Nuovo meccanismo di controllo attenzionale nel cervello umano Scoperto

Maggio 19, 2016 Admin Salute 0 0
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Uno studio condotto da ricercatori UC Davis che appaiono sulla rivista Science il 12 dicembre, riporta la scoperta di un nuovo meccanismo di attenzione nel cervello umano. Precedenti studi su animali implicati cambiamenti nello stato di una porzione del tronco cerebrale, chiamato ceruleus locus (LC), a turno dal distraibile a stati attenti.

Con la somministrazione di un farmaco che modifica lo stato del LC, che è stato visualizzato per mezzo di risonanza magnetica (fMRI) tecniche di imaging funzionale del cervello, i ricercatori sono stati in grado di spostare volontari in uno stato più attento in cui essi hanno mostrato una maggiore attività cerebrale coordinata e prestazioni su Test di controllo di attenzione.

Lo studio UC Davis offre anche nuove informazioni sul funzionamento di un farmaco stimolante simile che potrebbe avere ampie applicazioni per migliorare la conoscenza delle persone con condizioni che vanno da autismo alla schizofrenia.




Il modafinil farmaco è approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) per il trattamento della narcolessia, spostamento sul lavoro disturbi del sonno e apnea ostruttiva del sonno, e indicato per condizioni tra cui l'ADHD, il morbo di Parkinson e la depressione. Ma come funziona non è stato ben compreso fino ad oggi.

"Abbiamo dimostrato che il modo modafinil funziona è calmare attività nel LC e aumentando le sue connessioni con la corteccia frontale,", ha detto Cameron Carter, professore UC Davis di psichiatria e scienze comportamentali e autore senior dello studio.

"Ora che sappiamo come funziona, possiamo sviluppare migliori potenziatori cognitivi che possono trattare più persone che soffrono di una più ampia varietà di disturbi dello sviluppo neurologico, come l'ADHD, autismo e la schizofrenia", ha detto.

Indizi il meccanismo del farmaco è venuto dal lavoro svolto negli animali, ha detto Michael Minzenberg, autore principale dello studio e un UC Davis assistente professore di psichiatria clinica. Gli studi su animali hanno indicato che è stato il cambiamento di attività cerebrale della corteccia pre-frontale causato dalla noradrenalina che è stato responsabile di migliorare cognizione. Gli studi in primati hanno anche mostrato che noradrenalina aumentato attenzione.

"Ora sappiamo che, anche se queste parti del cervello sono distanti tra di loro, la loro attività è correlata", ha detto Minzenberg.

Precedenti studi sui primati hanno dimostrato che, quando non è l'esecuzione di un compito complesso, i neuroni nella corteccia prefrontale del fuoco spesso e apparentemente a caso. Durante l'esecuzione di un compito mirato, comunque, la zona del cervello è silenzioso e le cellule fuoco solo in cooperazione con le associate all'attività. Queste modalità sono chiamati esplorazione e di sfruttamento, rispettivamente.

"Abbiamo trovato che modafinil sposta il cervello umano in modalità di sfruttamento e di studio soggetti prestazioni migliori in compiti", ha detto Minzenberg.

In questo studio il team di ricerca utilizzato fMRI per esaminare l'attività cerebrale in tempo reale in 21 adulti sani che sono stati chiamati a svolgere un test standardizzato chiamato POP Task (Preparazione per superare prepotenza) che richiede al soggetto di prestare la massima attenzione.

I soggetti hanno eseguito questa operazione su diversi giorni dopo la presa o una pillola di zucchero o una dose di modafinil. I ricercatori hanno poi esaminato le differenze nei modelli di cervello-attività.

"I soggetti hanno eseguito molto meglio questi compiti dopo l'assunzione di modafinil, ma, ancora più importante, con fMRI siamo stati in grado di vedere il passaggio alla più tranquilla, l'attività cerebrale più mirato", ha detto Minzenberg.

Secondo Minzenberg, questo studio è uno dei pochi a guardare l'attività farmacologica di un farmaco in tempo reale utilizzando un metodo non-invasivo.

"Questo è uno studio proof-of-concept sostenere l'uso di fMRI per studiare gli effetti della droga sul cervello come un modo di approfondire la conoscenza su come funzionano i farmaci", ha detto.

Mentre fMRI può contribuire ad accelerare il processo di sviluppo dei farmaci, in generale, i risultati dello studio promessa di accelerare lo sviluppo di farmaci per il trattamento di disturbi dello sviluppo neurologico, in particolare, ha detto Carter.

"Lo sviluppo futuro sarà più mirata perché questo studio getta un ponte tra scienza di base e conoscenza umana," ha detto.

Lo studio è stato finanziato dal National Institute of Mental Health (NIMH) e una carriera Scienziato clinico concessione traslazionale sviluppo al professor Carter dal Wellcome Fondo Burroughs.

Altri autori dello studio sono ricercatori UC Davis Andrew Watrous, della UC Davis Center for Neuroscience e Jong Yoon e Stefan Ursu della UC Davis Medical Center Dipartimento di Psichiatria.

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