Centro Studi EDUCARE ALLA SALUTE: neuroscienze

Studi precedenti avevano indicato che la struttura piu' grande dei gangli basali, il corpo striato, potrebbe essere importante nell'apprendimento basato sul premio.

Una parte dello striato controlla il movimento ed e' connessa alla corteccia sensomotoria, la quale e' coinvolta nel pianificare ed eseguire funzioni volontarie.

Un altro circuito nello striato controlla il comportamento flessibile ed e' connesso con la corteccia associativa.

Fino a ora, si sapeva poco su come questi due circuiti separati contribuissero all'apprendimento di nuovi comportamenti.

Di grande interesse lo studio condotto dai ricercatori del Massachussetts Institute of Technology (Mit) negli Stati Uniti pubblicato sulla rivista NEURON.

I ricercatori hanno registrato l'attivita' dei due circuiti striatali dei topi che imparavano la strada per raggiungere un nascondiglio contenente un premio al sapore di cioccolato in un labirinto.

Per raggiungere il premio, i topi dovevano scoprire il significato di suggerimenti sonori e tattili forniti a un incrocio a T nel labirinto.

I topi hanno provato fino a che il percorso non e' diventato un'abitudine.

Man mano che i topi miglioravano, i circuiti mostravano schemi di attivita' distinti che si evolvevano durante il processo di apprendimento.

Uno di essi diventava piu' attivo quando i topi dovevano fare determinate azioni (per esempio partire, fermarsi o girare) e diventava piu' forte man mano che imparavano la routine. L'altro diventava molto attivo quando il topo doveva decidere in che direzione girare, ma man mano che il ratto imparava il percorso, il segnale si indeboliva.

Sembra quindi che i due circuiti basali ganglionici lavorino in parallelo in una specie di competizione tra i due circuiti fino al momento in cui il comportamento imparato diventa un abitudine.

Questi circuiti cerebrali sono colpiti dal morbo di Parkinson, dall'abuso di sostanze e in molti disturbi psichiatrici.

Se riusciamo a imparare come indirizzare la competizione in una direzione o nell'altra, potremmo contribuire ad apportare nuovi punti di interesse nelle terapie esistenti e magari aiutare lo sviluppo di nuove terapie.

giovedì 13 maggio 2010

INTUIZIONE: QUANDO IL LOBO FRONTALE SI ACCENDE

Uno studio pubblicato sulla rivista Neuron ha dimostrato che i neuroni associati alla risoluzione dei problemi cambiano improvvisamente quando si ha la comprensione della strategia da seguire.
L'abilita' degli animali e degli uomini di abbandonare vecchie strategie di comportamento in favore di nuove piu' vantaggiose dipende dal lobo frontale.
Lo studio ha esaminato come i i gruppi di neuroni nel lobo frontale delle cavie passano da una regola conosciuta a una completamente nuova attraverso tentativi ed errori.
Usando tecniche statistiche per studiare gli insiemi di neuroni durante il processo di apprendimento dei topi, i ricercatori hanno scoperto che e' sempre lo stesso pacchetto di cellule cerebrali che passa dalla vecchia alla nuova regola.
Anche se sono necessari diversi tentativi per apprendere la nuova strategia, l'intuizione viene codificata non con un cambiamento graduale dei segnali dei neuroni, ma con una transizione improvvisa che corrisponde al cambiamento di comportamento subito dopo che l'idea ha illuminato il cervello.

Ecco osservabile a livello celebrale uno shift quantistico
Consigliamo per approfondimenti:

http://www.scienzaeconoscenza.it/articolo/salto-quantico.php

giovedì 12 novembre 2009

Il cervello archivia i ricordi

Il cervello umano archivia i ricordi stipando i vecchi nella neocorteccia per far posto ai nuovi che affollano l'ippocampo, il tutto attraverso un meccanismo di cancellazione delle tracce provvisorie dei ricordi formati in precedenza, eseguita dai neuroni deputati a formare i nuovi.

Il sistema, oggetto di uno studio pubblicato sulla rivista Cell, permette che nessuna informazione venga persa, perché ad essere cancellata è solo la traccia provvisoria dei ricordi, nell'ippocampo, traccia che viene copiata come memoria definitiva nella neocorteccia.

La scoperta si deve a Kaoru Inokuchi dell' Università di Toyama in Giappone.
Ricordi incisi nei neuroni

- Un ricordo, la memorizzazione di nuovi dati, avviene nel nostro cervello nell'ippocampo attraverso la neurogenesi, ovvero la formazione di nuovi neuroni che formano poi connessioni atte ad incidere la traccia mnemonica.

Ma finora non si sapeva esattamente in che modo fosse organizzato tutto il processo.
I "traslochi" della neurogenesi -

Gli esperti hanno irradiato il cervello di topolini per bloccare la neurogenesi e indagato le conseguenze di questo stop in termini di memoria.

Da questo esperimento i ricercatori hanno dedotto che la neurogenesi non serve solo per formare le nuove tracce mnemoniche, ma anche per far ordine tra le vecchie, rimuovendole.

La neurogenesi non modifica però il contenuto complessivo dei ricordi, ma semplicemente sposta quelli vecchi in una sede di stoccaggio più opportuna, per fare spazio ai nuovi, che a loro volta subiranno lo stesso destino.

martedì 25 agosto 2009

Miracoli del cervello

Miracles Of the Brain

sabato 10 gennaio 2009

Il Pilota automatico del cervello

di: Johann Rossi Mason
Se facciamo un calcolo aritmetico il cervello non ha bisogno di ripassare le tabelline, quando guidiamo la macchina non dobbiamo pensare ogni volta a cambiare la marcia o ad usare un pedale, compiamo infatti molte azioni in maniera automatica, per risparmiare risorse ed energie mentali.

Quella del ‘pilota automatico’ è infatti una peculiarità del cervello, che costruisce un repertorio di risposte ai problemi che già conosce, quelli che incontra con maggiore frequenza, per risparmiare tempo e fatica.

Dal punto di vista anatomico nuovi studi dimostrano che la corteccia è in grado di rispondere in modo appropriato e automatico a stimoli successivi a compiti ripetitivi.

Pubblicato da Nature, lo studio di Ian Dobbins della Duke University (insieme a David Schnyer e Mieke Verfaellie della Boston University School of Medicine e Daniel Scacter della Harvard University) ha cercato di distinguere tra due differenti teorie di come la corteccia cerebrale risponda a questi stimoli.

Entrambe le teorie cercano di comprendere come si verifica il fenomeno della ripetizione: infatti quando alle persone viene chiesto di fare una classificazione, la performance migliora tante più volte viene ripetuto il compito.

Applicando particolari tecniche di visualizzazione del cervello (la Risonanza Magnetica Funzionale, FMRi) si è evidenziato che durante questi compiti il cervello mostra una attività ridotta, chiamata ‘neural priming’, ossia ‘innesco neuronale’ un meccanismo che consente di migliorare la performance quando il compito viene appreso.

La teoria più popolare sul ‘neural priming’ sostiene che la riduzione dell’attività corticale sia dovuta ad una sintonizzazione da parte della corteccia dell’informazione sugli ‘oggetti’ coinvolti nel compito e più ne conosce la funzione più tende ad utilizzare solo le informazione necessarie a svolgere il compiti, tenendo da parte i dettagli.

La novità evidenziata dagli scienziati della Duke è che questo si verifica anche in soggetti colpiti da amnesia.

Ciò indicherebbe che esistono sistemi separati, stagni, di memoria che funzionano in modo indipendente e che quindi, se una parte della memoria continua a funzionare, altri ‘settori’ possono rimanere efficienti.
Istituzione scientifica citata nell'articolo:

Duke University

Il potere della mente: esercizio per comprendere come funziona ...

redazione ECplanet
Bonua ltterua
Sneocdo uno sdtiuo dlel ‘ Untisverià di Cadmbrige, non irmptoa cmoe snoo sctrite le plaroe, tutte le letrtre posnsoo Esesre al pstoo sbgalaito, è ipmtortane sloo che la prmia e l’umltia letrtea saino al ptoso gtsiuo , il rteso non ctona.

Il cerlvleo è comquune semrpe in gdrao di decaifre tttuo qtueso coas, pcherè non lgege ongi silngoa ltetrea, ma lgege la palroa nel suo insmiee…

Siete riusciti a leggere tutto ?
“Il potere della nostra mente“ è impressionante… e questo non è paranormale !

L'occhio vede, il cervello sa già

di: Massimo Piattelli Palmarini
I neuroni «capiscono» prima ciò che si imprimerà nella retina Da uno studio del San Raffaele nuovi risultati sui meccanismi cerebrali della percezione visiva.

Gli studi di due neuroscienziati del San Raffaele di Milano confermano la distinzione tra stimolo visivo e percezione consapevole.

Il ruolo delle saccadi, rapidi movimenti oculari: dai loro «tempi» dipende la presa di coscienza di ciò che ci circonda.

In questi ultimi anni, la registrazione fine dei processi cerebrali in tempo reale ci ha rivelato qualcosa che forse non ci fa del tutto piacere.

Cioè che il nostro cervello, o meglio qualche porzione di esso, «sa» cosa faremo un attimo prima che noi stessi lo si sappia.

Metto questo «sa» tra virgolette, in quanto ci è arduo credere che un ammasso di cellule, per quanto solerti e ben interconnesse, possa davvero sapere qualcosa. Resta il fatto, comunque, che qualcuno al di fuori di noi può tendenzialmente prevedere quanto noi, dopo qualche attimo, sentiremo e faremo.

Solo qualche attimo, certo, ma esiste davvero il libero arbitrio, se percepire, sentire e decidere discendono da binari cerebrali così obbligati?

Un nuovo risultato viene ora rivelato, sull'ultimo numero della rivista internazionale specialistica The Journal of Neuroscience, da due neuroscienziati e psicologi sperimentali dell'Università San Raffaele di Milano: Claudio de' Sperati e Gabriel Baud-Bovy.

I loro astuti esperimenti mostrano come il dramma che potremmo intitolare «neurone sa, ma tu (ancora) no!» investa anche il guardare e il vedere, ovvero quanto di più basilare, onnipresente e rapido esiste nella nostra vita mentale e cerebrale. Premettiamo che, senza requie, due o tre volte al secondo, i nostri occhi fanno qualcosa di cui non abbiamo alcuna consapevolezza, cioè rapidissimi movimenti in varie direzioni, chiamate in gergo saccadi. Se, per assurdo, un movimento saccadico potesse durare un intero secondo, il nostro occhio girerebbe su se stesso circa tre volte.

Ebbene, de' Sperati mi dice testualmente:

«I movimenti oculari saccadici sono a un tempo padroni e schiavi della visione. Padroni, perché sono loro a dettare quale stimolo visivo cadrà sulla retina; schiavi, perché sono guidati dalle domande che il nostro cervello pone come conseguenza di ogni successiva fissazione oculare».

SI GUARDA PRIMA DI VEDERE

- I loro esperimenti rivelano qualcosa che già si supponeva, cioè che l'occhio si indirizza verso un oggetto prima che questo sia stato visto in maniera pienamente consapevole. Si guarda prima di vedere, insomma.

Baud-Bovy mi spiega, in breve sintesi, l'esperimento stesso: «Si fa lampeggiare per un istante un puntino luminoso in prossimità di un secondo stimolo in movimento.

Il primo stimolo non viene percepito nella sua posizione fisica, bensì stabilmente spostato di una piccola quantità in direzione del movimento, come se il movimento del secondo stimolo avesse trascinato con sé il primo stimolo».

Quale lezione trarne ?

«Ci si potrebbe aspettare che, se si chiede a un osservatore di muovere gli occhi verso il primo stimolo, questi guardi verso la posizione percepita (e illusoria), e non verso la posizione fisica dello stimolo, che non viene registrata nella percezione. E così è infatti, ma solo se la saccade parte un po' meno di mezzo secondo dopo la presentazione dello stimolo, cioè abbastanza tardi (si consideri che una saccade può essere diretta a un bersaglio in soli uno o due decimi di secondo).

Se la saccade parte prima, il movimento oculare è invece accurato, ed è diretto verso la posizione fisica, invisibile, del primo stimolo. Quanto più la saccade ritarda a partire, tanto più è “contaminata” dalla percezione illusoria.

In altre parole, nel “primo mezzo secondo”, guardare (la saccade) e vedere (l'immagine cosciente dello stimolo) sono dissociati, e le saccadi, pur essendo accurate, partono “alla cieca”. Solo nel volgere di mezzo secondo dalla presentazione dello stimolo i meccanismi di generazione delle saccadi accedono pienamente al segnale visivo che corrisponde alla visione cosciente».

UN CANALE PER IL «COSA» E UNO PER IL «DOVE»

- La scommessa degli autori è che il graduale cambiamento della codifica della direzione saccadica nel tempo riveli la dinamica temporale della formazione della percezione visiva consapevole nella corteccia cerebrale, cosa che si è sempre rivelata assai ardua da studiare. Da circa quindici anni si sapeva che esistono due canali cerebrali distinti: uno che presiede alle risposte motorie a uno stimolo visivo (movimenti dell'occhio compresi), e un altro che presiede in qualche modo misterioso ciò che noi percepiamo consapevolmente a seguito di quello stesso stimolo. Un canale per il «cosa» e uno per il «dove», che poi vanno a ricomporsi. Questa nuova scoperta di de' Sperati e Baud-Bovy conferma che le due vie sono anatomicamente separate, non solo, ma che lo sono anche i loro tempi di elaborazione dei segnali rispettivi. Mi spiegano: «Il segnale visivo in arrivo dalla retina è utilizzabile dopo pochissimo tempo dai circuiti della corteccia che generano i movimenti oculari saccadici, ma solo in un secondo momento dà luogo alla percezione consapevole».

Che si possa guardare senza vedere, insomma, non è solo il risultato di distrazione, dell'avere la testa tra le nuvole, bensì di meccanismi microscopici connaturati a come funziona il nostro cervello.

venerdì 19 dicembre 2008

FISICA DELLA MENTE

Oggi si arriva a ipotizzare che il fenomeno della coscienza possa essere la conseguenza di movimenti di elettroni all'interno dei microtubuli delle proteine che costituiscono ogni organismo vivente.

Sembra infatti che le proteine approfittino direttamente degli effetti quantici per compiere attività che altrimenti sarebbero assolutamente impossibili.
R.Penrose, famoso fisico dell'Università di Oxford, rifacendosi ad alcune pionieristiche ricerche dell anestesiologo S.Hameroff e del neurofisiologo B.Libet, ipotizzò che i processi cerebrali come la coscienza o la consapevolezza dovessero essere direttamente collegate al fenomeno fisico noto come coerenza quantistica.
Tale fenomeno è quel meccanismo fisico per cui i metalli portati a bassa temperatura manifestano il fenomeno della superconduttività dell elettricità senza opporre resistenza.

Una situazione molto simile, seppure in condizioni ambientali decisamente diverse, avviene secondo Penrose anche a livello cerebrale, in particolare a livello dei tubuli : l'evento cosciente nell'uomo, e cioè il passaggio dallo stato di pre-coscienza allo stato di coscienza, avviene al raggiungimento da parte dei tubuli dello stato di massima eccitazione coerente.

Come gli elettroni nella superconduttività (che muovendosi allunisono permettono alla corrente di muoversi senza ostacoli), così la globalizzazione della coerenza tra i tubuli cerebrali permette il verificarsi del processo cognitivo.

Il tempo di transizione della fase pre-cosciente alla fase cosciente con la conseguente attivazione del segnale motore che consente ad esempio di muovere un braccio, dura circa mezzo secondo.

Il susseguirsi delle transizioni dal livello minimo al livello massimo di coerenza dei tubuli, costituisce il corso della coscienza, lo scorrere del tempo.

I fenomeni di coerenza quantistica oltre a spiegare razionalmente le dinamiche dei processi cognitivi, darebbero conto di quello che Penrose chiama Senso Unitario della mente.

Il processo cosciente non può mai essere frutto dell'attivazione di una singola area del cervello ma deve scaturire dall'azione concertata in un gran numero di zone della mente. L'oscillazione coerente dei tubuli, la quale interessa la maggior parte del cervello, provvederebbe egregiamente a quel collegamento globale essenziale per l'estrinsecazione dell'atto mentale

Memorie neurali

di: Enrico Loi
Registrando simultaneamente l'attività di centinaia di neuroni nei topi vivi, alcuni ricercatori hanno identificato gli ammassi di cellule cerebrali che agiscono insieme per formare e immagazzinare i ricordi.

Tipicamente l'attività cerebrale viene misurata in uno o in pochi neuroni alla volta.

Ma poiché i comportamenti complessi, come l'apprendimento e la memoria, dipendono dall'azione di grandi insiemi di neuroni, è necessario determinare come queste cellule lavorano insieme per consentire la formazione di ricordi.

I ricercatori della Princeton University hanno registrato simultaneamente l'attività elettrica di gruppi di fino a 260 neuroni singoli dell'ippocampo del topo, la struttura cerebrale responsabile per la formazione dei ricordi di luoghi ed eventi.

I ricercatori hanno registrato quest'attività in risposta a tre differenti tipi di condizioni di allarme.

Gli autori hanno scoperto che ogni stimolo produceva schemi di attività cerebrale differenti e hanno identificato le unità di codifica di base nell'ippocampo, ovvero i gruppi di neuroni che rispondono ai diversi stimoli.

Questi gruppi forniscono una base neurale plausibile e in tempo reale della formazione dei ricordi.

Inoltre, gli schemi di attivazione dei gruppi di neuroni possono generare un set di codici cerebrali che, proprio come il codice genetico, sembra essere universale e comune a differenti individui e diverse specie.
Istituzione scientifica citata nell'articolo:

Princeton University

sabato 22 novembre 2008

Angoscia collettiva

Angoscia collettiva - ecplanet.ch - Sabato 22.11.2008 - Index

venerdì 19 settembre 2008

Database associativi: ecco come ragiona un essere umano

di: Oscar Bettelli

Il modo di ragionare umano utilizza in maniera elastica le associazioni esistenti tra concetti, parole e simboli del contesto discorsivo.
La tecnologia dei data base si è soffermata principalmente sulle relazioni esistenti tra entità; le relazioni sono delle associazioni prefissate e definite logicamente e rappresentabili con funzioni. Nel flusso normale di un colloquio le associazioni svolgono un ruolo predominante e determinano la direzione del discorso.
Una difficoltà all'apparenza insormontabile che si presenta agli studiosi della dinamica delle associazioni consiste nel fatto che ogni cosa può essere associata a qualsiasi altra in maniera completamente arbitraria, il reticolo di rimandi aumenta a dismisura.
Un modo per rappresentare oggetti consiste nell'attribuire un nome ad ogni parte di interesse. Una tipica associazione può essere descritta come xn - x1,x2,...,xk un nome xn associato a k nomi distinti. Un metodo di costruzione di grafi di associazioni particolarmente efficienti è basato sulla struttura ad ipercubo.
Si può dimostrare che navigando in un grafo con struttura ad ipercubo è possibile raggiungere ogni nodo con un numero ottimale di passi. Le associazioni possono essere classificate in associazioni dirette o associazioni mediate da termini intermedi.
È possibile infatti connettere due nodi passando attraverso altri termini e realizzare una associazione indiretta. È sorprendente la facilità con cui la mente utilizza le associazioni senza esserne sopraffatta; quando si sperimenta con un computer un numero di associazioni significativo ci si trova di fronte a tempi di risposta eccessivamente lunghi.
Inoltre occorre un criterio di scelta o di discernimento per evitare che troppe associazioni blocchino il procedere normale del colloquio. Probabilmente nel cervello interviene il tipo di memoria olistica che consente la contemporanea elaborazione di molte associazioni.
Rimane comunque fondamentale l'attività cosciente legata all'attenzione che consente di decidere quali associazioni sono significative in un determinato contesto.
Algoritmi costruiti sulla dinamica associativa, pur essendo interessanti per le prestazioni pseudo-umane che presentano, mostrano una decisa carenza per quanto riguarda la capacità di selezionare i termini pertinenti rispetto al complesso di associazioni che vengono attivate. È possibile, concettualmente, rappresentare una associazione come un percorso definito in un grafo di relazioni.
Le relazioni sono gestibili a calcolatore, ne consegue che le associazioni possono essere manipolate con algoritmi opportuni. Si pone però un problema: i grafi che rappresentano associazioni reali sono dinamici, si modificano nel tempo.
Diviene quindi interessante lo studio di algoritmi dinamici che consentano un'ottimizzazione delle relazioni e di conseguenza delle associazioni. È possibile definire una metrica sul grafo che consente la costruzione di intorni, relativamente ai nodi, simulando un comportamento analogo a quello che si otterrebbe con l'utilizzo di fuzzy-sets.
Per concludere il concetto di associazione si dimostra di estremo interesse nella progettazione di data base con prestazioni più elastiche di quelle ottenibili dalla tecnologia classica.
Per simulare le prestazioni analogiche umane, il concetto di associazione occupa un posto centrale nella logica degli algoritmi a calcolatore.
Resta necessario uno sforzo della comunità scientifica per lo studio delle caratteristiche che il concetto di associazione comporta per le future tecnologie informatiche.

domenica 29 giugno 2008

Bruce Lipton (Ph.D ): La Mente è più Forte dei Geni

Finora abbiamo creduto di essere vittime dei nostri geni: eravamo convinti che il nostro patrimonio genetico determinava la nostra vita.
Lipton in maniera chiara e semplice e, al tempo stesso, scientifica e autorevole ci spiega come le scoperte inoppugnabili dell'ultimo secolo dimostrano invece che i geni stessi sono controllati dalle nostre percezioni dell'ambiente che ci circonda! Questa scoperta restituisce all'umanità un grande potere tra cui la capacità di guarire se stessi e ci libera dal destino beffardo di doverci ammalare delle malattie dei nostri avi. Nel dvd viene dimostrato come ognuno di noi ha quindi le potenzialità per creare una vita piena di salute, felicità e amore.

Non più vittime ma creatori!

Bruce H. Lipton è un'autorità mondiale per quanto concerne i legami tra scienza e comportamento.
Biologo cellulare per formazione, ha insegnato Biologia Cellulare presso la facoltà di Medicina dell'Università del Wisconsin e si è dedicato in seguito a ricerche pionieristiche alla School of Medicine della Stanford University.
È stato ospite di decine di programmi radiotelevisivi ed è un conferenziere di primo piano. Le sue rivoluzionarie ricerche sulla membrana cellulare hanno precorso la nuova scienza dell'epigenetica e hanno fatto di Lipton una delle voci più note della nuova biologia.

Bruce H. Lipton e La Biologia delle Credenze
Durante il periodo in cui Bruce Lipton, Ph.D, lavorava come ricercatore e professore alla scuola di medicina, fece una sorprendente scoperta sui meccanismi biologici attraverso i quali le cellule ricevono ed elaborano le informazioni: infatti, piuttosto che controllarci, i nostri geni sono controllati, sono sotto il controllo di influenze ambientali al di fuori delle cellule, inclusi i pensieri e le nostre credenze.
Questo prova che non siamo degli "automi genetici" vittimizzati dalle eredità biologiche dei nostri antenati. Siamo, invece, i co-creatori della nostra vita e della nostra biologia.
Lipton descrive questa nuova scienza, chiamata epigenetica, nel suo libro "La biologia delle Credenze". Pieno di citazioni e riferimenti di altri scienziati che conducono, in tale campo, ricerche all'avanguardia, questo libro potrebbe, letteralmente, cambiare la vostra vita al suo livello più fondamentale.
Lipton ci mostra anche come Darwin avesse torto. La competizione non è la base dell'evoluzione; non è la sopravvivenza del più forte che ci permette di sopravvivere e prosperare. Al contrario, dice, dovremmo leggere l'opera di Jean-Baptiste de Lamarck, che venne prima di Darwin e dimostrò che la cooperazione e la comunità sono la base della sopravvivenza. Immaginate se ciascuna dei vostri trilioni di cellule decidesse di farcela da sé, di combattere per essere la regina della collina piuttosto che cooperare con le cellule compagne. Per quanto sopravvivereste?

venerdì 20 giugno 2008

Perception - The reality beyond matter

What is "reality"? Is matter real. That might seem like a silly question given how we use our senses to interact with 'reality' everyday. Yet all this environmental information is the interpretation of vibrational energies which are presented to form a perception in the brain. We 'read' this data and build an experience that seems real.