Organización General de la Corteza Cerebral - Estructura y Función

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Organización general de la corteza cerebral:

Estructura y función by Amanda Legge

From sensation to cognitionM.-Marsel MesulamM.-Marsel Mesulam

by M.-Marsel Mesulaml

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

dos epicentros interconectados

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

dos epicentros interconectados componentes

corticales adicionales

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

dos epicentros interconectados componentes

corticales adicionales

subnucleos talámicos

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

dos epicentros interconectados componentes

corticales adicionales

subnucleos talámicos*La distribución de las conexiones permite procesamiento paralelo y procesamiento en serie

1.

2.

3.

4.

5.

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

1. conciencia espacial: cortex dorsal posterior parietal y campos frontales del ojo

2.

3.

4.

5.

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

1. conciencia espacial: cortex dorsal posterior parietal y campos frontales del ojo

2. lenguaje: area de Wernicke y area de Broca

3.

4.

5.

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

1. conciencia espacial: cortex dorsal posterior parietal y campos frontales del ojo

2. lenguaje: area de Wernicke y area de Broca

3. memoria-emoción: hipocampo y amígdala

4.

5.

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

1. conciencia espacial: cortex dorsal posterior parietal y campos frontales del ojo

2. lenguaje: area de Wernicke y area de Broca

3. memoria-emoción: hipocampo y amígdala

4. memoria de trabajo/función ejecutiva: cortex prefrontal y cortex posterior parietal

5.

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

1. conciencia espacial: cortex dorsal posterior parietal y campos frontales del ojo

2. lenguaje: area de Wernicke y area de Broca

3. memoria-emoción: hipocampo y amígdala

4. memoria de trabajo/función ejecutiva: cortex prefrontal y cortex posterior parietal

5. identificación de caras y objetos: cortexes mid-temporal y temporopolar

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

1. conciencia espacial: cortex dorsal posterior parietal y campos frontales del ojo

2. lenguaje: area de Wernicke y area de Broca

3. memoria-emoción: hipocampo y amígdala

4. memoria de trabajo/función ejecutiva: cortex prefrontal y cortex posterior parietal

5. identificación de caras y objetos: cortexes mid-temporal y temporopolar

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

Tarea: Nombrar colores

area de Broca area de Wernicke

Tarea: Nombrar colores

area de Broca

area visual

area de Wernicke

area auditivo

area transmodal

Tarea: Nombrar colores

area de Broca

area visual

area de Wernicke

area auditivo

area transmodal

area auditivo

area transmodal

Tarea: Nombrar colores

area visual

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

uno a uno

Correspondencias entre lugares anatómicos, computaciones neurales y comportamientos complejos:

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

Correspondencias entre lugares anatómicos, computaciones neurales y comportamientos complejos:

uno a uno uno a muchos

muchos a uno

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

Correspondencias entre lugares anatómicos, computaciones neurales y comportamientos complejos:

uno a uno uno a muchos

muchos a uno

*redes intersectantes

Aplicación: Lesión

Aplicación: Lesiónlesión individual

Aplicación: Lesiónlesión individual

discapacidad de múltiples dominios

de función cognitiva

Aplicación: Lesiónlesión individual

discapacidad de múltiples dominios

de función cognitiva

o

no efectos de discapacidad

Representación general de una red neurocognitiva de gran escala

dos epicentros interconectados componentes

corticales adicionales

subnucleos talámicos*La distribución de las conexiones permite procesamiento paralelo y procesamiento en serie

Imágenes mentales

Imágenes mentales *substratos neurales son los mismos (como si fuera una percepción del mundo externo)

Imágenes mentales *substratos neurales son los mismos (como si fuera una percepción del mundo externo)

objetos - activación de los áreas visuales ventrales occipito- temporales

Sakai y Miyashita, 1994

Imágenes mentales *substratos neurales son los mismos (como si fuera una percepción del mundo externo)

objetos - activación de los áreas visuales ventrales occipito- temporales

relaciones espaciales - activación del cortex dorsal occipitoparietal

Roland y Gulyás, 1994

Sakai y Miyashita, 1994

Imágenes mentales *substratos neurales son los mismos (como si fuera una percepción del mundo externo)

el cortex prefrontal lateral tiene un

papel importante en los procesos

top-down relacionados con

los imágenes mentales

Kosslyn et al.,1994

?

Búsqueda de novedad

Búsqueda de novedad

Búsqueda de novedad

'detector de bichos'

Búsqueda de novedad

respuesta automática

='default mode'

'detector de bichos'

Búsqueda de novedad

respuesta automática

='default mode'

eficiencia y fiabilidad

'detector de bichos'

Búsqueda de novedad

respuesta automática

='default mode'

eficiencia y fiabilidad ...pero...

'detector de bichos'

Búsqueda de novedad

respuesta automática

='default mode'

eficiencia y fiabilidad ...pero...

respuestas rígidas

'detector de bichos'

Búsqueda de novedad(Jugar)

Búsqueda de novedadno juegan

(Jugar)

Búsqueda de novedadno juegan

juegan un poco

(Jugar)

Búsqueda de novedadno juegan

juegan un poco

juegan un montón

(Jugar)

Búsqueda de novedadno juegan

juegan un poco

juegan un montón

Butler, 1953

recompensa

(Jugar)

Búsqueda de novedadno juegan

juegan un poco

juegan un montón

Butler, 1953

recompensa

Swan y Carmelli, 1996

(Jugar)

Búsqueda de novedadno juegan

juegan un poco

juegan un montón

Butler, 1953

recompensa

Swan y Carmelli, 1996

5 años

(Jugar)

Búsqueda de novedadno juegan

juegan un poco

juegan un montón

Butler, 1953

recompensa

Swan y Carmelli, 1996

5 años

curiosidad

(Jugar)

Heron, 1957

*deprivación sensorial puede causar alucinaciones

Búsqueda de novedad

Búsqueda de novedad

lóbulo frontal

Búsqueda de novedad

lóbulo frontal

P300

Búsqueda de novedad

lóbulo frontal

P300

Evaluación de sensación*Emoción y motivación modulan el impacto

neural de eventos sensoriales que reflejan el valor subjetivo de estos eventos al individuo

MotivaciónEmoción

Emoción Motivación

Amígdala

*Emoción y motivación modulan el impacto neural de eventos sensoriales que reflejan el valor subjetivo de estos eventos al individuo

Evaluación de sensación

*Emoción y motivación modulan el impacto neural de eventos sensoriales que reflejan el valor subjetivo de estos eventos al individuo

Bauer, 1982

MotivaciónEmoción

Amígdala

Evaluación de sensación

*Emoción y motivación modulan el impacto neural de eventos sensoriales que reflejan el valor subjetivo de estos eventos al individuo

Bauer, 1982

daño en los senderos visuo-amygdaloides

MotivaciónEmoción

Amígdala

Evaluación de sensación

*Emoción y motivación modulan el impacto neural de eventos sensoriales que reflejan el valor subjetivo de estos eventos al individuo

Bauer, 1982

daño en los senderos visuo-amygdaloides

MotivaciónEmoción

Amígdala

Lóbulo frontal

Evaluación de sensación

*Emoción y motivación modulan el impacto neural de eventos sensoriales que reflejan el valor subjetivo de estos eventos al individuo

Bauer, 1982

daño en los senderos visuo-amygdaloides

MotivaciónEmoción

Amígdala

Lóbulo frontal

vs.Watanabe, 1996

Evaluación de sensación

*Emoción y motivación modulan el impacto neural de eventos sensoriales que reflejan el valor subjetivo de estos eventos al individuo

Bauer, 1982

daño en los senderos visuo-amygdaloides

MotivaciónEmoción

Amígdala

Lóbulo frontal

vs.

neurones dorso-lateral prefrontal

Watanabe, 1996

Evaluación de sensación

Atención

Evaluación de sensación

Atención

magnitud

dirección

Evaluación de sensación

Atención

dirección

especialización de las neuronas(i.e. el área de Wernicke a palabras)

magnitud

Evaluación de sensación

Atención

dirección

especialización de las neuronas(i.e. el área de Wernicke a palabras)

● influencias 'bottom-up' del ARAS (Ascending Reticular Activating System)

(i.e. nivel de alerta) magnitud

Evaluación de sensación

Atención

dirección

especialización de las neuronas(i.e. el área de Wernicke a palabras)

● influencias 'top-down' de los cortex límbico y prefrontal (i.e. modulaciones basadas en factores como la novedad, la emoción, la motivación, la intención y las experiencias pasadas)

● influencias 'bottom-up' del ARAS (Ascending Reticular Activating System)

(i.e. nivel de alerta) magnitud

Evaluación de sensación

Atención

dirección

especialización de las neuronas(i.e. el área de Wernicke a palabras)

● influencias 'top-down' de los cortex límbico y prefrontal (i.e. modulaciones basadas en factores como la novedad, la emoción, la motivación, la intención y las experiencias pasadas)

● influencias 'bottom-up' del ARAS (Ascending Reticular Activating System)

(i.e. nivel de alerta) magnitud

Evaluación de sensación

Emoción Motivación

Atención

Evaluación de sensación

Emoción Motivación

Atención*introducen un sistema de valores al procesamiento sensorial

Evaluación de sensación

Evaluación de sensación

protegidos de las modulaciones

basadas en valores

Evaluación de sensación

protegidos de las modulaciones

basadas en valores

¿Por qué?

Evaluación de sensación

Conclusiones (hasta ahora)

Conclusiones (hasta ahora)

visión y audición

Conclusiones (hasta ahora)

visión y audición

movimiento y color

Conclusiones (hasta ahora)

visión y audición

identificación perceptual y categorical

movimiento y color

Conclusiones (hasta ahora)

visión y audición

identificación perceptual y categorical

cosas transmodales

movimiento y color

Conclusiones (hasta ahora)

visión y audición

identificación perceptual y categorical

cosas transmodales

movimiento y color

Conclusiones (hasta ahora)

visión y audición

identificación perceptual y categorical

cosas transmodales

movimiento y color

Conclusiones (hasta ahora)

visión y audición

identificación perceptual y categorical

cosas transmodales

tamaño

movimiento y color

Conclusiones (hasta ahora)

visión y audición

movimiento y color

identificación perceptual y categorical

cosas transmodales

tamañodistancia sináptica

● Aprendizaje preferencial para experiencias que son comportalmentalmente relevantes

Conclusiones (hasta ahora)

● Aprendizaje preferencial para experiencias que son comportalmentalmente relevantes

Conclusiones (hasta ahora)

● Consolidación de recuerdos importantes (sin influencia disruptiva de cambios erráticos)

Debate de la conciencia

Conciencia individual

información sensorial

Conciencia individual

información sensorial

Conciencia individual● percepción● reconocimiento● recolección

información sensorial

Conciencia individual● percepción● reconocimiento● recolección

influencia subjetiva

información sensorial

Conciencia individual● percepción● reconocimiento● recolección

influencia subjetiva

información sensorial

Conciencia individual● percepción● reconocimiento● recolección

influencia subjetiva

información sensorial

presente reconstruido

Conciencia individual● percepción● reconocimiento● recolección

influencia subjetiva

información sensorial

presente reconstruido

mitología personal de un pasado aproximado

Conciencia individual● percepción● reconocimiento● recolección

influencia subjetiva

información sensorial

mitología personal de un pasado aproximado

*optimizar los valores adaptativos de los comportamientos

presente reconstruido

¿Cómo definimos a la conciencia?● cuando un organismo responde a los eventos del

medio ambiente de una forma adaptativa que no es completamente automática

¿Cómo definimos a la conciencia?● cuando un organismo responde a los eventos del

medio ambiente de una forma adaptativa que no es completamente automática

¿Cómo definimos a la conciencia?● cuando un organismo responde a los eventos del

medio ambiente de una forma adaptativa que no es completamente automática

Memoria de trabajo

¿Cómo definimos a la conciencia?● cuando un organismo responde a los eventos del

medio ambiente de una forma adaptativa que no es completamente automática

Memoria de trabajo

● agrandar la influencia temporal de eventos

¿Cómo definimos a la conciencia?● cuando un organismo responde a los eventos del

medio ambiente de una forma adaptativa que no es completamente automática

Memoria de trabajo

● agrandar la influencia temporal de eventos

● aumentar el número de canales de procesamiento que se pueden acomodar simultáneamente

¿Cómo definimos a la conciencia?● cuando un organismo responde a los eventos del

medio ambiente de una forma adaptativa que no es completamente automática

Memoria de trabajo

● agrandar la influencia temporal de eventos

● aumentar el número de canales de procesamiento que se pueden acomodar simultáneamente

sala de concierto

¿Cómo definimos a la conciencia?● cuando un organismo responde a los eventos del

medio ambiente de una forma adaptativa que no es completamente automática

Memoria de trabajo

● agrandar la influencia temporal de eventos

● aumentar el número de canales de procesamiento que se pueden acomodar simultáneamente

sala de concierto

resonancia

¿Cómo definimos a la conciencia?● cuando el mismo evento/problema puede elicitar

múltiples soluciones

¿Cómo definimos a la conciencia?● cuando el mismo evento/problema puede elicitar

múltiples soluciones

refugios

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

● identidad no cambia con distintas propiedades sensoriales

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

● identidad no cambia con distintas propiedades sensoriales

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

● identidad no cambia con distintas propiedades sensoriales

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

● identidad no cambia con distintas propiedades sensoriales

● capacidad de asumir la perspectiva de otras personas

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

● identidad no cambia con distintas propiedades sensoriales

● capacidad de asumir la perspectiva de otras personas

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

● la habilidad de establecer múltiples representaciones del mismo hecho

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

● la habilidad de establecer múltiples representaciones del mismo hecho

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

● la habilidad de establecer múltiples representaciones del mismo hecho

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

animales vs. humanos

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

animales vs. humanos

'aquí-y-ahora' de necesidades inmediatas

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

animales vs. humanos

'aquí-y-ahora' de necesidades inmediatas

introspección e intencionalidad

¿Cómo definimos a la conciencia?relativismo mental

animales vs. humanos

'aquí-y-ahora' de necesidades inmediatas

introspección e intencionalidad

Yo sé que tú piensas,tú sabes que otros piensan,

y otros saben que nosotros pensamos

¿Cómo definimos a la conciencia?

pensamiento

¿Cómo definimos a la conciencia?

pensamiento: actividad cerebral que interviene entre sensación y acción

pensamiento

¿Cómo definimos a la conciencia?

pensamiento: actividad cerebral que interviene entre sensación y acción

pensamiento comunicación

¿Cómo definimos a la conciencia?

pensamiento: actividad cerebral que interviene entre sensación y acción

pensamiento comunicación

comunicación: el proceso por lo cual se intercambia información entre individuos por un sistema de símbolos, señales, o comportamiento

¿Cómo definimos a la conciencia?

pensamiento: actividad cerebral que interviene entre sensación y acción

pensamiento comunicación

comunicación: el proceso por lo cual se intercambia información entre individuos por un sistema de símbolos, señales, o comportamiento

lenguaje

¿Cómo definimos a la conciencia?

pensamiento: actividad cerebral que interviene entre sensación y acción

pensamiento comunicación

comunicación: el proceso por lo cual se intercambia información entre individuos por un sistema de símbolos, señales, o comportamiento

lenguaje:un método de comunicación usando palabras de una forma estructurada

lenguaje

¿Cómo definimos a la conciencia?

pensamiento: actividad cerebral que interviene entre sensación y acción

pensamiento comunicación

comunicación: el proceso por lo cual se intercambia información entre individuos por un sistema de símbolos, señales, o comportamiento

lenguaje:un método de comunicación usando palabras de una forma estructurada

lenguaje

*lenguaje es una consecuencia del pensamiento, no la causa

¿Cómo definimos a la conciencia?● el desarrollo del lenguaje la civilización

¿Cómo definimos a la conciencia?● el desarrollo del lenguaje la civilización

¿Cómo definimos a la conciencia?● el desarrollo del lenguaje la civilización

¿Cómo definimos a la conciencia?

*la estructura del cerebro no ha cambiado mucho...

¿Cómo definimos a la conciencia?¿Cómo era posible esta transición?

¿Cómo era posible esta transición?¿Cómo definimos a la conciencia?

*la estructura del cerebro no ha cambiado mucho...

cognición individual cognición del grupo

¿Cómo era posible esta transición?¿Cómo definimos a la conciencia?

*la estructura del cerebro no ha cambiado mucho...

cognición individual cognición del grupo

lenguaje y la civilización

¿Cómo era posible la transición a la civilización?¿Cómo definimos a la conciencia?

La civilización depende de dos componentes:

¿Cómo definimos a la conciencia?

La civilización depende de dos componentes:

1. La habilidad de tolerar cambios

¿Cómo era posible la transición a la civilización?

¿Cómo definimos a la conciencia?

La civilización depende de dos componentes:

1. La habilidad de tolerar cambios

● migración

● estudiando fuera

¿Cómo era posible la transición a la civilización?

¿Cómo definimos a la conciencia?

La civilización depende de dos componentes:

1. La habilidad de tolerar cambios

● migración

● estudiando fuera

● adaptación al ambiente

¿Cómo era posible la transición a la civilización?

¿Cómo definimos a la conciencia?

La civilización depende de dos componentes:

1.

2.

La habilidad de tolerar cambios

La transferencia de conocimientos entre individuos

● migración

● estudiando fuera

● adaptación al ambiente

¿Cómo era posible la transición a la civilización?

¿Cómo definimos a la conciencia?

La civilización depende de dos componentes:

1.

2.

La habilidad de tolerar cambios

La transferencia de conocimientos entre individuos

● migración

● estudiando fuera

● adaptación al ambiente

¿Cómo era posible la transición a la civilización?

¿Cómo definimos a la conciencia?

La civilización depende de dos componentes:

1.

2.

La habilidad de tolerar cambios

La transferencia de conocimientos entre individuos

acumulación transgeneracional gradual del conocimiento

● migración

● estudiando fuera

● adaptación al ambiente

¿Cómo era posible la transición a la civilización?

¿Cómo definimos a la conciencia?¿Cómo era posible la transición a la civilización?

evolución física del cerebro

evolución computacional

¿Cómo definimos a la conciencia?¿Cómo era posible la transición a la civilización?

evolución física del cerebro

evolución computacional

inteligencia individual como un vínculo dentro de una red paralela

¿Cómo definimos a la conciencia?¿Cómo era posible la transición a la civilización?

recuerdos individuales biológicos

¿Cómo definimos a la conciencia?¿Cómo era posible la transición a la civilización?

recuerdos individuales biológicos la escritura

¿Cómo definimos a la conciencia?¿Cómo era posible la transición a la civilización?

recuerdos individuales biológicos la escritura

*aceleración de la evolución cognitiva

Conclusión

Conclusión

Conclusión

sensación a cognición (primer nivel sináptico)

Conclusión

sensación a cognición (primer nivel sináptico)

en términos de evolución: credibilidad

Conclusión

sensación a cognición (primer nivel sináptico)

en términos de evolución: credibilidad

su futuro está limitado por su pasado

Conclusión

sensación a cognición (primer nivel sináptico)

en términos de evolución: credibilidad

su futuro está limitado por su pasado

un continuo de conciencia

Conclusión

sensación a cognición (primer nivel sináptico)

en términos de evolución: credibilidad

su futuro está limitado por su pasado

un continuo de conciencia

presión continua de buscar y crear novedad: flexible pero frágil

Conclusión

sensación a cognición (primer nivel sináptico)

en términos de evolución: credibilidad

su futuro está limitado por su pasado

un continuo de conciencia

presión continua de buscar y crear novedad: flexible pero frágil

nuestro futuro tiene potencial casi infinito, pero es más incierto

Conclusión

un continuo de conciencia

presión continua de buscar y crear novedad: flexible pero frágil

nuestro futuro tiene potencial casi infinito, pero es más incierto

¿?