July 4, 2011 School of Biotechnology, Amritapuri
Gli studi per conto della Facoltà di Neuroscienze computazionali Amrita che il Dr. Shyam Diwakar ha eseguito in collaborazione con l'Università di Pavia e i ricercatori della Università di Milano stanno indagando la modalità di elaborazione dei segnali nel cervello.
PLoS One, la rivista di fattore ad alto impatto ha recentemente pubblicato l’articolo che è stato fatto in collaborazione su Local field potential modeling predicts dense activation in cerebellar granule cells clusters under LTP and LTD control.
Nell’articolo, il Dr. Shyam di Amrita insieme alla D.ssa Paola Lombardo, il Dr. Sergio Solinas e il Professore Egidio D’Angelo dell'Università di Pavia e il Professore Giovanni Naldi dell'Università di Milano, espongono in modo accurato la modellazione dei segnali extracellulari visti ed elaborati dal cervello.
Ecco di seguito un emozionante resoconto del lavoro di ricerca nelle parole del Dr. Shyam.
Cosa c’è nel cervelletto che i ricercatori trovano così affascinante? Il cervello è pieno di intricati circuiti neuronali, ma i circuiti relativamente semplici, precisi e geometricamente squisiti del cervelletto sono particolarmente intriganti.
Quelli di noi che studiano il cervello, credono che il cervelletto regoli non solo il motore di controllo, ma anche funzioni cognitive di più alto livello.
La ripetizione di un particolare modello di pensiero ci permette di apprendere il modello e riprodurlo intuitivamente senza uno sforzo consapevole, proprio come si impara ad eseguire modelli di movimento senza conoscere in dettaglio i meccanismi di controllo del motore coinvolti.
Molte importanti funzioni cognitive, tra cui il linguaggio, l'intuizione e l’ispirazione, possono essere attribuite in questo modo alle capacità di apprendimento del cervelletto.
Ciò suggerisce la possibilità di un sottostante meccanismo comune sia motore di controllo nel dominio fisico e manipolazione della conoscenza del dominio mentale.
Le implicazioni della scoperta di questo meccanismo sarebbero profonde, toccando una proposizione fondamentale nella scienza che risalgono ai tempi di Descartes, che afferma che il nostro cervello fisico incarna la mente cosciente.
Il cervelletto perciò possiede la chiave di uno dei segreti più intimi della scienza e uno dei più grandi misteri del cervello.
Nel nostro studio, i baffi di un ratto anestetizzato sono stati stimolati con soffi d’aria mentre l’attività cerebellare veniva monitorata e ricostruita utilizzando simulazioni matematiche al computer.
Soffi di aria sono serviti come input o stimoli per generare modelli sensoriali nel cervello del ratto anestetizzato altrimenti silenzioso. Una risposta particolare è stata generata in alcuni neuroni consentendoci di studiare la funzione di tali neuroni. Siamo stati in grado di dimostrare che i singoli neuroni svolgono un ruolo diretto nell'apprendimento cerebellare.
L’apprendimento in funzione del cervelletto è non del tutto noto. Si è cercato di determinare il possibile meccanismo con cui questa parte del cervello modifica il comportamento basato sull'apprendimento. Il nostro studio ha dimostrato una possibile spiegazione con simulazioni al computer e convalide attraverso esperimenti reali.
Applicazioni future di questo studio potrebbero essere utili nella bio crittografia, nella robotica e per l'analisi delle immagini del cervello. Inoltre, ulteriori ricerche cliniche possono produrre applicazioni per il trattamento dell'epilessia e per le malattie di Parkinson e Alzheimer.
Gli studi per conto della Facoltà di Neuroscienze computazionali Amrita che il Dr. Shyam Diwakar ha eseguito in collaborazione con l'Università di Pavia e i ricercatori della Università di Milano stanno indagando la modalità di elaborazione dei segnali nel cervello.
PLoS One, la rivista di fattore ad alto impatto ha recentemente pubblicato l’articolo che è stato fatto in collaborazione su Local field potential modeling predicts dense activation in cerebellar granule cells clusters under LTP and LTD control.Nell’articolo, il Dr. Shyam di Amrita insieme alla D.ssa Paola Lombardo, il Dr. Sergio Solinas e il Professore Egidio D’Angelo dell'Università di Pavia e il Professore Giovanni Naldi dell'Università di Milano, espongono in modo accurato la modellazione dei segnali extracellulari visti ed elaborati dal cervello.
Ecco di seguito un emozionante resoconto del lavoro di ricerca nelle parole del Dr. Shyam.
Cosa c’è nel cervelletto che i ricercatori trovano così affascinante? Il cervello è pieno di intricati circuiti neuronali, ma i circuiti relativamente semplici, precisi e geometricamente squisiti del cervelletto sono particolarmente intriganti.
Quelli di noi che studiano il cervello, credono che il cervelletto regoli non solo il motore di controllo, ma anche funzioni cognitive di più alto livello.
La ripetizione di un particolare modello di pensiero ci permette di apprendere il modello e riprodurlo intuitivamente senza uno sforzo consapevole, proprio come si impara ad eseguire modelli di movimento senza conoscere in dettaglio i meccanismi di controllo del motore coinvolti.
Molte importanti funzioni cognitive, tra cui il linguaggio, l'intuizione e l’ispirazione, possono essere attribuite in questo modo alle capacità di apprendimento del cervelletto.
Ciò suggerisce la possibilità di un sottostante meccanismo comune sia motore di controllo nel dominio fisico e manipolazione della conoscenza del dominio mentale.
Le implicazioni della scoperta di questo meccanismo sarebbero profonde, toccando una proposizione fondamentale nella scienza che risalgono ai tempi di Descartes, che afferma che il nostro cervello fisico incarna la mente cosciente.
Il cervelletto perciò possiede la chiave di uno dei segreti più intimi della scienza e uno dei più grandi misteri del cervello.
Nel nostro studio, i baffi di un ratto anestetizzato sono stati stimolati con soffi d’aria mentre l’attività cerebellare veniva monitorata e ricostruita utilizzando simulazioni matematiche al computer.
Soffi di aria sono serviti come input o stimoli per generare modelli sensoriali nel cervello del ratto anestetizzato altrimenti silenzioso. Una risposta particolare è stata generata in alcuni neuroni consentendoci di studiare la funzione di tali neuroni. Siamo stati in grado di dimostrare che i singoli neuroni svolgono un ruolo diretto nell'apprendimento cerebellare.
L’apprendimento in funzione del cervelletto è non del tutto noto. Si è cercato di determinare il possibile meccanismo con cui questa parte del cervello modifica il comportamento basato sull'apprendimento. Il nostro studio ha dimostrato una possibile spiegazione con simulazioni al computer e convalide attraverso esperimenti reali.
Applicazioni future di questo studio potrebbero essere utili nella bio crittografia, nella robotica e per l'analisi delle immagini del cervello. Inoltre, ulteriori ricerche cliniche possono produrre applicazioni per il trattamento dell'epilessia e per le malattie di Parkinson e Alzheimer.
