Cartografía de Inteligencia en el cerebro
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PASADENA, Calif.-- Neuroscientist Ralph Adolphs, Bren Professor of Psychology and Neuroscience and professor of biology at Caltech, Caltech postdoctoral scholar Jan Gläscher, and their colleagues compiled the maps using detailed magnetic resonance imaging (MRI) and computerized tomography (CT) brain scans of 241 neurological patients recruited from the University of Iowa's extensive brain-lesion registry. PASADENA, California - El neurocientífico Ralph Adolphs, Bren Profesor de Psicología y Neurociencia y profesor de biología en Caltech, Caltech postdoctoral scholar Gläscher Jan y sus colegas compilado el mapa utilizando imágenes detalladas de resonancia magnética (MRI) y tomografía computarizada (TC) del cerebro exploraciones de 241 pacientes neurológicos contratado por la Universidad de Iowa Registro extensa lesión cerebral.
[Credit: Neuron/Caltech] [Crédito: Neurona /] Caltech
All of the patients had some degree of cognitive impairment from events such as strokes, tumor resection, and traumatic brain injury, as assessed by testing using the WAIS. Todos los pacientes tenían algún grado de deterioro cognitivo por sucesos tales como accidentes cerebrovasculares, la resección del tumor, y la lesión cerebral traumática, según la evaluación de las pruebas utilizando el WAIS. The WAIS test is composed of four indices of intelligence, each consisting of several subtests, which together produce a full-scale IQ score. La prueba de WAIS se compone de cuatro índices de la inteligencia, cada uno formado por varios subtests, que en conjunto producen un CI a gran escala. The four indices are the verbal comprehension index, which represents the ability to understand and to produce speech and use language; the perceptual organization index, which involves visual and spatial processing, such as the ability to perceive complex figures; the working memory index, which represents the ability to hold information temporarily in mind (similar to short-term memory); and the processing speed index. Los cuatro índices son el índice de comprensión verbal, lo que representa la capacidad de comprender y producir el habla y el idioma uso; el índice de organización perceptiva, que consiste en el procesamiento visual y espacial, como la capacidad de percibir figuras complejas, el índice de memoria de trabajo, que representa la capacidad de retener información de manera temporal en la mente (similar a la memoria a corto plazo), y el índice de velocidad de procesamiento.
The researchers first transferred the brain scans of all 241 patients to a common reference frame, an approach pioneered by neuroscientist Hanna Damasio of the University of Southern California, a coauthor of the study. Los investigadores primero transfiere las imágenes cerebrales de todos los 241 pacientes a un marco de referencia común, un planteamiento iniciado por el neurocientífico Hanna Damasio, de la Universidad del Sur de California, coautor del estudio. Using a technique called voxel-based symptom-lesion mapping (a voxel is the three-dimensional analog of a pixel, and represents a volume of about 1 cubic millimeter), Adolphs and his colleagues then correlated the location of brain injuries with scores on each of the four WAIS indices. Usando una técnica llamada mapeo de síntoma de lesión voxel-basado (un voxel es el análogo tridimensional de un pixel, y representa un volumen de aproximadamente 1 milímetro cúbico), Adolphs y sus colegas se correlacionó la localización de las lesiones cerebrales con las puntuaciones en cada uno de los cuatro índices WAIS.
"The first question we asked was if there are any parts of the brain that are critically important for these indices or if they are very distributed, with intelligence processed globally in a way that can't be mapped," Adolphs says. "Lo primero que preguntó fue que si hay alguna parte del cerebro que son críticamente importantes para estos índices o si se distribuyen, mantienen la información ya tratada en su conjunto de manera que no se puede asignar", dice Adolphs. With the exception of processing speed, which appears scattered throughout the brain, the lesion mapping showed that the other three cognitive indices really do depend on specific brain regions. Con la excepción de la velocidad de procesamiento, que aparece dispersa por todo el cerebro, el mapeo de la lesión mostró que los otros tres índices cognitivos realmente dependen de regiones específicas del cerebro.
For example, lesions in the left frontal cortex were associated with lower scores on the verbal comprehension index; lesions in the left frontal and parietal cortex (located behind the frontal lobe) were associated with lower scores on the working memory index; and lesions in the right parietal cortex were associated with lower scores on the perceptual organization index. Por ejemplo, las lesiones en la corteza frontal izquierda se asociaron con bajas puntuaciones en el índice de comprensión verbal; lesiones en la corteza frontal izquierda y parietal (localizada detrás del lóbulo frontal) fueron asociadas con bajas puntuaciones en el índice de memoria de trabajo, y lesiones en el la corteza parietal derecha se asociaron con bajas puntuaciones en el índice de organización perceptiva.
Somewhat surprisingly, the study revealed a large amount of overlap in the brain regions responsible for verbal comprehension and working memory, which suggests that these two now-separate measures of cognitive ability may actually represent the same type of intelligence, at least as assessed using the WAIS. Sorprendentemente, el estudio reveló una gran cantidad de solapamiento en las regiones cerebrales responsables de la comprensión verbal y memoria de trabajo, lo que sugiere que estas dos medidas, ahora separada de la capacidad cognitiva puede representar realmente el mismo tipo de inteligencia, al menos en lo evaluó mediante la WAIS.
The details about the structure of intelligence provided by the study could be useful in future revisions of the WAIS test so that its various subtests are grouped on the basis of neuroanatomical similarity rather than on behavior, as is the case now. Los detalles sobre la estructura de inteligencia proporcionada por el estudio podrían ser útiles en futuras revisiones del test WAIS para que sus subpruebas se agrupan sobre la base neuroanatómica de similitud en lugar de en el comportamiento, como es el caso ahora.
In addition, the brain maps produced by the study could be used as a diagnostic aid. Además, los mapas del cerebro producida por el estudio podría ser utilizado como una ayuda diagnóstica. Clinicians could combine the maps with their patients' Wechsler test results to help localize likely areas of brain damage. Los médicos podrían combinar los mapas con los resultados de sus pacientes pruebas de Wechsler para ayudar a localizar los sitios probables de daño cerebral. "It wouldn't be sufficient to be diagnostic, but it would provide information that clinicians could definitely use about what parts of the brain are dysfunctional," Adolphs says. "No sería suficiente para el diagnóstico sino de obtener información que los médicos podrían utilizar definitivamente sobre qué partes del cerebro son disfuncionales", dice Adolphs.
The converse--using brain-scan results to predict the IQ of patients as measured by the Weschler test--may also be possible. Lo contrario - el uso del cerebro-los resultados del análisis para predecir el coeficiente intelectual de los pacientes, medido por la prueba de Weschler - También puede ser posible. Although the results wouldn't be as clear-cut as they are in patients with brain lesions, Adolphs says, "you could take a large sample of healthy brains and measure the relative volumes of specific brain areas and draw some associations with these IQ factors." Aunque los resultados no serían tan claros como lo son en los pacientes con lesiones cerebrales, Adolphs dice, "usted podría tomar una muestra grande de cerebros sanos y medir los volúmenes relativos de áreas específicas del cerebro y sacar algunas asociaciones con estos factores de IQ . "
The paper, "Lesion Mapping of Cognitive Abilities Linked to Intelligence," appears in the March 12 issue of Neuron. El papel, "Cartografía de la lesión de Habilidades Cognitivas ligado a la inteligencia", aparece en el 12 de marzo de la revista Neuron. The work was supported in part by the Akademie der Naturforscher Leopoldina, the National Institutes of Health, and the Gordon and Betty Moore Foundation. El trabajo fue apoyado en parte por la Akademie der Leopoldina Naturforscher, los Institutos Nacionales de Salud, y Gordon y Betty Moore Foundation.
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