Insights esquizofrênicos: a busca do cérebro por palavras reflete os padrões de forrageamento dos animais

resumo: Um novo estudo sugere que a forma como as nossas mentes procuram palavras e conceitos na memória pode ser paralela a padrões antigos que os animais usam para procurar comida nos seus ambientes.

Esta nova visão surgiu de um estudo de neuroimagem que analisou a atividade cerebral dos participantes enquanto eles procuravam na memória de longo prazo palavras associadas a diferentes conceitos. Foi observada uma possível ligação entre a busca por recursos externos, como a busca por comida ou abrigo, e a forma como os humanos buscam internamente conceitos armazenados.

Tais descobertas podem oferecer perspectivas inovadoras na compreensão da esquizofrenia, na qual a desregulação da fala e do pensamento são sintomas centrais.

Principais fatos:

  1. O estudo sugeriu que os padrões que os humanos usam para procurar memórias internamente podem ser evolutivos e assemelhar-se às estratégias que os animais usam para procurar recursos.
  2. Nas tarefas de memória, as pessoas tendem a produzir palavras em grupos ou “remendos”, mudando o foco quando uma peça se esgota – tal como um animal pode alternar entre fontes de alimento.
  3. O aumento da atividade foi observado no hipocampo e no cerebelo posterior quando os participantes alternaram entre os patches de memória, revelando processos cognitivos distintos.

fonte: Universidade de Indiana

A forma como a mente procura palavras e conceitos na memória pode ter origem em padrões antigos pelos quais os animais humanos e não humanos procuram alimentos e outros recursos no seu ambiente físico. Esta é uma teoria que recebeu novo apoio de um estudo de neuroimagem que examinou a atividade cerebral dos participantes do estudo enquanto eles procuravam em sua memória de longo prazo palavras relacionadas a diferentes conceitos.

Além de nos ensinar as estratégias básicas que as pessoas usam para encontrar informações relevantes, este trabalho também pode inspirar uma nova abordagem para a compreensão da esquizofrenia e outras formas de psicose, nas quais a desorganização da fala e do pensamento são sintomas centrais.

O estudo foi publicado em 12 de outubro de 2023 na revista Anais da Academia Nacional de Ciências Por pesquisadores do Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro da Universidade de Indiana na Faculdade de Artes e Ciências e seus colaboradores. Minhas descobertas fornecem evidências neurológicas da continuidade entre a busca de alimentos no espaço e a mente.

O pesquisador principal Peter Todd, cuja pesquisa sobre as raízes evolutivas dos processos cognitivos lançou o projeto da equipe, explicou como os padrões de busca por recursos externos, como comida, água ou abrigo, também poderiam explicar a maneira como os humanos buscam conceitos internos armazenados na memória.

“As pessoas não olham apenas para fora, mas também para dentro”, disse Todd, professor reitor do Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro e do Programa de Ciências Cognitivas da Universidade de Indiana.

“E estas estratégias que evoluíram para ajudar outros organismos a encontrar o que desejam no mundo físico também parecem estar a orientar a forma como procuramos informações nas bibliotecas, na Internet e nas nossas cabeças pelas coisas que aí armazenamos.” E eu quero voltar e me beneficiar.

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Uma característica comum entre estratégias de busca exógenas e endógenas é a transição de um patch de elementos com alta concentração de um determinado recurso para um novo patch quando o anterior se esgota. Se um urso estiver procurando por frutas, por exemplo, ele passará algum tempo em um arbusto até ter comido a maior parte das frutas, o que o levará a mudar para outro arbusto na esperança de encontrar mais.

Este padrão de explorar uma área até decidir quando é hora de procurar outra área, fazendo uma “compensação exploração/exploração”, é um processo estratégico pelo qual um organismo pode maximizar a quantidade de alimento presente ao longo do tempo, determinando quando é vantajoso deixar um local para procurar novas fontes de alimento.

Os pesquisadores mostraram que a busca por conceitos nos espaços semânticos da memória replica essa alternância estratégica entre buscas locais em conjuntos de itens e buscas globais por novos conjuntos.

Trinta participantes, durante a realização de ressonância magnética funcional (fMRI) da atividade cerebral, foram solicitados a dizer todas as palavras que conseguissem pensar durante três minutos, em cada uma de uma série de categorias conceituais (por exemplo, animais, alimentos, profissões) ou começando com uma determinada carta.

Nessas tarefas de busca de memória, as pessoas normalmente produzem palavras em grupos ou fragmentos. Assim, por exemplo, um participante a quem é pedido que liste animais pode começar com animais de quinta até que a sua memória de animais de quinta se esgote, levando-o a passar para um novo grupo composto por “animais domésticos” ou “animais africanos”.

Com a experiência do professor da Universidade de Indiana, Josh Brown, no Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro, que usou fMRI para estudar outros tipos de processos de tomada de decisão, os pesquisadores investigaram a atividade cerebral dos participantes do estudo durante os momentos de troca de patches e durante as pausas. . Pesquise dentro dos patches que levam às chaves.

diz Nancy Lundin, autora principal do estudo e ex-Ph.D. “Tentamos caracterizar essas pesquisas cognitivas como momentos em que as pessoas estavam agrupando (ou encontrando palavras relacionadas em sua memória) versus momentos em que estavam mudando (ou mudando para um novo patch).

“Usamos informações de modelos computacionais de distâncias semânticas e fonológicas e de relatos dos participantes sobre quando trocar. Descobrimos que o hipocampo e o cerebelo posterior mostraram maior atividade durante a troca do que durante o agrupamento, fornecendo algumas evidências de que esses processos de busca cognitiva são utilmente distintos .”

Brown, que também é membro do Programa de Ciências Cognitivas e Neurociências da Universidade de Indiana, explicou as implicações desta atividade cerebral.

Ele sugeriu que o estudo confirma que o hipocampo, uma parte do cérebro que ajuda a formar memórias de longo prazo, “é Não é apenas uma parada passiva para memórias a caminho de um armazenamento mais permanente. É também “uma espécie de prancheta que permite representar essas memórias e brincar com elas”, disse ele.

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“Quando as pessoas tiveram que tentar algo diferente, como mudar para uma nova parte do espaço semântico, então você tem essa atividade no hipocampo. Isso sugere que há algo acontecendo que ajuda você a gerar novas ideias, que é encontrar coisas novas, tentar algo diferente.”

Lundin, agora pós-doutoranda no Departamento de Psiquiatria e Saúde Comportamental da Faculdade de Medicina da Universidade Estadual de Ohio, também observa que o estudo se soma a pesquisas recentes (incluindo a de seu orientador de doutorado e colega autor do estudo, Professor Bill Hetrick no Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro da Universidade de Indiana) sobre o papel do cerebelo nos processos cognitivos que ainda não foi estudado.

Historicamente, pensava-se que o cerebelo estava envolvido principalmente na coordenação e no controle motor.

“Aqui, recentemente foi demonstrado que as regiões posteriores do cerebelo estão associadas a processos cognitivos e estiveram envolvidas na mudança para novas partes do espaço cognitivo para tarefas de recuperação de palavras semânticas e fonológicas”, disse ela.

Efeitos clínicos

Como psicóloga clínica, Lundin vê o estudo atual como base para seus planos futuros para estudar a organização da fala e do pensamento em indivíduos com doenças psicóticas e outras formas de doenças psiquiátricas.

A esquizofrenia, observou ela, um termo inicialmente cunhado pelo psiquiatra suíço Eugen Bleuler em 1908, foi descrita desde o início como um distúrbio de associações desconexas ou fragmentação de pensamento, linguagem, comportamento e emoções.

“Há muita pesquisa em andamento para compreender o distúrbio do pensamento e da fala desorganizados na psicose, mas não entendemos os mecanismos subjacentes pelos quais algumas pessoas têm mais dificuldade em se comunicar de forma clara do que outras”, diz Lundin.

“Uma questão que meus colegas e eu continuamos a explorar é: esses processos de busca cognitiva e as decisões sobre quando explorar e explorar estão relacionados à organização da fala e do pensamento na psicose? Algumas pessoas usam estratégias de forrageamento abaixo do ideal, permanecendo em um ambiente conjunto de conceitos por muito tempo?” Ou saindo muito cedo?

Lundin examinou agora essas estratégias de busca cognitiva em indivíduos com psicose em vários estudos.

“Até agora encontramos algumas diferenças nos padrões de exploração local e global durante a busca semântica entre aqueles com psicose e aqueles com um padrão neurotípico”, disse ela.

No entanto, ainda há mais trabalho a ser feito. Em breve, ela começará a coletar novos dados em seu hospital para entender melhor como a fala aberta e cotidiana se relaciona com o processo de forrageamento explorado no estudo atual.

Ela disse ter grandes esperanças de que esta nova forma de conceituar como buscamos palavras e conceitos na memória “poderia chegar às raízes da doença e apontar para novos tratamentos para pessoas com psicose”.

Outros autores incluem Brendan T. Jones, Departamento de Psicologia, Universidade McGill; Michael N. Jones, Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro e Programa de Ciências Cognitivas, Universidade de Indiana; João R. Purcell, Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro e Programa de Neurociências, Universidade de Indiana e Departamento de Psiquiatria, Instituto de Saúde do Cérebro, Universidade Rutgers; Guilherme B. Hetrick, Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro, Programa de Neurociências e Departamento de Psiquiatria da Faculdade de Medicina, Universidade de Indiana; e Brian F. O’Donnell, Departamento de Ciências Psicológicas e do Cérebro, Programa de Neurociências e Departamento de Psiquiatria da Faculdade de Medicina, Universidade de Indiana.

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Sobre notícias de pesquisa em neurociência e esquizofrenia

autor: Bárbara Brocher
fonte: Universidade de Indiana
comunicação: Barbara Brocher – Universidade de Indiana
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso fechado.
Evidência neural para processos de mudança durante a busca semântica e fonológica na memória humana“Por Peter Todd et al. Com pessoas


um resumo

Evidência neural para processos de mudança durante a busca semântica e fonológica na memória humana

Os humanos podem recuperar palavras da memória explorando e explorando o “espaço semântico”, semelhante à forma como os animais não humanos procuram recursos no espaço físico. Isso foi estudado por meio do Teste de Fluência Verbal (TFV), no qual os participantes geram palavras pertencentes a uma categoria semântica ou fonológica em um período limitado de tempo. As pessoas produzem lotes de itens relacionados durante o VFT, que são chamados de “agrupamento” e “embaralhamento”.

O modelo de busca estratégica postula que o comportamento de busca cognitiva é guiado por um processo de monitoramento que detecta quedas relevantes no desempenho e então motiva o pesquisador a procurar um novo patch ou conjunto na memória após o patch atual ter se esgotado.

Um conjunto alternativo de pesquisas sugere que esse comportamento pode ser explicado por um processo de busca não direcionado, em vez de estratégico, como a caminhada aleatória com ou sem saltos aleatórios para novas partes do espaço semântico.

Este estudo contribui para este debate teórico ao testar evidências neurais para mudanças estrategicamente cronometradas durante a busca de memória. Trinta participantes realizaram o VFT de categoria e letra durante fMRI. As respostas foram classificadas como eventos de agrupamento ou permutação com base em medidas computacionais de similaridade e classificações dos participantes.

Os resultados mostraram maior ativação do hipocampo e do cerebelo posterior durante a troca em comparação aos bloqueios, mesmo controlando os tempos de resposta interlinguística e a distância linguística.

Além disso, essas regiões mostraram atividade aumentada que aumentou durante a busca dentro do patch que levava aos switches.

Os resultados apoiam o modelo de forrageamento estratégico e demonstram como os processos de comutação neural podem orientar a busca de memória de maneira semelhante à forrageamento em ambientes espaciais irregulares.

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