Notícies Notícies

Vés enrere

Descrit per primera vegada l'espai de treball global que orquestra l’organització jeràrquica de tot el cervell humà

Descrit per primera vegada l'espai de treball global que orquestra l’organització jeràrquica de tot el cervell humà

Un treball publicat el 4 de gener a la revista d'accés obert Nature Human Behavior  per Gustavo Deco, director del Centre Cervell i Cognició, i Morten L. Kringelbach professor del Departament de Psiquiatria de la Universitat d’Oxford (Regne Unit) i del Center for Music in the Brain, de la Universitat d’Aarhus (Dinamarca).

12.01.2021

Imatge inicial

Les celebracions del 250è. aniversari del naixement de Ludwig van Beethoven no serien les mateixes sense les brillants actuacions d'Herbert von Karajan dirigint les memorables simfonies de Beethoven. L’execució de qualsevol simfonia musical és una tasca enormement difícil, que exigeix ​​habilitats molt significatives per part de cada músic, però potser la tasca més difícil correspon a la del director que ha d’orquestrar els músics perquè la música prengui cohesió i prengui vida i evoqui les nostres emocions més profundes.

En molts sentits, el cervell humà és com una orquestra en què diferents regions realitzen tipus de processaments molt diferents, com per exemple el músic individual d'una orquestra que necessita ser capaç de llegir la música, tocar el seu instrument i escoltar la música produïda. Tot i així, el paper del director és crucial, ha de coordinar i orquestrar la producció de cada músic en un tot cohesionat. Diríem que sense director d'orquestra, la música falla invariablement.

L’organització jeràrquica orquestra la funció i el comportament organitzant el flux d’informació i els càlculs subjacents necessaris per a la supervivència

S'havia proposat que el cervell humà és similar a una orquestra i que està organitzat jeràrquicament, però que és improbable que hi hagi un sol director. En canvi, el 1988 el psicòleg Bernard Baars va proposar el concepte d'un "espai de treball global", on la informació s'integra en un petit grup de "conductors" abans de ser transmesa a tot el cervell. Aquesta tan celebrada teoria proposa una elegant solució a com l’organització jeràrquica permet al cervell orquestrar la funció i el comportament organitzant el flux d’informació i els càlculs subjacents necessaris per a la supervivència.

Com a tal, es tracta d’una teoria de la consciència tal com van assenyalar els neurocientífics Stanislas Dehaene i Jean-Pierre Changeux, que van proposar la hipòtesi de "l’espai de treball neuronal global" en què les àrees perceptives, motores, d’atenció, memòria i associatives s’interconecten per formar una espai unificat de nivell superior en què la informació es comparteix i es retransmet a processadors de nivell inferior.

"Més col·loquialment, l’espai de treball global del cervell s’assembla, doncs, a un petit conjunt bàsic de persones responsables d’una organització; en altres paraules, com un grup de molts Von Karajans dirigint una orquestra musical", comenten els científics Deco i Kringelbach.

Existeix un grup funcional de regions cerebrals que encarnen un espai de treball global que orquestren el cervell humà

Fins ara no se sabia on i com tenia lloc aquesta orquestració al cervell humà. Un article publicat a Nature Human Behavior  el passat 4 de gener presenta l'existència d'un grup funcional de regions cerebrals que encarnen aquest "espai de treball global".

Aquest radical nou descobriment va sorgir de la col·laboració internacional dels professors Gustavo Deco, professor d'investigació ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions DTIC de la UPF,  i Morten L Kringelbach;  un treball conjunt entre el Centre Cervell i Cognició CBC de la UPF i el Departament de Psiquiatria de la Universitat d’Oxford (Regne Unit) i el Center for Music in the Brain, de la Universitat d'Aarhus (Dinamarca).

Cap a un millor enteniment de la naturalesa de la consciència

Basant-se en un gran conjunt de dades de més de 1000 persones participants amb enregistraments d’imatges de ressonància magnètica funcionals (fMRI), les troballes han aportat una nova llum sobre la naturalesa de la consciència.

Com ha explicat Gustavo Deco: “Per identificar l’espai de treball global, vam determinar el flux d’informació entre les regions cerebrals mitjançant un marc d'entropia de transferència dirigida normalitzada aplicada a les dades de neuroimatge multimodal d'un gran grup de participants sans. Això va revelar per primera vegada un conjunt de regions cerebrals úniques que orquestren informació a partir de sistemes de memòria perceptiva, a llarg termini, d'avaluació i d'atenció en moltes tasques diferents. A més, vam confirmar la significació causal i la robustesa dels nostres resultats mitjançant la lesió sistemàtica d'un model generatiu computacional de cervell sencer ”.

El professor Kringelbach ha afegit: “Els nostres descobriments aporten llum sobre un problema desafiant important no resolt en neurociència. Tot i que els resultats presentats aquí pertanyen a l’espai de treball global de processament conscient de tasques, el treball futur podria utilitzar el nostre marc per investigar altres estats com el son i l’anestèsia, permetent una comparació directa amb altres teories de la consciència. Igualment, el nostre marc es podria utilitzar per investigar estats cerebrals desequilibrats en trastorns neuropsiquiàtrics i es pot utilitzar per pertorbar i reequilibrar el model per identificar nous camins òptims i causals cap a la salut ”.

Treball de referència:

Gustavo Deco, Diego Vidaurre, Morten L Kringelbach (2021), "Revisiting the Global Workspace orchestrating the hierarchical organization of the human brain" Nature Human Behavior, 4 de gener.  DOI: https://doi.org/10.1038/s41562-020-01003-6

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories:

Per a més informació

Para más información

For more information

Notícia publicada per:

Noticia publicada por:

News published by:

Unitat de Comunicació i Projecció Institucionals

Unidad de Comunicación y Proyección Institucionales

Institutional Communication and Promotion Unit


Destaquem Destaquem

ETIC

Xifres

891 Estudiants de grau
276 Estudiants de Postgrau
60 % internacionalització dels estudiants de postgrau
15 ERC grants
13 Investigadors ICREA
250 Personal d'administració i suport a la recerca
66 % internacionalització del personal