decisiones conductuales y sensoriales del impacto de la demencia y la anoxia cerebral enfermedad de parkinson

Este programa examina las redes cerebrales para la toma de decisiones en los dominios sensoriales y motoras. En el motor de dominio, las decisiones incluyen decisiones sobre las acciones a tomar, que reúne a dos grandes vías de investigación: (1) los procesos de la volición, y la agencia, por lo que nuestras decisiones y acciones parecen voluntaria, y (2) las limitaciones contextuales sobre las acciones o decisiones apropiadas, incluyendo el conocimiento de las instrucciones de ‘reglas’ de conducta para actuar de inhibición. En el dominio sensorial, las decisiones incluyen la identificación de un partido – o falta de coincidencia – entre las entradas sensoriales previstos y los reales. A pesar de la aparente distinción entre los sistemas sensoriales y motoras, hay una estrecha interacción, que se analizan más en el contexto de anoxia disease.Brain neurológico


Muchos trastornos neurológicos pueden afectar la toma de decisiones y llevar a la decisión impulsiva y la mala calidad, con una variedad de consecuencias en la vida cotidiana, así como estudios de laboratorio. Las personas pueden tomar decisiones o acciones impulsivas; no actualizar el comportamiento de tener en cuenta la nueva información o un cambio de contexto; o tomar acciones que tienen previsiblemente malos resultados. Se estudia el impacto de la enfermedad, lesión cerebral de Parkinson y algunos tipos de demencia, así como el envejecimiento sano en tales decisiones de comportamiento.

La investigación explora no sólo el impacto de la enfermedad sobre las decisiones de comportamiento en sí, sino también los mecanismos subyacentes. Nuestros estudios incluyen imágenes de resonancia magnética para medir la estructura y función del cerebro, magnetoencefalografía (MEG) para examinar las redes cerebrales, la grabación directa de la corteza cerebral en pacientes (electrocorticografía) y perturbaciones focales de la función cerebral por estimulación magnética transcraneal (TMS) y post lesiones quirúrgicas.anoxia cerebral estamos especialmente interesados ​​en la forma en que múltiples regiones del cerebro necesitan trabajar juntos para tomar decisiones. Por lo tanto, analizamos la conectividad de red cerebro usando modelos causales dinámicos lineales y no lineales (DCM), la teoría de grafos y coherencia dentro de las redes cerebrales.

proyectos

La capacidad de elegir libremente nuestras acciones es un sello distintivo de la cognición humana normal, y se asocia con la clara sensación de que poseemos o podemos controlar nuestras propias acciones (nuestro sentido de la agencia). Sin embargo, los mecanismos y las propiedades de tales acciones ‘’ libremente elegidos siguen siendo controvertidos. Al elegir una acción, puede ser que, en principio, elegir si actuar en absoluto, cuando actuar y qué acción tomar. Los tres tipos de decisiones son relevantes para las conductas voluntarias, pero en este programa, nos centramos en las elecciones entre diferentes anoxia options.Brain hemos utilizado la neuroimagen para comparar ‘elegido’ y las acciones ” especificados, tanto en términos de la activación cerebral regional (ref) y las interacciones dentro de una red extendida de motor (ref), y luego examinar el impacto del envejecimiento saludable y la enfermedad de Parkinson en los mecanismos de la volición (ref).

Nuestro trabajo actual va más allá de la simple comparación, para considerar los mecanismos por los cuales se podrán formular opciones. Utilizamos modelos computacionales para trazar a partir de perfiles de comportamiento (tiempo de reacción y las distribuciones de respuesta) a los mecanismos de toma neuronales subyacentes. Estos procesos subyacentes (inferidos, variables latentes) se utilizan entonces para interpretar los datos de neuroimagen, utilizando fMRI y M / EEG (ref). También utilizamos modelos bayesianos para examinar los modelos internos de las acciones voluntarias, y las consecuencias de la percepción de una acción que se están considerando como ‘nuestra anoxia own’.Brain

Después de haber establecido una red o regiones relacionadas con las decisiones voluntarias, y sus diferentes funciones dentro de los procesos de decisión, ponemos a prueba el carácter crítico de las regiones de dos maneras. En primer lugar, en sujetos sanos, utilizamos TMS para perturbar temporalmente la función cortical en adultos sanos. En segundo lugar, se estudian los pacientes con alteraciones de la volición, que surge de la enfermedad focal o neurodegenerativa.

En un entorno cambiante, tenemos que ser capaces de adaptar nuestro comportamiento. Por ejemplo, tenemos la flexibilidad para actualizar nuestras respuestas y estrategias de respuesta. Esto es necesario cuando nuestras elecciones dejan que conduce a los resultados favorables que esperamos, o cuando se produce un evento inesperado que requiere un cambio en el comportamiento. El fracaso para detener una acción cuando sea necesario lleva a impulsividad motora.anoxia cerebral la falta de adaptación de nuestras elecciones a nuevas contingencias acción de recompensa es conduce a la elección-impulsividad.

En este programa, se examinan los sistemas neuronales que regulan la impulsividad motora (ejemplificada por el paradigma de la señal de parada) y la impulsividad elección. Mediante la combinación de resonancia magnética estructural (DTI), la imagen funcional (fMRI y MEG) con métricas de rendimiento, nos dirigimos a las siguientes preguntas: (a) ¿cómo los sistemas de selección de la acción interactúan con los sistemas neuronales para la inhibición? (árbitro); (B) ¿hay concordancia entre la conectividad estructural y funcional dentro de las redes de inhibición / impulsividad ?; (C) en los trastornos neurodegenerativos asociados con la impulsividad, tales como la enfermedad de parkinson, ¿cuáles son los mecanismos contributivos para la impulsividad?anoxia cerebral y cómo se pueden aumentar o compensadas para mejorar el control del comportamiento de estos sistemas.

Si una decisión o acción es correcta o no depende del contexto en el que se toma. El contexto aglutina diversos conocimientos acerca de las posibles consecuencias de diferentes acciones y si esos resultados cumplen con nuestros objetivos actuales. El conocimiento del contexto podría haber sido especificado por el experimentador, por regla general (por ejemplo, si el estímulo A continuación, ir a la izquierda, si el estímulo B, entonces ir a la derecha), o puede haber sido elegido por usted (por ejemplo Aquí es una bola redonda – he de jugar al fútbol o el baloncesto). El contexto también se ve afectada por su estado de motivación (por ejemplo, el hambre, la sed, el interés monetario). A menudo, usted será consciente de estos factores por adelantado, y puede establecer una representación ‘en línea’ de las ‘reglas’ de tareas que ayudarán a orientar una respuesta rápida y precisa a los eventos (en particular cuando tales eventos son, hasta cierto punto predecible).anoxia cerebral esta preparación en línea se conoce como ‘conjunto de tareas’ o ‘conjunto cognitivo’, y se asocia frecuentemente con la activación de una red fronto-parietal amplio. Esta actividad conjunto se ve afectada por el daño a los lóbulos frontales (ref xxx) y enfermedad (xxx ref) de parkinson

A través de múltiples sistemas cognitivos y neurales, una propiedad general de la función cerebral saludable es la capacidad de predecir próximos eventos (codificación predictiva). Este proceso se produce en el motor, sensorial y sistemas cognitivas superiores. Por ejemplo, en el sistema motor, con las copias de las órdenes motoras eferentes que permiten predicciones precisas de las consecuencias sensoriales de acción. Dentro del proyecto camcan, estamos examinando los efectos del envejecimiento sobre la precisión de la predicción sensorial, y la reducción en la percepción sensorial que resulta de predicción exacta.anoxia cerebral

En salud, el cerebro también identifica rápidamente regularidades en los estímulos sensoriales (REF), como un precursor automático para muchos procesos cognitivos. orden superior percepciones visuales también invocan predicciones relacionadas con la identidad del objeto visual o auditivo ritmos (REF). Utilizamos un paradigma multi-desajuste para examinar la codificación predictiva sensorial en la demencia, el uso de MEG, EEG y electrocorticografía. Aunque las principales respuestas corticales sensoriales a los estímulos regulares son sin cambios, la disfunción en los circuitos neuronales distribuidos que establecen predicciones sensoriales, significa que las respuestas a los estímulos inesperados son atenuadas. Esto proporciona un marco robusto con el que evaluar diversos trastornos neurodegenerativos, y el estudio de las redes neuronales funcionales incluso con trastornos que deterioran gravemente la capacidad de los pacientes para comprometerse con los paradigmas neuropsicológicos complejos.anoxia cerebral

Las estructuras neuronales y sistemas para motores y sensitivos decisiones difieren notablemente entre individuos. Estas diferencias pueden ser explotados para estudiar los mecanismos neuronales a través de correlaciones de estructura-función en la población normal. Sin embargo, las diferencias también pueden representar estados o marcadores de resistencia en situación de riesgo, en una población que envejece. Por tanto, este proyecto final reúne los métodos y las poblaciones descritas anteriormente para evaluar su potencial como marcadores de diagnóstico (es decir. biomarcadores cognitivo o de formación de imágenes), o marcadores de pronóstico (de progresión a la demencia o deterioro cognitivo).

Nuestro trabajo en esta área incluye colaboraciones con el departamento de la universidad de las neurociencias clínicas para predecir la demencia en (estudio CARÁMBANO-PD: financiado PUK) la enfermedad de Parkinson, y los datos de la cruz de referencia seccionales en miembros sanos y con deterioro cognitivo de la 3000-cohorte fuerte comunidad camcan (BBSRC).anoxia cerebral Además, los nuevos biomarcadores y predictores de la neuropatología y el deterioro cognitivo en la demencia de conectividad basado están siendo probados, utilizando fMRI y medidas basadas MEG de la conectividad cerebral macroscópico.