personas con la enfermedad de Parkinson y rsquos, un trastorno del movimiento.

"Este trabajo proporciona la primera evidencia de que los patrones cerebrales organizados espacialmente a gran escala son relevantes para el comportamiento", dijo el neurocientífico Nicho Hatsopoulos, PhD, profesor de biología y anatomía de los organismos y autor principal del estudio.

Se sabe desde hace mucho tiempo que cuando una persona piensa o planea un movimiento, las neuronas se activan en la corteza motora y crean una señal llamada oscilación beta. Hatsopoulos compara la función de esta señal con un embrague en un automóvil con transmisión manual: si presiona el pedal del embrague y luego presiona el acelerador, el motor del automóvil se acelerará, pero no se moverá porque el automóvil no está engranado. Del mismo modo, si simplemente se imagina moviendo su brazo u observa a otra persona moviendo su brazo, esta señal en su corteza motora se mantiene o incluso se intensifica, pero no mueve el brazo. Es sólo cuando estás listo para moverte que las oscilaciones beta cesan y esencialmente, el embrague conecta el motor a la transmisión del coche y tu brazo se mueve.

"Si bien este mecanismo similar a un embrague se ha observado anteriormente en sitios únicos en la corteza motora, hemos descubierto que la iniciación del movimiento está asociada con una onda de propagación de los embragues a través de la superficie cortical", dijo Hatsopoulos. "Además, hemos proporcionado la primera evidencia causal de que esta ola es una condición necesaria para el inicio del movimiento".

Los investigadores estudiaron a tres monos macacos rhesus que eran recompensados ​​con jugo cada vez que ganaban un videojuego. El juego requería que los monos usaran un joystick para mover un cursor a través de una pantalla hacia un objetivo. Los electrodos implantados en el área del brazo / mano de los monos y cortezas motoras rsquo registraron la actividad neuronal del movimiento del brazo involucrado en la manipulación del joystick.

Al microestimular eléctricamente múltiples sitios en el área del brazo / mano de la corteza motora para crear ondas de estimulación, los investigadores pudieron interrumpir el tiempo de reacción de los monos bajo ciertas condiciones. Cuando aplicaron la estimulación de una manera que siguió la onda natural de la liberación de las garras, la iniciación del movimiento del mono y rsquos permaneció sin cambios. Pero cuando estimularon las células en la dirección opuesta a la onda, el tiempo de reacción disminuyó.

"Este estudio proporciona por primera vez una caracterización de este mecanismo similar a un embrague en una base de ensayo por ensayo", dijo Karthikeyan Balasubramanian, PhD, investigador principal del Departamento de Biología y Anatomía Organismal, quien dirigió el estudio. & ldquoAdemás, nuestros resultados de estimulación sugieren que estamos interrumpiendo causalmente la dinámica neuronal en forma de onda cuando estimulamos contra la onda natural que está vinculada al inicio del movimiento. & rdquo

El enfoque de estimulación podría quizás algún día ayudar a las personas con enfermedades como el Parkinson y los rsquos ayudándoles a iniciar el movimiento a través de la estimulación eléctrica organizada espacio-temporalmente de los electrodos en sus cortezas motoras. Es importante destacar que este nuevo enfoque de estimulación puede ser útil para comprender los patrones neuronales a gran escala en todo el cerebro.

El equipo ahora está estudiando si se producen patrones similares de señales en la corteza motora cuando se mueve la lengua, y si el inicio del movimiento de la lengua también se puede manipular mediante microestimulación.

El estudio, & ldquoPropagating Motor Cortical Dynamics Facilitate Movement Initiation, & rdquo fue apoyado por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de los Institutos Nacionales de Salud (Subvenciones R01 NS045853 y R01 NS111982). Otros autores incluyen a Vasileios Papadourakis, Wei Liang, Kazutaka Takahashi y Matt Best de la Universidad de Chicago y Aaron Suminski de la Universidad de Wisconsin.


Cómo las ondas de 'garras' en la corteza motora ayudan a nuestro cerebro a iniciar el movimiento

Topografía de la corteza motora primaria, en un esquema del cerebro humano. Las diferentes partes del cuerpo están representadas por áreas distintas, alineadas a lo largo de un pliegue llamado surco central. Crédito: dominio público

Durante décadas, los científicos se han preguntado por qué células específicas en el cerebro que controlan el movimiento se activan cuando las personas simplemente planean o imaginan hacer un movimiento u observan a otra persona haciendo un movimiento, pero en realidad no se mueven.

Ahora, los científicos de la Universidad de Chicago que trabajan en este misterio han descubierto que las señales en la corteza motora actúan como una serie de embragues cuando se trata de moverse, y que estas señales pueden interrumpirse para ralentizar el inicio del movimiento del cerebro.

Los hallazgos, publicados en la revista Neurona, potencialmente podría conducir algún día a tratamientos para personas con la enfermedad de Parkinson, un trastorno del movimiento.

"Este trabajo proporciona la primera evidencia de que los patrones cerebrales organizados espacialmente a gran escala son relevantes para el comportamiento", dijo el neurocientífico Nicho Hatsopoulos, Ph.D., profesor de biología y anatomía de organismos y autor principal del estudio.

Se sabe desde hace mucho tiempo que cuando una persona piensa o planea un movimiento, las neuronas se activan en la corteza motora y crean una señal llamada oscilación beta. Hatsopoulos compara la función de esta señal con un embrague en un automóvil con transmisión manual: si presiona el pedal del embrague y luego presiona el acelerador, el motor del automóvil acelerará, pero no se moverá porque el automóvil no está encendido engranaje. Del mismo modo, si simplemente se imagina moviendo su brazo u observa a otra persona moviendo su brazo, esta señal en su corteza motora se mantiene o incluso se intensifica, pero no mueve su brazo. Solo cuando está listo para moverse, cesan las oscilaciones beta, esencialmente, el embrague conecta el motor a la transmisión del automóvil y su brazo se mueve.

Hatsopoulos y su equipo han descubierto que esta señal de 'embrague' en la corteza motora se entiende mejor no como una, sino como múltiples garras que se involucran en un patrón espacial organizado que puede comenzar en cualquier extremo de la corteza motora y terminar en el otro. Cada vez que se inicia un movimiento, esta ola organizada de garras —en realidad, grupos de neuronas que se activan— se activa.

"Si bien este mecanismo similar a un embrague se ha observado anteriormente en sitios únicos en la corteza motora, hemos descubierto que el inicio del movimiento está asociado con una onda de propagación de los embragues a través de la superficie cortical", dijo Hatsopoulos. "Además, hemos proporcionado la primera evidencia causal de que esta onda es una condición necesaria para el inicio del movimiento".

Los investigadores estudiaron a tres monos macacos rhesus que eran recompensados ​​con jugo cada vez que ganaban un videojuego. El juego requería que los monos usaran un joystick para mover un cursor a través de una pantalla hacia un objetivo. Los electrodos implantados en el área del brazo / mano de las cortezas motoras de los monos registraron la actividad neuronal del movimiento del brazo involucrado en la manipulación del joystick.

Al microestimular eléctricamente múltiples sitios en el área del brazo / mano de la corteza motora para crear ondas de estimulación, los investigadores pudieron interrumpir el tiempo de reacción de los monos bajo ciertas condiciones. Cuando aplicaron estimulación de una manera que siguió la onda natural de la liberación de las garras, la iniciación del movimiento del mono permaneció sin cambios. Pero cuando estimularon las células en la dirección opuesta a la onda, el tiempo de reacción disminuyó.

"Este estudio proporciona por primera vez una caracterización de este mecanismo similar a un embrague en una base de ensayo por ensayo", dijo Karthikeyan Balasubramanian, Ph.D., un investigador principal en el Departamento de Biología y Anatomía Organismal, que dirigió el estudio."Además, nuestros resultados de estimulación sugieren que estamos interrumpiendo causalmente la dinámica neuronal en forma de onda cuando estimulamos contra la onda natural que está vinculada al inicio del movimiento".

El enfoque de estimulación quizás algún día pueda ayudar a las personas con enfermedades como el Parkinson ayudándoles a iniciar el movimiento a través de la estimulación eléctrica organizada espacio-temporalmente de los electrodos en sus cortezas motoras. Es importante destacar que este nuevo enfoque de estimulación puede ser útil para comprender los patrones neuronales a gran escala en todo el cerebro.

El equipo ahora está estudiando si se producen patrones similares de señales en la corteza motora cuando se mueve la lengua, y si el inicio del movimiento de la lengua también se puede manipular mediante microestimulación.


¿Qué son las ondas cerebrales?

En la raíz de todos nuestros pensamientos, emociones y comportamientos está la comunicación entre las neuronas dentro de nuestro cerebro. Las ondas cerebrales se producen mediante pulsos eléctricos sincronizados de masas de neuronas que se comunican entre sí.

INFRABAJO (& lt.5HZ)

Ondas delta (.5 a 3 Hz)

Las ondas cerebrales delta son ondas cerebrales lentas y fuertes (de baja frecuencia y profundamente penetrantes, como el ritmo de un tambor). Se generan en la meditación más profunda y el sueño sin sueños. Las ondas delta suspenden la conciencia externa y son la fuente de empatía. La curación y la regeneración se estimulan en este estado, y es por eso que el sueño reparador profundo es tan esencial para el proceso de curación.

Ondas theta (3 a 8 Hz)

Las ondas cerebrales theta ocurren con mayor frecuencia durante el sueño, pero también son dominantes en la meditación profunda. Theta es nuestra puerta de entrada al aprendizaje, la memoria y la intuición. En theta, nuestros sentidos se retiran del mundo externo y se enfocan en señales que se originan desde adentro. Es ese estado crepuscular que normalmente solo experimentamos fugazmente cuando nos despertamos o nos quedamos dormidos. En theta estamos en un sueño con imágenes vívidas, intuición e información más allá de nuestra conciencia consciente normal. Es donde guardamos nuestras "cosas", nuestros miedos, una historia turbulenta y pesadillas.

Ondas alfa (8 a 12 Hz)

Las ondas cerebrales alfa son dominantes durante los pensamientos que fluyen silenciosamente y en algunos estados meditativos. Alpha es "el poder del ahora", estar aquí, en el presente. Alfa es el estado de reposo del cerebro. Las ondas alfa ayudan a la coordinación mental general, la calma, el estado de alerta, la integración de la mente y el cuerpo y el aprendizaje.

Ondas beta (12 a 38 Hz)

Las ondas cerebrales beta dominan nuestro estado de conciencia normal de vigilia cuando la atención se dirige hacia las tareas cognitivas y el mundo exterior. Beta es una actividad "rápida", presente cuando estamos alerta, atentos, comprometidos con la resolución de problemas, el juicio, la toma de decisiones o la actividad mental enfocada.

Las ondas cerebrales beta se dividen además en tres bandas. Lo-Beta (Beta1, 12-15Hz) se puede considerar como un 'ralentí rápido' o meditación. Beta (Beta2, 15-22Hz) es una alta participación o está descubriendo algo activamente. Hi-Beta (Beta3, 22-38Hz) es un pensamiento muy complejo, que integra nuevas experiencias, mucha ansiedad o emoción. El procesamiento continuo de alta frecuencia no es una forma muy eficiente de hacer funcionar el cerebro, ya que requiere una enorme cantidad de energía.

Ondas gamma (38 a 42 Hz)

Las ondas cerebrales gamma son las más rápidas de las ondas cerebrales (de alta frecuencia, como una flauta) y se relacionan con el procesamiento simultáneo de información de diferentes áreas del cerebro. Las ondas cerebrales gamma transmiten información de forma rápida y silenciosa. La más sutil de las frecuencias de ondas cerebrales, la mente tiene que estar tranquila para acceder a la gamma.

Gamma fue descartado como "ruido cerebral de repuesto" hasta que los investigadores descubrieron que era muy activo en estados de amor universal, altruismo y las "virtudes superiores". Gamma también está por encima de la frecuencia de disparo neuronal, por lo que cómo se genera sigue siendo un misterio. Se especula que los ritmos gamma modulan la percepción y la conciencia, y que una mayor presencia de gamma se relaciona con la conciencia expandida y la emergencia espiritual.

¿Qué significan las ondas cerebrales para ti?

Nuestro perfil de ondas cerebrales y nuestra experiencia diaria del mundo son inseparables. Cuando nuestras ondas cerebrales están desequilibradas, habrá problemas correspondientes en nuestra salud emocional o neurofísica. La investigación ha identificado patrones de ondas cerebrales asociados con todo tipo de condiciones emocionales y neurológicas. más.

La sobreexcitación en ciertas áreas del cerebro está relacionada con trastornos de ansiedad, problemas de sueño, pesadillas, hipervigilancia, comportamiento impulsivo, ira / agresión, depresión agitada, dolor nervioso crónico y espasticidad. La falta de excitación en ciertas áreas del cerebro conduce a algunos tipos de depresión, déficit de atención, dolor crónico e insomnio. En los casos de ansiedad, depresión y TDAH se observa una combinación de falta de excitación y sobreexcitación. más.

Las inestabilidades en los ritmos cerebrales se correlacionan con tics, trastorno obsesivo-compulsivo, comportamiento agresivo, rabia, bruxismo, ataques de pánico, trastorno bipolar, migrañas, narcolepsia, epilepsia, apnea del sueño, vértigo, tinnitus, anorexia / bulimia, PMT, diabetes, hipoglucemia y explosiones. comportamiento. más.


Microbios y ritmos circadianos humanos

Se observa que las bacterias tienen relojes circadianos de varias duraciones. Estos relojes microbianos, como muchas otras propiedades microbianas, pueden ser cruciales para sus anfitriones. Un estudio identificó recientemente microbios en el calamar que proporcionan el reloj del calamar. Las bacterias que se iluminan por la noche para guiar al calamar, aumentan la actividad de los genes del calamar para responder a la luz en el compartimento donde viven las bacterias.

En los seres humanos, el sistema inmunológico está muy conectado con el reloj. Además, muchos microbios en el intestino tienen relojes que afectan la peristalsis (movimiento funcional intestinal). La obesidad y la diabetes están ligadas a microbios intestinales y relojes en microbios y células de revestimiento.

Dado que los microbios en el intestino humano tienen 100 veces el ADN del ser humano, la vasta utilización de estos genes microbios recién se está investigando.


Las señales cerebrales químico-eléctricas se vinculan más complejas de lo que se piensa, según un estudio

La asociación entre los niveles de dopamina y las señales eléctricas cerebrales llamadas ondas beta, que se cree que son de naturaleza opuesta según los datos de personas con la enfermedad de Parkinson, es más compleja de lo que se pensaba anteriormente, muestra un estudio en primates no humanos.

Los datos, recopilados a través de una nueva plataforma quimioeléctrica, destacaron que este vínculo se regulaba dinámicamente en diferentes regiones y tareas del cerebro.

"Lo que esperábamos está ahí en la vista general, pero si solo observamos un nivel diferente de resolución, de repente las reglas no se cumplen", Ann Graybiel, PhD, autora principal del estudio y profesora en McGovern del MIT Institute for Brain Research, en Cambridge, Mass., Dijo en una noticia del MIT.

"No destruye la probabilidad de que uno quiera tener un tratamiento relacionado con esta supuesta relación opuesta, pero dice que hay algo más aquí de lo que no sabemos", dijo Graybiel.

Se necesitan más estudios, incluidos los que utilizan la herramienta recientemente presentada, para comprender mejor estas asociaciones, dijeron los investigadores.

Cualquier nuevo dato descubierto probablemente ayudará a mejorar el seguimiento y el tratamiento de enfermedades relacionadas con la dopamina, como el Parkinson, agregaron.

Las señales eléctricas y químicas en el cerebro son clave para la comunicación de las células nerviosas. Pero hay una escasez de herramientas que permitan la medición simultánea de estas señales en primates, incluidos los humanos. Esa falta de herramientas, y de la investigación más sofisticada que podrían proporcionar, ha impedido que los científicos comprendan cómo estas señales trabajan juntas para controlar las funciones, los estados de ánimo y las acciones del cerebro.

"Considerar las señales eléctricas junto con las señales químicas es realmente importante para comprender cómo funciona el cerebro", dijo Helen Schwerdt, PhD, primera autora del estudio e investigadora postdoctoral en el laboratorio de Graybiel.

En las personas con Parkinson, la dopamina, uno de los principales mensajeros químicos del cerebro, se pierde progresivamente en el cuerpo estriado, una parte de los ganglios basales, que es la región del cerebro dependiente de la dopamina que controla el movimiento.

A medida que los niveles de dopamina y la función motora disminuyen en los pacientes con Parkinson, la actividad de un tipo específico de onda cerebral llamada beta alcanza niveles más altos de lo normal. Ese evento se revierte parcialmente con la terapia de reemplazo de dopamina. Es de destacar que la actividad de las ondas beta generalmente se detecta en las regiones del cerebro que controlan el movimiento cuando una persona está prestando atención o planea moverse.

Con base en estos hallazgos, una asociación opuesta coordinada entre los niveles de dopamina y la actividad de la onda beta se considera actualmente una regla en la función de los ganglios basales. De hecho, esta asociación se mantiene tan firmemente que ya se están realizando ensayos clínicos para explorar el uso de la monitorización de ondas beta como una medida inversa de los niveles de dopamina y una medida de la respuesta de los pacientes a la estimulación cerebral profunda (DBS).

"Sin embargo, el poder de diagnóstico de estas señales beta y su relación con los niveles de dopamina desregulados siguen sin resolverse", escribieron los investigadores.

Ahora, un equipo de investigadores del MIT dirigido por Graybiel ha proporcionado evidencia que desafía la regla de la dopamina beta previamente asumida en los ganglios basales.

Usando su plataforma quimioeléctrica recientemente desarrollada, los investigadores pudieron, por primera vez, medir de manera simultánea y precisa la liberación de dopamina y la actividad eléctrica en tiempo real en el cuerpo estriado de los monos rhesus, un primate no humano, durante una tarea en particular. .

La tarea consistía en que los monos dirigieran su mirada hacia un objetivo izquierdo o derecho, que se mostraba en una pantalla frente a ellos, para recibir pequeñas o grandes cantidades de recompensa alimenticia.

"Estas grabaciones arrojaron medidas de valor de recompensa y control de movimiento, aspectos de los cuales se sabe que están asociados con la dopamina y la actividad de la onda beta y están comprometidos en la enfermedad de Parkinson", escribieron los investigadores.

Los resultados mostraron que los niveles de dopamina aumentaron después de las reducciones de la actividad de las ondas beta, pero solo en ciertas partes del cuerpo estriado y durante ciertas tareas. En otras condiciones, estas señales mostraron tendencias similares, en lugar de opuestas.

En general, se encontró que las asociaciones de dopamina-beta dependían del dominio del cuerpo estriado, el valor de recompensa, el movimiento particular realizado por el animal y la experiencia de tareas pasadas del animal.

Estos datos sugieren que una asociación opuesta entre estas dos señales "no parece ser un modo de funcionamiento predeterminado en el cerebro, específicamente en las regiones estriatales que exploramos", escribieron los investigadores.

En cambio, tal asociación "podría manifestarse de forma única en sitios y estados cerebrales específicos, como en la patología [enfermedad] (por ejemplo, la enfermedad de Parkinson), que es un tema que debe explorarse en futuras investigaciones con modelos animales relevantes", escribieron.

Si bien el equipo planea evaluar cómo los dos tipos de señales se relacionan entre sí en distintas partes del cerebro y bajo diferentes condiciones de comportamiento, esperan que su herramienta también resulte útil para otros investigadores.

"Nuestra plataforma quimioeléctrica coordinada debería proporcionar un medio en el trabajo futuro para rastrear estas señales de manera coordinada sobre la progresión de la enfermedad, ayudando a identificar características clave [neurológicas asociadas a la enfermedad] a las que apuntar en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson y otras afecciones en las que ocurre la disfunción de la dopamina". escribió el equipo.

Graybiel también señaló que "a medida que estos métodos en neurociencia se vuelven cada vez más precisos y deslumbrantes en su poder, estamos destinados a descubrir cosas nuevas".


Contenido

Patrick Haggard discutiendo [15] un experimento en profundidad de Itzhak Fried [16]

La neurociencia del libre albedrío abarca dos campos principales de estudio: la voluntad y la agencia. La volición, el estudio de las acciones voluntarias, es difícil de definir. Si consideramos que las acciones humanas se encuentran dentro de un espectro de nuestra participación en el inicio de las acciones, entonces los reflejos estarían en un extremo y las acciones totalmente voluntarias en el otro. [17] Cómo se inician estas acciones y el papel de la conciencia en producirlas es un área importante de estudio en la voluntad. Agencia es la capacidad de un actor para actuar en un entorno determinado que se ha debatido desde los inicios de la filosofía. Dentro de la neurociencia del libre albedrío, el sentido de agencia — la conciencia subjetiva de iniciar, ejecutar y controlar las acciones volitivas de uno — es lo que generalmente se estudia.

Un hallazgo significativo de los estudios modernos es que el cerebro de una persona parece comprometerse con ciertas decisiones antes de que la persona se dé cuenta de haberlas tomado. Los investigadores han encontrado retrasos de aproximadamente medio segundo o más (que se analizan en las secciones siguientes). Con la tecnología contemporánea de escaneo cerebral, los científicos en 2008 pudieron predecir con un 60% de precisión si 12 sujetos presionarían un botón con su mano izquierda o derecha hasta 10 segundos antes de que el sujeto se diera cuenta de haber hecho esa elección. [6] Estos y otros hallazgos han llevado a algunos científicos, como Patrick Haggard, a rechazar algunas definiciones de "libre albedrío".

Para ser claros, es muy poco probable que un solo estudio pueda refutar todas las definiciones de libre albedrío. Las definiciones de libre albedrío pueden variar enormemente y cada una debe considerarse por separado a la luz de la evidencia empírica existente. También ha habido una serie de problemas relacionados con los estudios del libre albedrío. [18] Particularmente en estudios anteriores, la investigación se basó en medidas autoinformadas de conciencia consciente, pero se encontró que las estimaciones introspectivas de la sincronización de eventos estaban sesgadas o inexactas en algunos casos. No existe una medida acordada de la actividad cerebral que corresponda a la generación consciente de intenciones, elecciones o decisiones, lo que dificulta el estudio de los procesos relacionados con la conciencia. Las conclusiones extraídas de las mediciones que tengo también son discutibles, ya que no necesariamente dicen, por ejemplo, qué representa una caída repentina en las lecturas. Tal caída podría no tener nada que ver con una decisión inconsciente porque muchos otros procesos mentales están sucediendo mientras se realiza la tarea. [18] Aunque los primeros estudios utilizaron principalmente electroencefalografía, los estudios más recientes han utilizado fMRI, [6] registros de una sola neurona, [16] y otras medidas. [19] El investigador Itzhak Fried dice que los estudios disponibles al menos sugieren que la conciencia llega en una etapa más tardía de la toma de decisiones de lo que se esperaba, desafiando cualquier versión del "libre albedrío" donde la intención ocurre al comienzo del proceso de decisión humano. [13]

El libre albedrío como ilusión Editar

Es muy probable que [ cita necesaria ] que se necesita una amplia gama de operaciones cognitivas para presionar libremente un botón. La investigación al menos sugiere que nuestro yo consciente no inicia todos los comportamientos. [ cita necesaria ] En cambio, el yo consciente de alguna manera es alertado de un comportamiento dado que el resto del cerebro y el cuerpo ya están planificando y ejecutando. Estos hallazgos no prohíben que la experiencia consciente juegue un papel moderador, aunque también es posible que alguna forma de proceso inconsciente sea lo que esté causando modificaciones en nuestra respuesta conductual. [ cita necesaria ] Los procesos inconscientes pueden desempeñar un papel más importante en el comportamiento de lo que se pensaba anteriormente. [ cita necesaria ]

Puede ser posible, entonces, que nuestras intuiciones sobre el papel de nuestras "intenciones" conscientes nos hayan llevado por mal camino. Puede ser el caso de que hayamos confundido la correlación con la causalidad al creer que la conciencia consciente causa necesariamente el movimiento del cuerpo. Esta posibilidad se ve reforzada por los hallazgos en neuroestimulación, daño cerebral, pero también por investigaciones sobre ilusiones de introspección. Tales ilusiones muestran que los humanos no tienen acceso completo a varios procesos internos. El descubrimiento de que los seres humanos poseen una voluntad determinada tendría implicaciones para la responsabilidad moral o la falta de ella. [20] El neurocientífico y autor Sam Harris cree que estamos equivocados al creer en la idea intuitiva de que la intención inicia acciones. De hecho, Harris incluso critica la idea de que el libre albedrío es "intuitivo": dice que una introspección cuidadosa puede poner en duda el libre albedrío. Harris argumenta: "Los pensamientos simplemente surgen en el cerebro. ¿Qué más podrían hacer? La verdad sobre nosotros es aún más extraña de lo que podemos suponer: la ilusión del libre albedrío es en sí misma una ilusión". [21] El neurocientífico Walter Jackson Freeman III, sin embargo, habla del poder de incluso los sistemas y acciones inconscientes para cambiar el mundo de acuerdo con nuestras intenciones. Escribe: "Nuestras acciones intencionales fluyen continuamente hacia el mundo, cambiando el mundo y las relaciones de nuestros cuerpos con él. Este sistema dinámico es el yo en cada uno de nosotros, es la agencia a cargo, no nuestra conciencia, que está constantemente tratando de mantenernos al día con lo que hacemos ". [22] Para Freeman, el poder de la intención y la acción pueden ser independientes de la conciencia.

Una distinción importante a hacer es la diferencia entre intenciones proximales y distales. [23] Las intenciones próximas son inmediatas en el sentido de que se trata de actuar ahora. Por ejemplo, la decisión de levantar una mano ahora o presionar un botón ahora, como en los experimentos al estilo Libet. Las intenciones distales se retrasan en el sentido de que se trata de actuar en un momento posterior. Por ejemplo, decidir ir a la tienda más tarde. La investigación se ha centrado principalmente en las intenciones próximas, sin embargo, no está claro hasta qué punto los hallazgos se generalizarán de un tipo de intención a otro.

Relevancia de la investigación científica Editar

Algunos pensadores como la neurocientífica y filósofa Adina Roskies piensan que estos estudios todavía solo pueden mostrar, como era de esperar, que los factores físicos en el cerebro están involucrados antes de la toma de decisiones. Por el contrario, Haggard cree que "sentimos que elegimos, pero no lo hacemos". [13] El investigador John-Dylan Haynes agrega: "¿Cómo puedo llamar a un testamento 'mío' si ni siquiera sé cuándo ocurrió y qué ha decidido hacer?". [13] Los filósofos Walter Glannon y Alfred Mele piensan que algunos científicos están entendiendo bien la ciencia, pero tergiversando a los filósofos modernos. Esto se debe principalmente a que "libre albedrío" puede significar muchas cosas: no está claro qué quiere decir alguien cuando dice "el libre albedrío no existe". Mele y Glannon dicen que la investigación disponible es más evidencia en contra de cualquier noción dualista de libre albedrío, pero que es un "blanco fácil de derribar por los neurocientíficos". [13] Mele dice que la mayoría de las discusiones sobre el libre albedrío ahora están en términos materialistas. En estos casos, "libre albedrío" significa algo más como "no coaccionado" o que "la persona podría haber hecho lo contrario en el último momento". La existencia de estos tipos de libre albedrío es discutible. Sin embargo, Mele está de acuerdo en que la ciencia seguirá revelando detalles críticos sobre lo que sucede en el cerebro durante la toma de decisiones. [13]

Daniel Dennett hablando de ciencia y libre albedrío [24]

Este tema puede ser controvertido por una buena razón: hay evidencia que sugiere que las personas normalmente asocian la creencia en el libre albedrío con su capacidad para afectar sus vidas. [3] [4] El filósofo Daniel Dennett, autor de Cuarto de la esquina y partidario del libre albedrío determinista, cree que los científicos corren el riesgo de cometer un grave error. Dice que hay tipos de libre albedrío que son incompatibles con la ciencia moderna, pero dice que no vale la pena querer esos tipos de libre albedrío.Otros tipos de "libre albedrío" son fundamentales para el sentido de responsabilidad y propósito de las personas (ver también "creer en el libre albedrío"), y muchos de estos tipos son realmente compatibles con la ciencia moderna. [24]

Los otros estudios que se describen a continuación apenas han comenzado a arrojar luz sobre el papel que juega la conciencia en las acciones, y es demasiado pronto para sacar conclusiones muy sólidas sobre ciertos tipos de "libre albedrío". [25] Vale la pena señalar que tales experimentos hasta ahora se han ocupado solo de decisiones de libre albedrío tomadas en cortos períodos de tiempo (segundos) y mayo no tener una relación directa con las decisiones de libre albedrío tomadas ("cuidadosamente") por el sujeto en el transcurso de muchos segundos, minutos, horas o más. Los científicos también han estudiado hasta ahora comportamientos extremadamente simples (por ejemplo, mover un dedo). [26] Adina Roskies señala cinco áreas de investigación neurocientífica: 1) iniciación de la acción, 2) intención, 3) decisión, 4) inhibición y control, 5) la fenomenología de la agencia y para cada una de estas áreas Roskies concluye que la ciencia puede Estaremos desarrollando nuestra comprensión de la volición o "voluntad", pero todavía no ofrece nada para desarrollar la parte "libre" de la discusión del "libre albedrío". [27] [28] [29] [30]

También está la cuestión de la influencia de tales interpretaciones en el comportamiento de las personas. [31] [32] En 2008, los psicólogos Kathleen Vohs y Jonathan Schooler publicaron un estudio sobre cómo se comportan las personas cuando se les pide que piensen que el determinismo es cierto. Pidieron a sus sujetos que leyeran uno de dos pasajes: uno sugiere que el comportamiento se reduce a factores ambientales o genéticos que no están bajo control personal, el otro neutral sobre lo que influye en el comportamiento. Luego, los participantes resolvieron algunos problemas matemáticos en una computadora. Pero justo antes de que comenzara la prueba, se les informó que debido a una falla en la computadora, ocasionalmente mostraba la respuesta por accidente, si esto sucedía, debían hacer clic sin mirar. Aquellos que habían leído el mensaje determinista eran más propensos a hacer trampa en la prueba. "Quizás, negar el libre albedrío simplemente proporciona la última excusa para comportarse como a uno le gusta", sugirieron Vohs y Schooler. [33] [34] Sin embargo, aunque los estudios iniciales sugirieron que creer en el libre albedrío está asociado con un comportamiento más digno de alabanza moral, algunos estudios recientes han informado hallazgos contradictorios. [35] [36] [37]

Experimento Libet Editar

Benjamin Libet realizó un experimento pionero en este campo en la década de 1980, en el que le pidió a cada sujeto que eligiera un momento aleatorio para mover la muñeca mientras medía la actividad asociada en su cerebro (en particular, la acumulación de señal eléctrica llamado Bereitschaftspotential (BP), que fue descubierto por Kornhuber & amp Deecke en 1965 [38]). Aunque era bien sabido que el "potencial de preparación" (alemán: Bereitschaftspotential) precedió a la acción física, Libet preguntó cómo correspondía a la intención sentida de moverse. Para determinar cuándo los sujetos sintieron la intención de moverse, les pidió que miraran el segundero de un reloj e informaran su posición cuando sintieran que habían sentido la voluntad consciente de moverse. [39]

Libet descubrió que el inconsciente actividad cerebral que conduce a la consciente La decisión del sujeto de mover la muñeca comenzó aproximadamente medio segundo. antes de el sujeto sintió conscientemente que había decidido moverse. [39] [40] Los hallazgos de Libet sugieren que las decisiones tomadas por un sujeto se toman primero en un nivel subconsciente y solo después se traducen en una "decisión consciente", y que la creencia del sujeto de que ocurrió a instancias de su voluntad fue solo por su perspectiva retrospectiva del evento.

La interpretación de estos hallazgos ha sido criticada por Daniel Dennett, quien sostiene que las personas tendrán que desviar su atención de su intención al reloj, y que esto introduce desajustes temporales entre la experiencia sentida de la voluntad y la posición percibida de la manecilla del reloj. [41] [42] De acuerdo con este argumento, estudios posteriores han demostrado que el valor numérico exacto varía según la atención. [43] [44] Sin embargo, a pesar de las diferencias en el valor numérico exacto, el hallazgo principal se ha mantenido. [6] [45] [46] El filósofo Alfred Mele critica este diseño por otras razones. Habiendo intentado él mismo el experimento, Mele explica que "la conciencia de la intención de moverse" es, en el mejor de los casos, un sentimiento ambiguo. Por esta razón, se mantuvo escéptico a la hora de interpretar los tiempos reportados por los sujetos para compararlos con su "Bereitschaftspotential". [47]

Críticas Editar

En una variación de esta tarea, Haggard y Eimer pidieron a los sujetos que decidieran no solo cuándo mover sus manos, sino también decidir que mano mover. En este caso, la intención sentida se correlacionó mucho más estrechamente con el "potencial de preparación lateralizado" (LRP), un componente de potencial relacionado con eventos (ERP) que mide la diferencia entre la actividad cerebral del hemisferio izquierdo y derecho. Haggard y Eimer argumentan que el sentimiento de voluntad consciente debe, por lo tanto, seguir la decisión de qué mano mover, ya que el LRP refleja la decisión de levantar una mano en particular. [43]

Banks e Isham (2009) realizaron una prueba más directa de la relación entre el potencial de Bereitschaft y la "conciencia de la intención de moverse". En su estudio, los participantes realizaron una variante del paradigma de Libet en la que un tono retardado siguió a la presión del botón. Posteriormente, los participantes de la investigación informaron el momento de su intención de actuar (por ejemplo, la "W" de Libet). Si W estuviera bloqueado en el tiempo al potencial de Bereitschaft, W no se vería influenciado por ninguna información posterior a la acción. Sin embargo, los hallazgos de este estudio muestran que W de hecho cambia sistemáticamente con el tiempo de la presentación del tono, lo que implica que W es, al menos en parte, reconstruido retrospectivamente en lugar de predeterminado por el potencial Bereitschaft. [48]

Un estudio realizado por Jeff Miller y Judy Trevena (2009) sugiere que la señal Bereitschaftspotential (BP) en los experimentos de Libet no representa una decisión de moverse, sino que es simplemente una señal de que el cerebro está prestando atención. [49] En este experimento, el experimento clásico de Libet se modificó reproduciendo un tono de audio que indicaba a los voluntarios que decidieran si tocar una tecla o no. Los investigadores encontraron que había la misma señal de RP en ambos casos, independientemente de si los voluntarios eligieron o no hacer tapping, lo que sugiere que la señal de RP no indica que se haya tomado una decisión. [50] [51]

En un segundo experimento, los investigadores pidieron a los voluntarios que decidieran en el acto si usarían la mano izquierda o la derecha para tocar la tecla mientras monitoreaban sus señales cerebrales, y no encontraron correlación entre las señales y la mano elegida. Esta crítica en sí misma ha sido criticada por el investigador del libre albedrío Patrick Haggard, quien menciona la literatura que distingue dos circuitos diferentes en el cerebro que conducen a la acción: un circuito de "estímulo-respuesta" y un circuito "voluntario". Según Haggard, es posible que los investigadores que aplican estímulos externos no estén probando el circuito voluntario propuesto, ni la hipótesis de Libet sobre las acciones activadas internamente. [52]

La interpretación de Libet del aumento de la actividad cerebral antes del informe de la "voluntad" consciente continúa suscitando fuertes críticas. Los estudios han cuestionado la capacidad de los participantes para informar el momento de su "voluntad". Los autores han descubierto que la actividad previa a la AMS está modulada por la atención (la atención precede a la señal de movimiento en 100 ms) y, por lo tanto, la actividad anterior informada podría haber sido producto de prestar atención al movimiento. [53] También encontraron que el inicio percibido de la intención depende de la actividad neuronal que tiene lugar después de la ejecución de la acción. La estimulación magnética transcraneal (TMS) aplicada sobre la preSMA después de que un participante realizó una acción desplazó el inicio percibido de la intención motora hacia atrás en el tiempo y el tiempo percibido de ejecución de la acción hacia adelante en el tiempo. [54]

Otros han especulado que la actividad neuronal anterior informada por Libet puede ser un artefacto de promediar el tiempo de "voluntad", en el que la actividad neuronal no siempre precede a la "voluntad" informada. [44] En una réplica similar, tampoco informaron diferencias en los signos electrofisiológicos antes de la decisión de no moverse y antes de la decisión de moverse. [49]

A pesar de la interpretación popular de sus hallazgos, el propio Libet no interpretó su experimento como evidencia de la ineficacia del libre albedrío consciente; señala que aunque la tendencia a presionar un botón puede aumentar durante 500 milisegundos, la voluntad consciente conserva un derecho. vetar cualquier acción en el último momento. [55] Según este modelo, los impulsos inconscientes de realizar un acto volitivo están abiertos a la supresión por los esfuerzos conscientes del sujeto (a veces denominado "libre albedrío"). Se hace una comparación con un golfista, que puede golpear un palo varias veces antes de golpear la pelota. La acción simplemente obtiene un sello de aprobación en el último milisegundo. Max Velmans sostiene, sin embargo, que el "libre albedrío" puede llegar a necesitar tanta preparación neuronal como el "libre albedrío" (ver más abajo). [56]

Sin embargo, algunos estudios han replicado los hallazgos de Libet, al tiempo que abordan algunas de las críticas originales. [57] Un estudio de 2011 realizado por Itzhak Fried encontró que las neuronas individuales se activan 2 segundos antes de una "voluntad" de actuar (mucho antes de que la actividad del EEG predijera tal respuesta). [16] Esto se logró con la ayuda de pacientes voluntarios con epilepsia, que de todos modos necesitaban electrodos implantados profundamente en su cerebro para evaluación y tratamiento. Ahora capaces de monitorear pacientes despiertos y en movimiento, los investigadores replicaron las anomalías de tiempo que fueron descubiertas por Libet. [16] De manera similar a estas pruebas, Chun Siong Soon, Anna Hanxi He, Stefan Bode y John-Dylan Haynes han realizado un estudio en 2013 afirmando ser capaces de predecir la elección de sumar o restar antes de que el sujeto lo informe. [58]

William R. Klemm señaló lo inconcluso de estas pruebas debido a limitaciones de diseño e interpretaciones de datos y propuso experimentos menos ambiguos, [18] mientras afirmaba una posición sobre la existencia del libre albedrío [59] como Roy F. Baumeister [60] o Catholic neurocientíficos como Tadeusz Pacholczyk. Adrian G. Guggisberg y Annaïs Mottaz también han desafiado los hallazgos de Itzhak Fried. [61]

Un estudio de Aaron Schurger y sus colegas publicado en PNAS [62] [63] desafió las suposiciones sobre la naturaleza causal del potencial de Bereitschaft en sí (y la "acumulación previa al movimiento" de la actividad neuronal en general cuando se enfrenta a una elección), negando así el conclusiones extraídas de estudios como el de Libet [39] y el de Fried. [ se necesita más explicación ] [16] Ver The Information Philosopher, [64] New Scientist, [65] y Atlantic [63] para comentarios sobre este estudio.

Acciones inconscientes Editar

Intenciones de tiempo en comparación con acciones Editar

Un estudio de Masao Matsuhashi y Mark Hallett, publicado en 2008, afirma haber replicado los hallazgos de Libet sin depender del informe subjetivo o la memorización del reloj por parte de los participantes. [57] Los autores creen que su método puede identificar el momento (T) en el que un sujeto se da cuenta de su propio movimiento. Matsuhashi y Hallet argumentan que T no solo varía, sino que a menudo ocurre después de que las primeras fases de la génesis del movimiento ya han comenzado (medido por el potencial de preparación). Concluyen que la conciencia de una persona no puede ser la causa del movimiento y, en cambio, solo puede notar el movimiento.

El experimento Editar

El estudio de Matsuhashi y Hallett se puede resumir así. Los investigadores plantearon la hipótesis de que, si nuestras intenciones conscientes son las que causan la génesis del movimiento (es decir, el inicio de una acción), entonces, naturalmente, nuestras intenciones conscientes siempre deberían ocurrir antes de que haya comenzado cualquier movimiento. De lo contrario, si alguna vez nos damos cuenta de un movimiento solo después de que ya se haya iniciado, nuestra conciencia no podría haber sido la causa de ese movimiento en particular. En pocas palabras, la intención consciente debe preceder a la acción si es su causa.

Para probar esta hipótesis, Matsuhashi y Hallet hicieron que los voluntarios realizaran movimientos rápidos con los dedos a intervalos aleatorios, sin contar ni planificar cuándo hacer tales movimientos (futuros), sino que hicieron un movimiento inmediatamente tan pronto como lo pensaron. Se reproducía un sonido de "señal de parada" controlado externamente a intervalos pseudoaleatorios, y los voluntarios tenían que cancelar su intención de moverse si escuchaban una señal mientras eran conscientes de su propia intención inmediata de moverse. Siempre que haya era una acción (movimiento de los dedos), los autores documentaron (y graficaron) cualquier tono que ocurriera antes de esa acción. El gráfico de tonos antes de las acciones, por lo tanto, solo muestra tonos (a) antes de que el sujeto sea consciente de su "génesis del movimiento" (o de lo contrario habrían detenido o "vetado" el movimiento), y (b) después de que sea demasiado tarde para vetar la acción. Este segundo conjunto de tonos graficados tiene poca importancia aquí.

En este trabajo, la "génesis del movimiento" se define como el proceso cerebral de hacer movimiento, del cual se han hecho observaciones fisiológicas (a través de electrodos) que indican que puede ocurrir antes de la conciencia consciente de la intención de moverse (ver Benjamin Libet).

Al observar cuándo los tonos comenzaron a prevenir acciones, los investigadores supuestamente saben el período de tiempo (en segundos) que existe entre el momento en que un sujeto tiene una intención consciente de moverse y realiza la acción de movimiento. Este momento de conciencia se llama "T" (el tiempo medio de la intención consciente de moverse). Se puede encontrar mirando el borde entre tonos y sin tonos. Esto permite a los investigadores estimar el momento de la intención consciente de moverse sin depender del conocimiento del sujeto o exigirle que se concentre en un reloj. El último paso del experimento es comparar el tiempo T para cada sujeto con sus medidas de potencial relacionado con eventos (ERP) (por ejemplo, las que se ven en la imagen principal de esta página), que revelan cuándo comienza la génesis del movimiento de sus dedos.

Los investigadores encontraron que el momento de la intención consciente de mover T normalmente ocurría Demasiado tarde ser la causa de la génesis del movimiento. Vea el ejemplo del gráfico de un sujeto a continuación a la derecha. Aunque no se muestra en el gráfico, los potenciales de preparación del sujeto (ERP) nos dicen que sus acciones comienzan en -2,8 segundos y, sin embargo, esto es sustancialmente antes de su intención consciente de moverse, tiempo "T" (-1,8 segundos). Matsuhashi y Hallet concluyeron que el sentimiento de la intención consciente de moverse no causa la génesis del movimiento, tanto el sentimiento de intención como el movimiento en sí son el resultado del procesamiento inconsciente. [57]

Análisis e interpretación Editar

Este estudio es similar al de Libet en algunos aspectos: se pidió nuevamente a los voluntarios que realizaran extensiones de dedos en intervalos cortos y a su propio ritmo. En esta versión del experimento, los investigadores introdujeron "tonos de parada" programados aleatoriamente durante los movimientos a su propio ritmo. Si los participantes no estaban conscientes de ninguna intención de moverse, simplemente ignoraban el tono. Por otro lado, si eran conscientes de su intención de moverse en el momento del tono, tenían que intentar vetar la acción y luego relajarse un poco antes de continuar con los movimientos a su propio ritmo. Este diseño experimental permitió a Matsuhashi y Hallet ver cuándo, una vez que el sujeto movía el dedo, se producía algún tono. El objetivo era identificar su propio equivalente de la W de Libet, su propia estimación del momento de la intención consciente de moverse, que ellos llamarían "T" (tiempo).

Probar la hipótesis de que "la intención consciente ocurre después de que la génesis del movimiento ya ha comenzado" requirió que los investigadores analizaran la distribución de las respuestas a los tonos antes de las acciones. La idea es que, después del tiempo T, los tonos conducirán al veto y, por lo tanto, a una representación reducida en los datos. También habría un punto de no retorno P donde un tono estaba demasiado cerca del inicio del movimiento para que el movimiento fuera vetado. En otras palabras, los investigadores esperaban ver lo siguiente en el gráfico: muchas respuestas no suprimidas a los tonos mientras los sujetos aún no son conscientes de su génesis de movimiento, seguidas de una caída en el número de respuestas no suprimidas a los tonos durante un cierto período de tiempo. tiempo durante el cual los sujetos son conscientes de sus intenciones y están deteniendo cualquier movimiento, y finalmente un breve aumento de nuevo en las respuestas no suprimidas a los tonos cuando los sujetos no tienen tiempo para procesar el tono y evitar una acción - han superado la acción " punto sin retorno". Eso es exactamente lo que encontraron los investigadores (vea el gráfico a la derecha, a continuación).

El gráfico muestra los momentos en los que se produjeron respuestas no suprimidas a los tonos cuando el voluntario se movió. Mostró muchas respuestas no suprimidas a los tonos (llamados "eventos de tono" en el gráfico) en promedio hasta 1.8 segundos antes del inicio del movimiento, pero una disminución significativa en los eventos de tono inmediatamente después de ese tiempo. Presumiblemente, esto se debe a que el sujeto generalmente se dio cuenta de su intención de moverse en aproximadamente -1,8 segundos, que luego se etiqueta como punto T. Dado que la mayoría de las acciones se vetan si se produce un tono después del punto T, hay muy pocos eventos de tono representados durante ese rango. . Finalmente, hay un aumento repentino en el número de eventos de tono a los 0.1 segundos, lo que significa que este sujeto ha pasado el punto P. Matsuhashi y Hallet pudieron establecer un tiempo promedio T (-1.8 segundos) sin informe subjetivo. Esto, lo compararon con las mediciones de movimiento del ERP, que había detectado un movimiento que comenzaba en aproximadamente -2,8 segundos en promedio para este participante. Dado que T, como la W original de Libet, a menudo se encontraba después de que la génesis del movimiento ya había comenzado, los autores concluyeron que la generación de conciencia se produjo después o en paralelo a la acción, pero lo más importante, que probablemente no fue la causa del movimiento. [57]

Críticas Editar

Haggard describe otros estudios a nivel neuronal como "una confirmación tranquilizadora de estudios previos que registraron poblaciones neuronales" [15], como el que se acaba de describir. Tenga en cuenta que estos resultados se recopilaron mediante movimientos de los dedos y es posible que no se generalicen necesariamente a otras acciones, como pensar, o incluso otras acciones motoras en diferentes situaciones. De hecho, el acto humano de planificar tiene implicaciones para el libre albedrío, por lo que esta capacidad también debe ser explicada por cualquier teoría de la toma de decisiones inconsciente. El filósofo Alfred Mele también duda de las conclusiones de estos estudios. Explica que el simple hecho de que un movimiento se haya iniciado antes de que nuestro "yo consciente" se haya dado cuenta de él no significa que nuestra conciencia aún no pueda aprobar, modificar y quizás cancelar (lo que se denomina veto) la acción. [66]

Cancelar acciones inconscientemente Editar

Se está explorando la posibilidad de que el "libre albedrío" humano sea también prerrogativa del subconsciente.

Juicio retrospectivo de la libre elección Editar

Una investigación reciente de Simone Kühn y Marcel Brass sugiere que nuestra conciencia puede no ser lo que provoca que algunas acciones sean vetadas en el último momento.En primer lugar, su experimento se basa en la simple idea de que deberíamos saber cuándo cancelamos conscientemente una acción (es decir, deberíamos tener acceso a esa información). En segundo lugar, sugieren que el acceso a esta información significa que los humanos deberían encontrarla. fácil para decir, justo después de completar una acción, si fue impulsiva (no hubo tiempo para decidir) y cuándo hubo tiempo para deliberar (el participante decidió permitir / no vetar la acción). El estudio encontró evidencia de que los sujetos no podían notar esta importante diferencia. Esto nuevamente deja algunas concepciones del libre albedrío vulnerables a la ilusión de la introspección. Los investigadores interpretan sus resultados en el sentido de que la decisión de "vetar" una acción se determina de forma subconsciente, al igual que el inicio de la acción puede haber sido subconsciente en primer lugar. [67]

El experimento Editar

El experimento implicó pedir a los voluntarios que respondieran a una señal de inicio presionando un botón electrónico de "avance" lo más rápido posible. [67] En este experimento, la señal de ir se representó como un estímulo visual que se muestra en un monitor (por ejemplo, una luz verde como se muestra en la imagen). Los tiempos de reacción (RT) de los participantes se recopilaron en esta etapa, en lo que se describió como los "ensayos de respuesta primaria".

Luego se modificaron las pruebas de respuesta primaria, en las que el 25% de las señales de avance fueron seguidas posteriormente por una señal adicional, ya sea una señal de "detener" o "decidir". Las señales adicionales se produjeron después de un "retardo de señal" (SD), una cantidad de tiempo aleatoria de hasta 2 segundos después de la señal inicial. También ocurrieron por igual, cada uno representando el 12,5% de los casos experimentales. Estas señales adicionales fueron representadas por el cambio de color del estímulo inicial (por ejemplo, a una luz roja o naranja). El otro 75% de las señales de avance no fueron seguidas por una señal adicional y, por lo tanto, se consideró el modo "predeterminado" del experimento. La tarea de los participantes de responder lo más rápido posible a la señal inicial (es decir, presionar el botón "ir") permaneció.

Al ver la señal de inicio inicial, el participante tendría la intención de presionar inmediatamente el botón "continuar". Se le indicó al participante que cancelara su intención inmediata de presionar el botón "ir" si veía una señal de alto. Se le indicó al participante que seleccionara al azar (en su tiempo libre) entre presionar el botón "ir" o no presionarlo, si veían una señal de decisión. Aquellos ensayos en los que se mostró la señal de decisión después de la señal de inicio inicial ("ensayos de decisión"), por ejemplo, requirieron que los participantes se impidieran actuar impulsivamente en la señal de inicio inicial y luego decidieran qué hacer. Debido a los diferentes retrasos, esto a veces era imposible (por ejemplo, algunas señales de decisión simplemente aparecían también tarde en el proceso de que ambos tengan la intención y presionen el botón de ir para que sean obedecidos).

Aquellos ensayos en los que el sujeto reaccionó impulsivamente a la señal de ir sin ver una señal posterior muestran un RT rápido de aproximadamente 600 ms. Aquellos ensayos en los que la señal de decisión se mostró demasiado tarde, y el participante ya había promulgado su impulso de presionar el botón de ir (es decir, no había decidido hacerlo), también muestran un RT rápido de aproximadamente 600 ms. Aquellos ensayos en los que se mostró una señal de parada y el participante respondió con éxito a ella, no muestran un tiempo de respuesta. Aquellos ensayos en los que se mostró una señal de decisión y el participante decidió no presionar el botón de ir, tampoco muestran un tiempo de respuesta. Aquellos ensayos en los que se mostró una señal de decisión, y el participante aún no había promulgado su impulso de presionar el botón de ir, pero (en los que se teorizó que ellos) habían tenido la oportunidad de decidir qué hacer, muestran un comparativamente lento RT, en este caso más cercano a 1400 ms. [67]

Se le preguntó al participante al final de esas "pruebas de decisión" en las que en realidad habían presionado el botón de ir si habían actuado de manera impulsiva (sin tiempo suficiente para registrar la señal de decisión antes de promulgar su intención de presionar el botón de ir en respuesta a el estímulo inicial de la señal de ir) o en base a una decisión consciente tomada después de ver la señal de decisión. Sin embargo, según los datos del tiempo de respuesta, parece que hubo una discrepancia entre el momento en que el usuario pensó que había tenido la oportunidad de decidir (y, por lo tanto, no había actuado según sus impulsos); en este caso, la decisión de presionar el botón Go, y cuando pensaron que habían actuado impulsivamente (basado en la señal inicial), donde la señal de decisión llegó demasiado tarde para ser obedecida.

La razón fundamental Editar

Kuhn y Brass querían poner a prueba el autoconocimiento de los participantes. El primer paso fue que después de cada ensayo de decisión, se preguntó a los participantes si realmente habían tenido tiempo para decidir. Específicamente, se pidió a los voluntarios que etiquetaran cada ensayo de decisión como fallido en la decisión (la acción fue el resultado de actuar impulsivamente en la señal inicial) o decisión exitosa (el resultado de una decisión deliberada). Vea el diagrama a la derecha para decidir la división de prueba: la decisión fallida y exitosa de la siguiente división en este diagrama (participante correcto o incorrecto) se explicará al final de este experimento. Tenga en cuenta también que los investigadores clasificaron los ensayos de decisión exitosos de los participantes en "decidir ir" y "decidir no ir", pero no estaban preocupados por los ensayos de no ir, ya que no arrojaron ningún dato de RT (y no aparecen en ninguna parte en el diagrama de la derecha). Tenga en cuenta que las pruebas de parada exitosas tampoco arrojaron datos de RT.

Kuhn y Brass ahora sabían qué esperar: los ensayos de respuesta primaria, cualquier ensayo de parada fallida y los ensayos de "fallo en la decisión" eran todos casos en los que el participante obviamente actuaba impulsivamente: mostraban el mismo RT rápido. Por el contrario, el "éxito decidir"Los ensayos (en los que la decisión fue" ir "y el sujeto se movió) deberían mostrar un RT más lento. Presumiblemente, si decidir si vetar es un proceso consciente, los voluntarios no deberían tener problemas para distinguir la impulsividad de los casos de verdadera continuación deliberada de un movimiento . Nuevamente, esto es importante, ya que los ensayos de decisión requieren que los participantes se basen en el autoconocimiento. Tenga en cuenta que los ensayos de detención no pueden evaluar el autoconocimiento porque si el sujeto lo hace actuar, es obvio para ellos que reaccionaron impulsivamente. [67]

Resultados e implicaciones Editar

Como era de esperar, los RT registrados para los ensayos de respuesta primaria, los ensayos de parada fallidos y los ensayos "fallidos en la decisión" mostraron todos TR similares: 600 ms parece indicar una acción impulsiva realizada sin tiempo para deliberar verdaderamente. Lo que los dos investigadores encontraron a continuación no fue tan fácil de explicar: mientras que algunos ensayos de "decisión exitosa" mostraron la reveladora RT lenta de la deliberación (con un promedio de alrededor de 1400 ms), los participantes también habían etiquetado muchas acciones impulsivas como "decisión exitosa". Este resultado es sorprendente porque los participantes no deberían haber tenido problemas para identificar qué acciones fueron el resultado de un "No vetaré" consciente, y qué acciones fueron reacciones impulsivas y no deliberadas a la señal inicial. Como explican los autores: [67]

[Los resultados del experimento] argumentan claramente en contra de la suposición de Libet de que un proceso de veto puede iniciarse conscientemente. Utilizó el veto para reintroducir la posibilidad de controlar las acciones iniciadas inconscientemente. Pero dado que los sujetos no son muy precisos al observar cuándo han [actuado impulsivamente en lugar de deliberadamente], el acto de vetar no puede iniciarse conscientemente.

En los ensayos de decisión, los participantes, al parecer, no pudieron identificar de manera confiable si realmente habían tenido tiempo para decidir, al menos, no basándose en señales internas. Los autores explican que este resultado es difícil de conciliar con la idea de un veto consciente, pero es fácil de entender si el veto se considera un proceso inconsciente. [67] Por lo tanto, parece que la intención de moverse no solo puede surgir del subconsciente, sino que solo puede inhibirse si el subconsciente lo dice. Esta conclusión podría sugerir que el fenómeno de la "conciencia" es más una narración que un arbitraje directo (es decir, el procesamiento inconsciente causa todos los pensamientos, y estos pensamientos se procesan nuevamente de manera subconsciente).

Críticas Editar

Después de los experimentos anteriores, los autores concluyeron que los sujetos a veces no podían distinguir entre "producir una acción sin detener y detener una acción antes de reanudarla voluntariamente", o en otras palabras, no podían distinguir entre acciones que son inmediatas e impulsivas y no retrasadas. por deliberación. [67] Para ser claros, una suposición de los autores es que todas las acciones tempranas (600 ms) son inconscientes y todas las acciones posteriores son conscientes. Estas conclusiones y suposiciones aún no se han debatido en la literatura científica o incluso se han replicado (es un estudio muy temprano).

Los resultados del ensayo en el que se observaron los datos de la llamada "decisión exitosa" (con su respectivo mayor tiempo medido) pueden tener posibles implicaciones [ aclaración necesaria ] para nuestra comprensión del papel de la conciencia como modulador de una acción o respuesta dada, y estas posibles implicaciones no pueden simplemente omitirse o ignorarse sin razones válidas, especialmente cuando los autores del experimento sugieren que los ensayos de decisión tardía fueron realmente deliberados. [67]

Vale la pena señalar que Libet se refirió constantemente al veto de una acción que se inició de forma endógena. [55] Es decir, un veto que ocurre en ausencia de señales externas, en lugar de depender solo de señales internas (si es que hay alguna). Este veto puede ser un tipo de veto diferente al explorado por Kühn y Brass usando su señal de decisión.

Daniel Dennett también sostiene que no se puede derivar ninguna conclusión clara sobre la volición de los experimentos de Benjamin Libet que supuestamente demuestran la inexistencia de la volición consciente. Según Dennett, hay ambigüedades en los tiempos de los diferentes eventos. Libet dice cuándo ocurre el potencial de preparación objetivamente, usando electrodos, pero confía en que el sujeto informa la posición de la manecilla de un reloj para determinar cuándo se tomó la decisión consciente. Como señala Dennett, este es solo un informe de dónde parece al tema de que confluyen varias cosas, no del tiempo objetivo en el que realmente ocurren: [68] [69]

  • la toma de conciencia de las señales que representan la decisión de mover
  • la toma de conciencia de las señales que representan las orientaciones sucesivas de la esfera del reloj

El punto sin retorno Editar

A principios de 2016, PNAS publicó un artículo de investigadores en Berlín, Alemania, El punto de no retorno al vetar los movimientos autoiniciados, en el que los autores se propusieron investigar si los sujetos humanos tenían la capacidad de vetar una acción (en este estudio, un movimiento del pie) después de la detección de su potencial Bereitschafts (BP). [70] El potencial de Bereitschafts, que fue descubierto por Kornhuber & amp Deecke en 1965, [38] es un ejemplo de actividad eléctrica inconsciente dentro de la corteza motora, cuantificada mediante el uso de EEG, que ocurre momentos antes de que una persona realice un movimiento: se considera una señal de que el cerebro se está "preparando" para realizar el movimiento. El estudio encontró evidencia de que estas acciones pueden ser vetadas incluso después de que se detecta la PA (es decir, después de que se puede ver que el cerebro ha comenzado a prepararse para la acción). Los investigadores sostienen que esto es evidencia de la existencia de al menos cierto grado de libre albedrío en los seres humanos: [71] anteriormente, se había argumentado [72] que, dada la naturaleza inconsciente del BP y su utilidad para predecir el movimiento de una persona , estos son movimientos que son iniciados por el cerebro sin la participación de la voluntad consciente de la persona. [73] [74] El estudio mostró que los sujetos eran capaces de "anular" estas señales y dejar de realizar el movimiento que estaba siendo anticipado por el BP. Además, los investigadores identificaron lo que se denominó un "punto de no retorno": una vez que se detecta la PA para un movimiento, la persona puede abstenerse de realizar el movimiento solo si intenta cancelarlo al menos 200 milisegundos antes del inicio del movimiento. Después de este punto, la persona no pudo evitar realizar el movimiento. Anteriormente, Kornhuber y Deecke subrayaron que la ausencia de voluntad consciente durante el potencial de Bereitschaft temprano (denominado BP1) no es una prueba de la inexistencia del libre albedrío, ya que también las agendas inconscientes pueden ser libres y no deterministas. Según su sugerencia, el hombre tiene una libertad relativa, es decir, libertad en grados, que puede aumentarse o disminuirse mediante elecciones deliberadas que involucran procesos tanto conscientes como inconscientes (panencefálicos). [75]

Predicción neuronal del libre albedrío Editar

A pesar de las críticas, los experimentadores todavía están tratando de recopilar datos que puedan respaldar el caso de que la "voluntad" consciente puede predecirse a partir de la actividad cerebral. El aprendizaje automático de la actividad cerebral por resonancia magnética funcional (análisis de patrones multivariantes) se ha utilizado para predecir la elección del usuario de un botón (izquierda / derecha) hasta 7 segundos antes de su voluntad informada de haberlo hecho. [6] Las regiones del cerebro entrenadas con éxito para la predicción incluyeron la corteza frontopolar (corteza prefrontal medial anterior) y la corteza precuneus / cingulada posterior (corteza parietal medial). Para asegurar el momento del informe de la "voluntad" consciente para actuar, mostraron al participante una serie de cuadros con letras simples (500 ms de separación), y al presionar el botón elegido (izquierda o derecha) se les pidió que indicaran qué letra había visto en el momento de la decisión. Este estudio informó una tasa de precisión estadísticamente significativa del 60%, que puede estar limitada por las limitaciones de los datos de aprendizaje automático de la configuración experimental (tiempo empleado en fMRI) y la precisión del instrumento.

Se llevó a cabo otra versión del experimento de análisis de patrones multivariados de resonancia magnética funcional utilizando un problema de decisión abstracto, en un intento de descartar la posibilidad de que las capacidades de predicción sean producto de la captura de un impulso motor acumulado. [76] Cada cuadro contenía una letra central como antes, pero también un número central, y 4 posibles "números de respuesta" alrededor. El participante primero eligió en su mente si deseaba realizar una operación de suma o resta, y anotó la letra central en la pantalla en el momento de esta decisión. Luego, el participante realizó la operación matemática basándose en los números centrales que se muestran en los dos cuadros siguientes. En el siguiente cuadro, el participante eligió el "número de respuesta" correspondiente al resultado de la operación. Además, se les presentó un marco que les permitió indicar la letra central que aparecía en la pantalla en el momento de su decisión original. Esta versión del experimento descubrió una capacidad de predicción cerebral de hasta 5 segundos antes que la voluntad consciente de actuar.

El análisis de patrones multivariados utilizando EEG ha sugerido que un modelo de decisión perceptual basado en evidencia puede ser aplicable a decisiones de libre albedrío. [77] Se encontró que las decisiones podían predecirse mediante la actividad neuronal inmediatamente después de la percepción del estímulo. Además, cuando el participante no pudo determinar la naturaleza del estímulo, el historial de decisiones recientes predijo la actividad neuronal (decisión). En efecto, el punto de partida de la acumulación de pruebas se desplazó hacia una elección previa (lo que sugiere un sesgo de cebado). Otro estudio ha encontrado que preparar subliminalmente a un participante para un resultado de decisión particular (mostrando una señal durante 13 ms) podría usarse para influir en los resultados de decisión libre. [78] Del mismo modo, se ha descubierto que el historial de decisiones por sí solo se puede utilizar para predecir decisiones futuras. Las capacidades de predicción de Soon et al. (2008) se replicaron con éxito utilizando un modelo de SVM lineal basado solo en el historial de decisiones de los participantes (sin ningún dato de actividad cerebral). [79] A pesar de esto, un estudio reciente ha tratado de confirmar la aplicabilidad de un modelo de decisión perceptual a las decisiones de libre albedrío. [80] Cuando se les mostró un estímulo enmascarado y, por lo tanto, invisible, se pidió a los participantes que adivinaran entre una categoría o que tomaran una decisión libre para una categoría en particular. El análisis de patrones multivariados utilizando fMRI podría entrenarse en datos de "decisión libre" para predecir con éxito "decisiones de adivinanzas", y entrenarse en "datos de adivinanzas" para predecir "decisiones libres" (en la región precuneus y cuneus).

Las tareas contemporáneas de predicción de decisiones voluntarias han sido criticadas basándose en la posibilidad de que las firmas neuronales para decisiones preconscientes pudieran corresponder realmente a un procesamiento de la conciencia inferior en lugar de un procesamiento inconsciente. [81] Las personas pueden estar al tanto de sus decisiones antes de hacer su informe, pero deben esperar varios segundos para estar seguras. Sin embargo, tal modelo no explica qué queda inconsciente si todo puede ser consciente en algún nivel (y el propósito de definir sistemas separados). Sin embargo, siguen existiendo limitaciones en la investigación de predicción del libre albedrío hasta la fecha. En particular, la predicción de juicios considerados a partir de la actividad cerebral que involucran procesos de pensamiento que comienzan minutos en lugar de segundos antes de una voluntad consciente de actuar, incluido el rechazo de un deseo en conflicto. Generalmente se considera que tales son el producto de secuencias de pruebas que acumulan juicios.

Construcción retrospectiva Editar

Se ha sugerido que la autoría sensorial es una ilusión. [82] Las causas inconscientes del pensamiento y la acción pueden facilitar el pensamiento y la acción, mientras que el agente experimenta los pensamientos y las acciones como dependientes de la voluntad consciente. Podemos sobreasignar la agencia debido a la ventaja evolutiva que una vez vino con siempre sospechar que podría haber un agente haciendo algo (por ejemplo, un depredador). La idea detrás de la construcción retrospectiva es que, si bien parte del sentimiento de agencia "sí, lo hice" parece ocurrir durante la acción, también parece haber un procesamiento realizado después del hecho, después de que se realiza la acción, para establecer el sentimiento completo. de agencia. [83]

El procesamiento de la agencia inconsciente puede incluso alterar, en el momento, cómo percibimos el momento de las sensaciones o acciones. [52] [54] Kühn y Brass aplican una construcción retrospectiva para explicar los dos picos en los RT de "decisión exitosa". Sugieren que los juicios de decisión tardía fueron en realidad deliberados, pero que los juicios de decisión temprana impulsivos que deberían haber sido etiquetados como "fallaron en decidir" se equivocaron durante el procesamiento de la agencia inconsciente. Dicen que las personas "persisten en creer que tienen acceso a sus propios procesos cognitivos" cuando, de hecho, realizamos una gran cantidad de procesamiento inconsciente automático antes de que ocurra la percepción consciente.

Se han publicado críticas a las afirmaciones de Wegner con respecto a la importancia de la ilusión de introspección para la noción de libre albedrío. [84] [85]

Manipular la elección Editar

Algunas investigaciones sugieren que TMS se puede utilizar para manipular la percepción de autoría de una elección específica. [86] Los experimentos demostraron que la neuroestimulación podría afectar qué manos mueven las personas, a pesar de que la experiencia del libre albedrío estaba intacta. Un estudio temprano de TMS reveló que la activación de un lado del neocórtex podría usarse para sesgar la selección de la mano del lado opuesto en una tarea de decisión de elección forzada.[87] Ammon y Gandevia descubrieron que era posible influir en qué mano se mueven las personas estimulando las regiones frontales que participan en la planificación del movimiento utilizando estimulación magnética transcraneal en el hemisferio izquierdo o derecho del cerebro.

Las personas diestras normalmente elegirían mover su mano derecha el 60% del tiempo, pero cuando se estimulaba el hemisferio derecho, en su lugar elegirían su mano izquierda el 80% del tiempo (recuerde que el hemisferio derecho del cerebro es responsable de el lado izquierdo del cuerpo y el hemisferio izquierdo para el derecho). A pesar de la influencia externa en su toma de decisiones, los sujetos continuaron informando que creían que su elección de mano se había hecho libremente. En un experimento de seguimiento, Alvaro Pascual-Leone y sus colegas encontraron resultados similares, pero también observaron que la estimulación magnética transcraneal debe ocurrir dentro de 200 milisegundos, consistente con el curso de tiempo derivado de los experimentos de Libet. [88]

A finales de 2015, un equipo de investigadores del Reino Unido y los EE. UU. Publicó un artículo que demuestra hallazgos similares. Los investigadores concluyeron que "las respuestas motoras y la elección de la mano pueden modularse utilizando tDCS". [89] Sin embargo, un intento diferente de Sohn et al. no pudo replicar tales resultados [90] más tarde, escribió Jeffrey Gray en su libro Conciencia: Avanzando sigilosamente sobre el problema difícil que las pruebas que buscan la influencia de los campos electromagnéticos en la función cerebral han sido universalmente negativas en su resultado. [91]

Manipular la intención percibida de moverse Editar

Varios estudios indican que la intención percibida de moverse (haberse movido) puede manipularse. Los estudios se han centrado en el área motora pre-suplementaria (pre-SMA) del cerebro, en la que el EEG ha registrado el potencial de preparación que indica el comienzo de una génesis de movimiento. En un estudio, la estimulación directa del pre-SMA hizo que los voluntarios informaran un sentimiento de intención, y la estimulación suficiente de esa misma área provocó movimiento físico. [52] En un estudio similar, se encontró que las personas sin conciencia visual de su cuerpo pueden hacer que sus extremidades se muevan sin tener conciencia de este movimiento, estimulando las regiones premotoras del cerebro. [92] Cuando se estimularon sus cortezas parietales, informaron un impulso (intención) de mover una extremidad específica (que querían hacerlo). Además, una estimulación más fuerte de la corteza parietal dio como resultado la ilusión de haberse movido sin haberlo hecho.

Esto sugiere que la conciencia de la intención de moverse puede ser literalmente la "sensación" del movimiento inicial del cuerpo, pero ciertamente no la causa. Otros estudios han sugerido al menos que "La mayor activación de las áreas SMA, SACC y parietal durante y después de la ejecución de acciones generadas internamente sugiere que una característica importante de las decisiones internas es el procesamiento neuronal específico que tiene lugar durante y después de la acción correspondiente. Por lo tanto, , la conciencia de la sincronización de la intención parece estar completamente establecida solo después de la ejecución de la acción correspondiente, de acuerdo con el curso temporal de la actividad neuronal observada aquí ". [93]

Otro experimento involucró un tablero electrónico de ouija donde los movimientos del dispositivo fueron manipulados por el experimentador, mientras que al participante se le hizo creer que eran completamente autodirigidos. [8] El experimentador detuvo el dispositivo en ocasiones y le preguntó al participante cuánto sentían ellos mismos que querían detenerse. El participante también escuchó palabras en los auriculares y se encontró que si el experimentador se detenía junto a un objeto que llegaba a través de los auriculares, era más probable que dijera que quería detenerse allí. Si el participante percibió que tenía el pensamiento en el momento de la acción, entonces se le asignó como intencional. Se concluyó que una fuerte ilusión de percepción de causalidad requiere: prioridad (asumimos que el pensamiento debe preceder a la acción), consistencia (el pensamiento es sobre la acción) y exclusividad (ninguna otra causa aparente o hipótesis alternativas).

Lau y col. organizó un experimento en el que los sujetos mirarían un reloj de estilo analógico y un punto rojo se movería por la pantalla. Se les dijo a los sujetos que hicieran clic en el botón del mouse cada vez que sintieran la intención de hacerlo. A un grupo se le dio un pulso de estimulación magnética transcraneal (TMS) y al otro se le administró un TMS simulado. A los sujetos en la condición de intención se les dijo que movieran el cursor a donde estaba cuando sintieron la inclinación de presionar el botón. En la condición de movimiento, los sujetos movieron el cursor a donde estaba cuando presionaron físicamente el botón. Los resultados mostraron que el TMS fue capaz de desplazar la intención percibida hacia adelante en 16 ms, y desplazó hacia atrás los 14 ms para la condición de movimiento. La intención percibida podría manipularse hasta 200 ms después de la ejecución de la acción espontánea, lo que indica que la percepción de la intención se produjo después de los movimientos motores ejecutivos. [54] A menudo se piensa que si existiera el libre albedrío, se requeriría que la intención fuera la fuente causal de la conducta. Estos resultados muestran que la intención puede no ser la fuente causal de todos los comportamientos.

Modelos relacionados Editar

La idea de que la intención coexiste con el movimiento (más que con las causas) recuerda a los "modelos avanzados de control motor" (FMMC), que se han utilizado para tratar de explicar el habla interior. Los FMMC describen circuitos paralelos: el movimiento se procesa en paralelo con otras predicciones de movimiento si el movimiento coincide con la predicción, se produce la sensación de agencia. Los FMMC se han aplicado en otros experimentos relacionados. Metcalfe y sus colegas utilizaron un FMMC para explicar cómo los voluntarios determinan si tienen el control de una tarea de juego de computadora. Por otro lado, también reconocen otros factores. Los autores atribuyen sentimientos de agencia a la deseabilidad de los resultados (ver sesgos egoístas) y al procesamiento de arriba hacia abajo (razonamiento e inferencias sobre la situación). [94]

En este caso, es mediante la aplicación del modelo directo que uno podría imaginar cómo otros procesos de conciencia podrían ser el resultado de un procesamiento predictivo eferente. Si el yo consciente es la copia eferente de las acciones y los vetos que se llevan a cabo, entonces la conciencia es una especie de narrador de lo que ya está ocurriendo en el cuerpo, y además un narrador incompleto. Haggard, resumiendo datos tomados de grabaciones neuronales recientes, dice que "estos datos dan la impresión de que la intención consciente es sólo un corolario subjetivo de una acción que está a punto de ocurrir". [15] [16] El procesamiento paralelo ayuda a explicar cómo podríamos experimentar una especie de libre albedrío contra-causal incluso si se determinara.

La forma en que el cerebro construye la conciencia sigue siendo un misterio, y abrirla tendría una relación significativa con la cuestión del libre albedrío. Se han propuesto numerosos modelos diferentes, por ejemplo, el modelo de borradores múltiples, que sostiene que no existe un teatro cartesiano central donde se representaría la experiencia consciente, sino que la conciencia se localiza en todo el cerebro. Este modelo explicaría el retraso entre la decisión y la realización consciente, ya que experimentar todo como una "tira de película" continua viene detrás de la decisión consciente real. Por el contrario, existen modelos de materialismo cartesiano [95] que han ganado el reconocimiento de la neurociencia, lo que implica que puede haber áreas cerebrales especiales que almacenan los contenidos de la conciencia, esto, sin embargo, no descarta la posibilidad de una voluntad consciente. Otros modelos, como el epifenomenalismo, sostienen que la voluntad consciente es una ilusión y que la conciencia es un subproducto de los estados físicos del mundo. El trabajo en este sector es todavía muy especulativo y los investigadores no favorecen un modelo único de conciencia. (Véase también Filosofía de la mente).

Trastornos cerebrales relacionados Editar

Varios trastornos cerebrales implican el papel de los procesos cerebrales inconscientes en las tareas de toma de decisiones. Las alucinaciones auditivas producidas por la esquizofrenia parecen sugerir una divergencia de voluntad y comportamiento. [82] Se ha observado que el cerebro izquierdo de personas cuyos hemisferios han sido desconectados inventa explicaciones para el movimiento corporal iniciado por el hemisferio opuesto (derecho), quizás basándose en la suposición de que sus acciones son intencionadas conscientemente. [96] Asimismo, se sabe que las personas con "síndrome de la mano ajena" realizan movimientos motores complejos en contra de su voluntad. [97]

Modelos neuronales de acción voluntaria Editar

Un modelo neuronal para la acción voluntaria propuesto por Haggard comprende dos circuitos principales. [52] El primero involucra señales preparatorias tempranas (sustancia negra y estriado de los ganglios basales), intención y deliberación previas (corteza prefrontal medial), potencial de preparación / preparación motora (preSMA y SMA) y ejecución motora (corteza motora primaria, médula espinal y músculos). El segundo involucra el circuito parietal-pre-motor para acciones guiadas por objetos, por ejemplo, agarre (corteza premotora, corteza motora primaria, corteza somatosensorial primaria, corteza parietal y de regreso a la corteza premotora). Propuso que la acción voluntaria implica la entrada del entorno externo ("cuando se toma la decisión"), las motivaciones / razones para las acciones ("si se toma una decisión temprana"), la selección de tareas y acciones ("qué decisión"), un control predictivo final (tarde "si se toma una decisión") ) y ejecución de acciones.

Otro modelo neuronal para la acción voluntaria también implica qué, cuándo y si (WWW) se basan en decisiones. [98] El componente "qué" de las decisiones se considera una función de la corteza cingulada anterior, que participa en el seguimiento de conflictos. [99] El momento ("cuándo") de las decisiones se considera una función del preSMA y SMA, que está involucrado en la preparación del motor. [100] Finalmente, el componente "si" se considera una función de la corteza prefrontal medial dorsal. [98]

Prospección Editar

Martin Seligman y otros critican el enfoque clásico de la ciencia que ve a los animales y los humanos como "impulsados ​​por el pasado" y sugieren, en cambio, que las personas y los animales aprovechan la experiencia para evaluar las perspectivas que enfrentan y actuar en consecuencia. Se afirma que esta acción intencionada incluye la evaluación de posibilidades que nunca antes habían ocurrido y es verificable experimentalmente. [101] [102]

Seligman y otros argumentan que el libre albedrío y el papel de la subjetividad en la conciencia pueden entenderse mejor adoptando una postura tan "prospectiva" sobre la cognición y que "la acumulación de evidencia en una amplia gama de investigaciones sugiere [este] cambio de marco". [102]


MÉTODOS

Procedimiento experimental

Se reclutaron para los experimentos nueve voluntarios sanos (rango de edad 26,6 & # x000b1 4 años, todos los sujetos eran diestros). Los participantes estaban sentados en posición vertical con una gorra de EEG de 128 canales. El protocolo experimental fue aprobado por el comité de ética de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tubingen, y todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito antes de participar en este estudio. La mano predominante (derecha) del participante se fijó a una ortesis de mano (Fig.1C ), y a los participantes se les presentaron al azar cinco señales auditivas diferentes, indicando las tareas motoras a realizar, de la siguiente manera.


La corteza somatosensorial recibe información sobre la producción motora.

Durante el movimiento voluntario, el sistema somatosensorial no solo recibe pasivamente señales del mundo externo, sino que también las procesa activamente a través de interacciones con el sistema motor. Sin embargo, todavía no está claro cómo y qué información recibe el sistema somatosensorial durante el movimiento. Usando grabaciones simultáneas de actividades de la corteza somatosensorial primaria (S1), la corteza motora (MCx) y un conjunto de neuronas aferentes en monos que se comportan, combinadas con un algoritmo de decodificación, revelamos los perfiles temporales de integración de señales en S1. Mientras que la actividad de S1 antes del inicio del movimiento se explica solo por la actividad de MCx, la actividad durante el movimiento se explica tanto por MCx como por actividades aferentes. Además, la actividad de premovimiento S1 codifica información sobre la actividad inminente de los músculos de las extremidades anteriores ligeramente después de que lo hace MCx. Por lo tanto, S1 recibe información sobre la salida del motor antes de la llegada de las señales de retroalimentación sensorial, lo que sugiere que S1 ejecuta el procesamiento en línea de las señales somatosensoriales a través de interacciones con la información anticipatoria.

Cifras

Fig. 1. Registro simultáneo de cortical y…

Fig. 1. El registro simultáneo de las actividades corticales y periféricas mostró una modulación relacionada con el movimiento de estas actividades.

Fig. 2. Actividades combinadas en MCx y…

Fig. 2. Las actividades combinadas en MCx y aferentes explican la actividad de S1.

Fig. 3. Cuenta MCx y actividades aferentes…

Fig. 3. MCx y las actividades aferentes explican la actividad de S1 de formas temporalmente diferentes.

Fig. 4. Cuenta MCx y actividades aferentes ...

Fig. 4. MCx y las actividades aferentes explican la actividad S1 de formas espacialmente diferentes.

Fig. 5. Actividades previas al movimiento en M1 y…

Fig. 5. Las actividades previas al movimiento en M1 y S1 codifican la actividad muscular.

Fig. 6. Actividad previa al movimiento en S1 codifica ...

Fig. 6. La actividad de premovimiento en S1 codifica el estallido inicial de actividad muscular poco después de ...


Un campo emergente

Aunque estos avances son claramente impresionantes, la ciencia de los ritmos neuronales aún se encuentra en su adolescencia. Hasta ahora, los ingenieros que intentan aprovechar esta ciencia han tenido que jugar un poco como un juego de adivinanzas: junto con el sitio y la amplitud de la grabación o estimulación, han tenido que especular sobre qué fase y frecuencia usar. Con todos estos parámetros en juego, es casi imposible encontrar la combinación perfecta.

Sin embargo, a medida que avanza la ciencia de los ritmos neuronales, impulsada por la investigación en UC Berkeley y en otros lugares, es probable que veamos que esta tecnología mejora. Espere escuchar más sobre los ritmos cerebrales en los próximos años.


Ver el vídeo: Cómo el cerebro controla nuestros movimientos. El sistema motor (Agosto 2022).