Descripción del proyecto
LA MEMORIA DE TRABAJO (MT) ES UN ELEMENTO FUNDAMENTAL DE LA COGNICION, ESTA AFECTADA EN UN AMPLIO ESPECTRO DE TRASTORNOS CEREBRALES, DESDE LA ESQUIZOFRENIA HASTA LA ENCEFALITIS ANTI-NMDAR, LOS DEFICITS COGNITIVOS SON DURADEROS E INHABILITANTES PORQUE SON DIFICILES DE CUANTIFICAR Y AUN CARECEN DE UN TRATAMIENTO EFECTIVO, UNA COMPRENSION A NIVEL FUNDAMENTAL DE LOS MECANISMOS DE CIRCUITO DE LA MT FACILITARIA UN MEJOR MANEJO DE ESTOS DEFICITS, SIN EMBARGO, LA MAYORIA DE ESTUDIOS NEURONALES EN MT SE HAN CENTRADO EN LOS MECANISMOS DE ALMACENAMIENTO A CORTO PLAZO, EVITANDO EL PROBLEMA MAS DIFICIL DEL CONTROL COGNITIVO Y LA INTERFERENCIA, EN ESTE PROYECTO, ABORDAREMOS ESTE TEMA APROVECHANDO LA SOLIDA BASE CONCEPTUAL DE LA MT: TAREAS MUY CONTROLADAS, CORRELATOS NEUROBIOLOGICOS CLAROS Y MODELOS COMPUTACIONALES BIEN DEFINIDOS, MOTIVADOS POR RESULTADOS ANTERIORES, ESTUDIAREMOS SI LA PLASTICIDAD SINAPTICA SUBYACE A LAS INTERFERENCIAS EN MT, USAREMOS MODELOS COMPUTACIONALES PARA GUIAR LAS INTERPRETACIONES DE DATOS EXPERIMENTALES CON REGISTROS DE MULTI-ELECTRODO EN RATONES Y MONOS PROPORCIONADOS POR LABORATORIOS DE NEUROFISIOLOGIA COLABORADORES, Y ADQUIRIREMOS DATOS DE COMPORTAMIENTO Y ELECTROFISIOLOGIA EN EXPERIMENTOS DE ESTIMULACION MAGNETICA TRANS-CRANEAL (TMS) Y ELECTROENCEFALOGRAMA INTRACRANEAL (IEEG) EN HUMANOS, NUESTRA HIPOTESIS ES QUE LA ACTIVIDAD NEURONAL SOSTENIDA ASOCIADA A MT INDUCE PLASTICIDAD SINAPTICA EN AREAS CORTICALES ESPECIFICAS, Y ESTO SUBYACE A LAS INTERFERENCIAS EN MT, ESTABLECEMOS 3 OBJETIVOS ESPECIFICOS: OBJETIVO 1: IDENTIFICAR LOS MECANISMOS DE RED RESPONSABLES DE LA INTERFERENCIA DE TAREA DUAL, Y EL PAPEL QUE JUEGAN LOS MECANISMOS DE PLASTICIDAD SINAPTICA, ESTUDIAREMOS UNA TAREA DUAL OLFATIVA PARA RATONES, ESTE OBJETIVO SE ABORDARA CON UN ENFOQUE COMPUTACIONAL, CON TECNICAS DE APRENDIZAJE AUTOMATICO APLICADAS A MODELOS COMPUTACIONALES, COMBINADO CON EL ANALISIS DE DATOS DE REGISTROS DE MULTI-ELECTRODO EN VARIAS AREAS A LO LARGO DE LA JERARQUIA CORTICAL MIENTRAS LOS RATONES REALIZAN UNA TAREA DUAL ESTRUCTURADA MUY COMPLEJA, ENTRENAREMOS REDES NEURONALES RECURRENTES PARA IDENTIFICAR MECANISMOS Y ANALIZAREMOS LOS DATOS PARA ASIGNAR ESTOS MECANISMOS A AREAS CORTICALES ESPECIFICAS, OBJETIVO 2: ESPECIFICAR LA NATURALEZA DE LOS MECANISMOS DE PLASTICIDAD SINAPTICA QUE SUBYACEN A LOS SESGOS SERIALES EN MT Y SU RELACION CON LOS RECEPTORES NMDA, INTEGRAREMOS DOS LINEAS DE EVIDENCIA SEPARADAS EN NUESTRO LABORATORIO QUE VINCULAN LOS SESGOS SERIALES EN MT CON PLASTICIDAD SINAPTICA Y NMDAR, MODELAREMOS Y ANALIZAREMOS DATOS DE MULTI-ELECTRODOS DE NEURONAS PREFRONTALES EN MONOS QUE REALIZAN UNA TAREA ESPACIAL DE MT, BAJO LA ADMINISTRACION SISTEMICA DE KETAMINA, ESTE OBJETIVO ARROJARA LUZ SOBRE LOS MECANISMOS ALTERADOS EN PACIENTES CON ENCEFALITIS ANTI-NMDAR QUE CARECEN DE SESGOS SERIALES, OBJETIVO 3: ESTABLECER SI LOS MECANISMOS DE PLASTICIDAD SINAPTICA SUBYACEN A LOS SESGOS INDUCIDOS POR UN DISTRACTOR EN MT ESPACIAL, ESTUDIAREMOS UNA TAREA DE DISTRACCION DESARROLLADA EN NUESTRO PROYECTO ANTERIOR, PARA LA CUAL LOS RESULTADOS DE COMPORTAMIENTO SUGIEREN LA IMPLICACION DE MECANISMOS SINAPTICOS EN LA CODIFICACION DEL DISTRACTOR, LO PROBAREMOS CON MODELOS COMPUTACIONALES, TMS E IEEG, CON ESTOS OBJETIVOS ESPECIFICOS, ESPECIFICAREMOS EN MODELOS COMPUTACIONALES Y VALIDAREMOS EXPERIMENTALMENTE LOS MECANISMOS DE CIRCUITO DE LAS INTERFERENCIAS DE MT, PARA AVANZAR HACIA UNA COMPRENSION A NIVEL DE CIRCUITO DEL SISTEMS DE CONTROL DE LA MT, PLASTICIDAD SINÁPTICA\CORTEZA PREFRONTAL\MEMORIA DE TRABAJO\MODELO COMPUTACIONAL\ESTIMULACIÓN MAGNÉTICA TRANS-CRANEAL\EEG INTRA-CRANEAL\REDES NEURALES RECURRENTES\APRENDIZAJE POR REFUERZO