Dimensional emotions are represented by distinct topographical brain networks

The ability to recognize others’ facial emotions has become increasingly important after the COVID-19 pandemic, which causes stressful situations in emotion regulation. Considering the importance of emotion in maintaining a social life, emotion knowledge to perceive and label emotions of oneself and others requires an understanding of affective dimensions, such as emotional valence and emotional arousal. However, limited information is available about whether the behavioral representation of affective dimensions is similar to their neural representation. To explore the relationship between the brain and behavior in the representational geometries of affective dimensions, we constructed a behavioral paradigm in which emotional faces were categorized into geometric spaces along the valence, arousal, and valence and arousal dimensions. Moreover, we compared such representations to neural representations of the faces acquired by functional magnetic resonance imaging. We found that affective dimensions were similarly represented in the behavior and brain. Specifically, behavioral and neural representations of valence were less similar to those of arousal. We also found that valence was represented in the dorsolateral prefrontal cortex, frontal eye fields, precuneus, and early visual cortex, whereas arousal was represented in the cingulate gyrus, middle frontal gyrus, orbitofrontal cortex, fusiform gyrus, and early visual cortex. In conclusion, the current study suggests that dimensional emotions are similarly represented in the behavior and brain and are presented with differential topographical organizations in the brain. (AU)

Network change point detection in resting-state functional connectivity dynamics of mild cognitive impairment patients / Detección de puntos de cambios en redes de conectividad funcional dinámica en situación de reposo en pacientes con deterioro cognitivo leve

BACKGROUND/OBJECTIVE: This study aims to characterize the differences on the short-term temporal network dynamics of the undirected and weighted wholebrain functional connectivity between healthy aging individuals and people with mild cognitive impairment (MCI). The Network Change Point Detection algorithm was applied to identify the significant change points in the resting-state fMRI register, and we analyzed the fluctuations in the topological properties of the subnetworks between significant change points. METHOD: Ten MCI patients matched by gender and age in 1:1 ratio to healthy controls screened during patient recruitment. A neuropsychological evaluation was done to both groups as well as functional magnetic images were obtained with a Philips 3.0T. All the images were preprocessed and statistically analyzed through dynamic point estimation tools. RESULTS: No statistically significant differences were found between groups in the number of significant change points in the functional connectivity networks. However, an interaction effect of age and state was detected on the intra-participant variability of the network strength. CONCLUSIONS: The progression of states was associated to higher variability in the patient's group. Additionally, higher performance in the prospective and retrospective memory scale was associated with higher median network strength

ANTECEDENTES/OBJETIVO: Este estudio tiene como objetivo caracterizar las diferencias en la red dinámica de conectividad funcional no dirigida entre un grupo de personas sanas y otro con deterioro cognitivo leve. Se aplicó un algoritmo de detección de puntos de cambio en redes complejas para identificarlos en registros fMRI en estado de reposo y se analizaron las fluctuaciones en las propiedades topológicas de las subredes entre puntos de cambio significativos. MÉTODO: Diez pacientes emparejados por sexo y edad en proporción 1:1 a controles sanos. Se realizó una evaluación neuropsicológica a ambos grupos y se obtuvieron imágenes funcionales con un Philips Ingenia 3.0T. Todas las imágenes fueron preprocesadas y analizadas estadísticamente a través de herramientas de estimación dinámica de puntos. RESULTADOS: No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre ambos grupos en el número de puntos de cambio en las redes de conectividad funcional. Se detectó un efecto de interacción entre edad y la variabilidad intra-sujeto en algunos indicadores de complejidad (strength) de la red dinámica. CONCLUSIONES: La progresión de la conectividad se asoció a una mayor variabilidad en el grupo de pacientes. Además, se puede asociar un mayor rendimiento en la escala de memoria prospectiva y retrospectiva con un mayor valor de la mediana de strength de la red

Bases de la estimulación cerebral profunda / Bases of deep brain stimulation

INTRODUCCIÓN: La estimulación cerebral profunda es una terapia eficaz que está siendo utilizada en un número creciente de indicaciones. Los mecanismos mediante los cuales ejerce efecto terapéutico aún se desconocen en su mayor parte, si bien cada vez se dispone de más datos sobre su influencia en diversos niveles. OBJETIVO: Revisar la bibliografía existente sobre el mecanismo de acción de la estimulación cerebral profunda. Desarrollo. La estimulación cerebral profunda actúa sobre el tejido cerebral estimulado en varios niveles, molecular, celular y de redes neuronales. En su efectividad intervienen factores espaciales, temporales y eléctricos, pero fundamentalmente parece ejercer su función mediante la sustitución de patrones de disparo anómalos, presentes en ciertas enfermedades neurológicas y psiquiátricas. Otros mecanismos, como la neuroprotección o la neurogénesis, permanecen en estudio. CONCLUSIONES: Aunque aún se desconocen muchos efectos por los cuales la estimulación cerebral profunda actúa en el cerebro, parece un tratamiento complejo, con efectos a gran escala, en los que parece primar la corrección de circuitopatías como mecanismo principal

INTRODUCTION: Deep brain stimulation is an effective therapy that is being used in an increasing number of indications. The mechanisms by which it exerts its therapeutic effect are still largely unknown, although there is increasing evidence of its influence at various levels. AIM: To review the existing literature on the mechanism of action of deep brain stimulation. DEVELOPMENT. Deep brain stimulation acts on brain tissue that is stimulated at various levels: molecular, cellular and neural networks. Spatial, temporal and electrical factors are involved in its effectiveness, but it mainly seems to perform its function by replacing anomalous firing patterns, which are present in certain neurological and psychiatric diseases. Other mechanisms, such as neuroprotection or neurogenesis, remain under study. CONCLUSIONS: Although many of the effects by which deep brain stimulation acts on the brain are still unknown, it seems to be a complex treatment, with large-scale effects, in which the correction of circuitopathies seems to prevail as the main mechanism

El complejo pre-Bötzinger: generación y modulación del ritmo respiratorio / Pre-Bötzinger complex: Generation and modulation of respiratory rhythm

Introducción: En los mamíferos, el complejo pre-Bötzinger (preBötC) es una red neuronal bilateral y simétrica localizada en el tallo cerebral, la cual es indispensable para la generación y modulación del ritmo respiratorio. En humanos existen pocos estudios acerca del preBötC y su relación con enfermedades neurológicas no ha sido descrita. Sin embargo, la importancia del preBötC en el control neural del ritmo respiratorio y su posible participación en enfermedades neurológicas en humanos ha sido mostrada gracias a la manipulación farmacológica y de lesiones del preBötC realizadas en modelos animales in vivo e in vitro. Método: En esta revisión describimos los efectos de algunos fármacos sobre la actividad inspiratoria in vitro en el modelo de rebanada transversal del tallo cerebral que contiene el preBötC, y algunos experimentos in vivo. La farmacología fue clasificada de acuerdo con los principales sistemas de neurotransmisión y con la importancia de los fármacos como estimuladores o inhibidores de la actividad del preBötC y, por tanto, de la generación del ritmo respiratorio. Conclusiones: El neurólogo clínico encontrará esta información relevante para entender cómo el sistema nervioso central genera el ritmo respiratorio y, además, podrá relacionarla con las observaciones hechas durante su práctica

Introduction: In mammals, the preBötzinger complex (preBötC) is a bilateral and symmetrical neural network located in the brainstem which is essential for the generation and modulation of respiratory rhythm. There are few human studies about the preBötC and, its relationship with neurological diseases has not been described. However, the importance of the preBötC in neural control of breathing and its potential participation in neurological diseases in humans, has been suggested based on pharmacological manipulation and lesion of the preBötC in animal models, both in vivo and in vitro. Method: In this review, we describe the effects of some drugs on the inspiratory activity in vitro in a transverse slice that contains the preBötC, as well as some in vivo experiments. Drugs were classified according to their effects on the main neurotransmitter systems and their importance as stimulators or inhibitors of preBötC activity and therefore for the generation of the respiratory rhythm. Conclusion: Clinical neurologists will find this information relevant to understanding how the central nervous system generates the respiratory rhythm and may also relate this information to the findings made in daily practice

Conexión neuronal en el trastorno del espectro autista / Neuronal connection in autism spectrum disorder

El trastorno del espectro autista es un trastorno del neurodesarrollo caracterizado por una estructura cerebral atípica desde los primeros meses de gestación. Estas diferencias estructurales pueden ser la consecuencia de una heterocronía en las divisiones de las células germinales periventriculares. Ya sea debido a un crecimiento demasiado rápido de las células en desarrollo (proliferación), a un defecto en la migración neuronal, o a un fallo en la eliminación de neuronas sobrantes (apoptosis), el resultado es un aumento de las conexiones neuronales de corto alcance y un decremento de las de largo alcance. Las anomalías funcionales que esto conlleva podrían explicar la mayor parte de las manifestaciones cognitivas y conductuales de las personas que lo padecen. El objetivo de este trabajo es integrar y sintetizar los últimos avances en el estudio de las conexiones neuronales que podrían estar implicadas en dichas manifestaciones

Autism spectrum disorder is a neurodevelopmental disorder characterised by an atypical brain structure from the first months of gestation. These structural differences may be the consequence of heterochrony in the divisions of the periventricular germ cells. Whether due to a too rapid growth of developing cells (proliferation), a defect in neuronal migration, or a failure to eliminate leftover neurons (apoptosis), the result is an increase in short-range neuronal connections and an decrease in the long-range. The functional anomalies that this entails could explain most of the cognitive and behavioural manifestations of the people who suffer from it. The aim of this work is to integrate and synthesise the latest advances in the study of neuronal connections that could be involved in these manifestations

Conexiones entre los nervios mediano-cubital por electromiografía en Lima (Perú), 2016 / Connections between the median and ulnar nerves evidenced by electromyography in Lima, Peru, 2016

Introducción: Las conexiones son uniones frecuentes entre 2elementos anatómicos similares. En el antebrazo, entre los nervios mediano y cubital se presentan algunas de las más comunes, las cuales tienen importancia clínica debido a que producen variaciones en la inervación motora y sensitiva que pueden crear confusiones al momento de diagnosticar alguna enfermedad del nervio periférico. Método: Estudio descriptivo, transversal, observacional. Se estudió a un total de 127 pacientes mayores de 18 años, se les realizó electromiografía en miembros superiores y se obtuvo la frecuencia de presentación de las conexiones. Resultado: La conexión de Riche-Cannieu se presentó en un 16,5% del total de los pacientes estudiados. De estos, en un 42,9% se presentó en el brazo izquierdo y el 89,3% de forma aislada. La conexión de Marinacci fue la segunda en frecuencia, con un 15,7% de los casos, de los cuales un 40% se presentó en el brazo izquierdo y el 45,8% coexistía con otra conexión. La conexión de Berrettini fue la tercera en frecuencia con el 9,4%: el 50% se presentó en el brazo izquierdo y en un 53,3% de la muestra se halló de forma aislada. La conexión de Martin-Grüber fue la menos frecuente, con un 7,1% de nuestros casos, de los cuales el 44,5% se presentó de forma bilateral y el 90% asociado con otra conexión. Conclusión: Se concluye que, de los 4tipos de conexión estudiados, la más frecuente en nuestro medio es la conexión de Riche-Cannieu con predominio del brazo izquierdo y de forma aislada

Introduction: Connections are common communications between 2similar anatomical elements. Some of the most common are in the forearm between the median and ulnar nerves and are clinically important because they produce variations in motor and sensory innervation and can cause confusion when diagnosing peripheral nerve pathology. Method: Descriptive, cross-sectional, observational study. A total of 127 patients older than 18 years were studied, electromyography was performed on the upper limbs and the frequency of presentation of the connections was obtained. Result: The Riche-Cannieu connection was present in 16.5% of the total patients studied, of which 42.9% presented in the left arm and 89.3% in isolation. The Marinacci connection was the second in frequency with 15.7%, of which 40% was presented in the left arm and 45.8% coexisted with another connection. The Berrettini connection was the third in frequency with 9.4%, 50% presented in the left arm and 53.3% of the sample was found in isolation. Martin-Grüber's connection was the least frequent at 7.1% of our cases, of which 44.5% presented bilaterally and 90% associated with another connection. Conclusion: It is concluded that of the 4types of connection studied the most frequent in our environment was the Riche-Cannieu with predominance of the left arm and in isolation

Resonancia magnética funcional: principios básicos y aplicaciones en neurociencias / Functional magnetic resonance imaging: basic principles and application in the neurosciences

La resonancia magnética funcional (RMf) es una herramienta avanzada para el estudio de las funciones cerebrales en sujetos sanos y pacientes neuropsiquiátricos, que logra identificar y localizar fenómenos específicos del metabolismo y la actividad neuronal. Comenzando por la detección de los cambios en la irrigación de una región que participa en una función, actualmente se han desarrollado aproximaciones más complejas que estudian la dinámica de las redes neuronales. Tanto en reposo como asociada a tareas, se ha aportado evidencia relativa al inicio, la evolución o la respuesta al tratamiento de diversas enfermedades. Los posibles artefactos asociados al registro y la complejidad de los diseños experimentales analíticos han generado abundante debate en torno a la técnica de la RMf. El objetivo del presente artículo es introducir al lector en las bases de la RMf, su interpretación y sus contribuciones al estudio de los mecanismos subyacentes a diversas afecciones del sistema nervioso

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is an advanced tool for the study of brain functions in healthy subjects and in neuropsychiatric patients. This tool makes it possible to identify and locate specific phenomena related to neuronal metabolism and activity. Starting with the detection of changes in the blood supply to a region that participates in a function, more complex approaches have been developed to study the dynamics of neuronal networks. Studies examining the brain at rest or involved in different tasks have provided evidence related to the onset, development, and/or response to treatment in various diseases. The diversity of the possible artifacts associated with image registration as well as the complexity of the analytical experimental designs has generated abundant debate about the technique behind fMRI. This article aims to introduce readers to the fundamentals underlying fMRI, to explain how fMRI studies are interpreted, and to discuss fMRI's contributions to the study of the mechanisms underlying diverse diseases of the nervous system

Para una reconsideración del legado de Ramón y Cajal a las neurociencias / A Reconsideration of the legacy of Ramón y Cajal to the neurosciences

Entre 1887 y 1897 Santiago Ramón y Cajal realizó una serie de estudios micrográficos que jalonarían el debate acerca de la estructura y la fisiología del sistema nervioso al suministrar substrato empírico y guía heurística al marco teórico dentro del cual serían las mismas investigadas en lo sucesivo. El significado del trabajo realizado por Cajal en ese decenio no puede ponderarse sin un serio intento de establecer los pertinentes vínculos entre el mismo, sus antecedentes y su contexto contemporáneo. A tal fin, los apartados primero y segundo abordan el contexto científico en que Cajal elaborara en el periodo indicado la teoría neuronal y la ley de la polarización dinámica, prestando atención a planteamientos convergentes y divergentes de contemporáneos y antecesores. El tercero, por su parte, se dedica a la discusión del marco metodológico de la formulación de las señaladas aportaciones, soslayando recientes conatos de polémica historiográfica en torno a la paternidad de las mismas e incidiendo en que el núcleo del legado de Cajal no ha de buscarse en discusiones de esta naturaleza, sino en el amplio cuerpo de observaciones que recogiera y, muy particularmente, en la profusión de hipótesis mediante las cuales tratara de incardinarlo cabalmente en los marcos teóricos sancionados en ciencias biológicas

Between 1887 and 1897, Santiago Ramón y Cajal carried out a series of micrographic studies that would mark the debate about the structure and the physiology of the nervous system, establishing the theoretical framework for its study in the 20th century. The nature and meaning of the task undertaken by Cajal could not be fully weighed without a serious attempt to establish the pertinent links between such task, its antecedents and its contemporary context. To this end, the first and second sections address the scientific context in which, during the aforementioned period, Cajal elaborated the neuron doctrine and the dynamic polarization law, focusing on the convergent and divergent approaches of previous and contemporary researchers. The third section, on the other hand, is devoted to the discussion of the methodological framework of the formulation of the abovementioned contributions, avoiding recent attempts of historiographical controversy about its paternity and emphasizing that the core of Cajal’s legacy does not have to be sought in discussions of this nature, but in the wide body of observations he collected and, particularly, in the profusion of hypotheses he used in order to incardinate those contributions within the theoretical frameworks sanctioned in biological sciences

Enfermedad cerebral, conectividad, plasticidad y terapia cognitiva. Una visión neurológica del trastorno mental / Brain disease, connectivity, plasticity and cognitive therapy: A neurological view of mental disorders

INTRODUCCIÓN: La relación entre mente y cerebro ha evolucionado desde el clásico dualismo hasta los conocimientos actuales que ponen de manifiesto que las funciones mentales son el resultado de la actividad cerebral. Este cambio de paradigma, junto con los recientes avances en diferentes técnicas de neuroimagen, ha dado lugar a una novedosa concepción del funcionamiento cerebral en términos de conectividad estructural y funcional. El objetivo del presente trabajo es describir la relación entre conectividad, lesión cerebral, plasticidad cerebral y recuperación funcional. DESARROLLO: Si la función cerebral surge de la organización en red del cerebro como un todo, la disfunción cerebral se puede producir por una alteración en la conexión de estas redes. Así, a partir del modelo conectivista, los trastornos cognitivos y del comportamiento que aparecen tras una afección cerebral se describen como consecuencia de una alteración en la organización funcional de las redes cerebrales. Sin embargo, la pérdida de funciones puede ser recuperada gracias a la capacidad de los circuitos de ser dinámicos y versátiles. La plasticidad cerebral permite una reorganización funcional que llevará a una recuperación, espontánea o potenciada con terapia cognitiva, después de algún tipo de enfermedad cerebral. CONCLUSIONES: El conocimiento de la conectividad y la plasticidad cerebrales proporciona una nueva perspectiva desde la que entender el funcionamiento cerebral en condiciones normales, los mecanismos del daño cerebral y los de la recuperación funcional, constituyendo las bases para el desarrollo de la terapia cognitiva

INTRODUCTION: Our conception of the mind-brain relationship has evolved from the traditional idea of dualism to current evidence that mental functions result from brain activity. This paradigm shift, combined with recent advances in neuroimaging, has led to a novel definition of brain functioning in terms of structural and functional connectivity. The purpose of this literature review is to describe the relationship between connectivity, brain lesions, cerebral plasticity, and functional recovery. DEVELOPMENT: Assuming that brain function results from the organisation of the entire brain in networks, brain dysfunction would be a consequence of altered brain network connectivity. According to this approach, cognitive and behavioural impairment following brain damage result from disrupted functional organisation of brain networks. However, the dynamic and versatile nature of these circuits makes recovering brain function possible. Cerebral plasticity allows for functional reorganisation leading to recovery, whether spontaneous or resulting from cognitive therapy, after brain disease. CONCLUSIONS: Current knowledge of brain connectivity and cerebral plasticity provides new insights into normal brain functioning, the mechanisms of brain damage, and functional recovery, which in turn serve as the foundations of cognitive therapy

Redes neuronales de la expresión facial / The neural networks of facial expression

Introducción. La percepción de caras involucra una amplia red de conexiones entre regiones corticales y subcorticales que intercambian y sincronizan información a través de haces de sustancia blanca. Este preciso sistema de comunicación puede verse afectado tanto a través de las propias estructuras como por las vías que las conectan. Objetivos. Delimitar el sustrato neuronal que subyace a la percepción de la expresión facial y analizar los diferentes factores que participan modulando la integridad de esta red neuronal, con el fin de proponer mejoras en los programas de rehabilitación. Desarrollo. Cuando la compleja red de conexiones que participa en la percepción de la expresión facial se altera por traumatismos, patologías neurodegenerativas, trastornos del desarrollo, incluso por aislamiento social o contextos negativos, se deteriora también la capacidad para interactuar de manera adaptativa con el entorno. Conclusiones. La posibilidad de restaurar la integridad de la red neuronal encargada del procesamiento de la expresión facial pasa por tener en cuenta diferentes variables que en mayor o menor grado se han mostrado capaces de modificar la estructura o funcionalidad de las redes neuronales, como el entrenamiento aeróbico, la estimulación magnética transcraneal, la estimulación eléctrica transcraneal y el aprendizaje, sin bien estas variables estarían condicionadas por la edad, el tipo y evolución del trastorno o el contexto generador, lo que plantearía la necesidad de protocolos de rehabilitación ajustados y orientados a delimitar el sustrato neuronal del déficit (AU)

INTRODUCTION. Face perception involves a broad network of connections between cortical and subcortical regions for the exchange and synchronization of information using white matter fibers. This precise communication system can be affected by the structures and the pathways that connect them. AIMS. To establish the neural substrate underlying the perception of facial expression and to analyze the different factors involved in modulating the integrity of this neural network, with the aim being to introduce improvements into rehabilitation programs. DEVELOPMENT. When the complex neural network involved in the perception of facial expression is altered by trauma, neurodegenerative disorders, developmental disorders, social isolation or negative contexts, the adaptive capacity to interact with the environment also deteriorates. CONCLUSIONS. Maintaining the neural network integrity responsible for processing facial expression requires considering different variables. To a greater or lesser extent, these variables modify the structure or function of neural networks, such as aerobic training, transcranial magnetic stimulation, transcranial electrical stimulation, and learning. These variables are affected by age, and the type and course of the condition or generator context, and raise the need for rehabilitation protocols that are adapted and designed to delimit the deficient neuronal substrate (AU)

Consciencia, cognición y redes neuronales: nuevas perspectivas / Consciousness, cognition and brain networks: new perspectives

Hemos realizado un análisis de la literatura más reciente sobre los mecanismos de la consciencia y cognición basado en la teoría de las redes neuronales. La respuesta inmunoinflamatoria del proceso anestésico-quirúrgico induce modulación de la plasticidad neuronal, influyendo en las funciones cognitivas superiores. Los fármacos anestésicos podrían causar inconsciencia, produciendo una disrupción funcional de la integración cortical y del complejo córtico-talámico. Las percepciones externas e internas se procesan mediante una intrincada red de conexiones neuronales, implicando la actividad de los centros nerviosos superiores, especialmente la corteza cerebral. Para ello se requiere un modelo integrado formado por redes neuronales y sus interacciones entre regiones altamente especializadas, a través de redes a gran escala o large scale networks, que se distribuyen por el cerebro recogiendo el flujo de información de estas percepciones. La conectividad funcional y la efectiva entre las redes a gran escala son fundamentales para la consciencia, inconsciencia y cognición. Es lo que se llama el «conectoma humano» o mapa de las redes neuronales (AU)

A detailed analysis of the literature on consciousness and cognition mechanisms based on the neural networks theory is presented. The immune and inflammatory response to the anesthetic-surgical procedure induces modulation of neuronal plasticity by influencing higher cognitive functions. Anesthetic drugs can cause unconsciousness, producing a functional disruption of cortical and thalamic cortical integration complex. The external and internal perceptions are processed through an intricate network of neural connections, involving the higher nervous activity centers, especially the cerebral cortex. This requires an integrated model, formed by neural networks and their interactions with highly specialized regions, through large-scale networks, which are distributed throughout the brain collecting information flow of these perceptions. Functional and effective connectivity between large-scale networks, are essential for consciousness, unconsciousness and cognition. It is what is called the "human connectome" or map neural networks (AU)

Bases neurales de la toma de decisiones / Neural substrates of decision-making

Introducción: La toma de decisiones (TD) puede definirse como la selección de una alternativa dentro de un rango de opciones existentes, considerando los posibles resultados de las selecciones realizadas y sus consecuencias en el comportamiento presente y futuro. Tradicionalmente, se ha afirmado que desde el punto de vista anatómico la base neural fundamental de este proceso lo constituye la corteza prefrontal (CPF); sin embargo, nuevos estudios validan la hipótesis de la existencia una compleja red neural que incluyen estructuras tanto corticales como subcorticales. Objetivo: La presente revisión tiene como objetivo resumir la evidencia sobre las bases anatómicas relacionadas con el proceso de toma de decisiones tomando en consideración la información disponible hasta la actualidad, que valida la existencia de una compleja red neural que sirve de soporte a este complejo proceso neuropsicológico. Desarrollo: La evidencia contemporánea indica que dentro de las bases neurales de la TD se encuentran regiones de la CPF como la corteza orbitofrontal, dorsolateral y el giro cingulado anterior. Además, el proceso es asistido por regiones subcorticales, como la amígdala, el hipocampo y el cerebelo. Conclusiones: Los resultados hasta el momento demuestran la importancia de las estructuras corticales y subcorticales en la toma de decisiones. Las bases neurales de la TD consisten en una compleja red neural con conexiones cortico-corticales y cortico-subcorticales, que incluyen tanto las subdivisiones de la CPF como las estructuras límbicas y el cerebelo

Introduction: Decision-making is the process of selecting a course of action from among 2 or more alternatives by considering the potential outcomes of selecting each option and estimating its consequences in the short, medium and long term. The prefrontal cortex (PFC) has traditionally been considered the key neural structure in decision-making process. However, new studies support the hypothesis that describes a complex neural network including both cortical and subcortical structures. Objective: The aim of this review is to summarise evidence on the anatomical structures underlying the decision-making process, considering new findings that support the existence of a complex neural network that gives rise to this complex neuropsychological process. Development: Current evidence shows that the cortical structures involved in decision-making include the orbitofrontal cortex (OFC), anterior cingulate cortex (ACC), and dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). This process is assisted by subcortical structures including the amygdala, thalamus, and cerebellum. Conclusions: Findings to date show that both cortical and subcortical brain regions contribute to the decision-making process. The neural basis of decision-making is a complex neural network of cortico-cortical and cortico-subcortical connections which includes subareas of the PFC, limbic structures, and the cerebellum

El estudio neurológico de la conciencia: una valoración crítica / The neurological study of the conscience: a critical assessment

Durante el predominio, en ciencia cognitiva, del paradigma clásico simbólico-computacional no se prestó apenas atención al estudio neurobiológico de la conciencia. Con la aparición de los modelos conexionistas en los que se parte de una concepción más naturalizada y menos "abiológica" de la psicología, se dio un giro radical en la cuestión que nos ocupa. Desde esta corriente la explicación de los fenómenos mentales debe incluir necesariamente referencias al soporte biológico ya que se toma como modelo computacional el funcionamiento del sistema nervioso. Tras describir los trabajos de los neurocientíficos sobre los correlatos neuronales de la conciencia, analizamos desde una perspectiva crítica, las limitaciones y puntos débiles de los mismos referidas fundamentalmente a los problemas conceptuales del conexionismo, a las objeciones al localizacionismo, a las limitaciones de las técnicas de imagen cerebral, a la falta del establecimiento de relaciones causales cerebro-mente y a la pretensión exclusivista y reduccionista de la mayor parte de las investigaciones

During the predominance, in the cognitive science, of the classic symbolic-computational paradigm hardly was paid attention to the neurobiological study of the consciousness. With the appearance of the connectionist models which start of a more naturalized and less abiologic conception of the psychology, was taken a radical turn in this subject. Since this current the explanation of the mental phenomenons needs to include references to the biological support because is taken like a computational model the running of the nervous system. After describing the works of the neuroscientist about the neuronal correlates on the consciousness, we analyze since a critical perspective, the limitations and the weaknesses of them refered basically to the conceptual troubles of the connectionism, to the objections to the localizacionism, to the limitations of the cerebral image techniques, to the lack of stablishment of the brain-mind causal relations and to the exclusivist and reductionist pretension of the most part of the investigations

Comunicación neuronal y metabolismo sináptico en epilepsia infantil / Neuronal communication and synaptic metabolism in childhood epilepsy

Introducción. Los conocimientos que la neurociencia básica y el neurometabolismo están aportando en epilepsia pediátrica, y en concreto en mecanismos de comunicación sináptica, crecen rápidamente. Existe, no obstante, una desconexión entre estos avances y una visión que los integre de manera global y en la práctica clínica y terapéutica. Objetivos. Ofrecer una visión integradora de los diferentes mecanismos moleculares y metabólicos que se conocen y postulan en epilepsia pediátrica, y sugerir conceptos como el de ‘metabolismo sináptico’ y ‘fenotipos sinápticos’ como herramientas útiles para desarrollar este enfoque. Desarrollo. Se revisan los estudios más destacados que intentan explicar las características esenciales de la comunicación sináptica en el cerebro en desarrollo, a través de diferentes moléculas, básicamente proteínas sinápticas, canales iónicos (cotransportadores de cloro, sodio y potasio), la compartimentalización pre y postsináptica, y los principales actores metabólicos (neurotransmisores, metabolismo energético, factores de crecimiento y lípidos). A partir de esta combinación de mecanismos biológicos se sugieren ejemplos de ‘fenotipos sinápticos’ en dos casos concretos de epilepsia genética (SCN1A) y metabólica (epilepsia con respuesta a la piridoxina). Conclusiones. Una perspectiva holística, entendiendo la diversidad de elementos relacionados y que suceden en determinados momentos del neurodesarrollo, puede ayudar a delinear fenotipos, vías de metabolismo sináptico y conectividad cerebral, que faciliten no sólo la comprensión de la fisiopatología, sino nuevas aproximaciones terapéuticas en epilepsia pediátrica (AU)

Introduction. Basic neuroscience and neurometabolism are providing a rapidly increasing amount of knowledge on paediatric epilepsy and, more specifically, on the mechanisms involved in synaptic communication. There is, however, a mismatch between these advances and a vision that integrates them in a global way, in clinical and therapeutic practice. Aims. To offer an integrative view of the different molecular and metabolic mechanisms that are known and postulated in paediatric epilepsy, and to suggest concepts such as ‘synaptic metabolism’ and ‘synaptic phenotypes’ as useful tools for developing this approach. Development. We also review the most notable studies that attempt to explain the essential characteristics of synaptic communication in the developing brain by means of different molecules, essentially synaptic proteins, ion channels (chlorine, sodium and potassium co-transporters), and pre- and post-synaptic compartmentalisation, as well as the main players in metabolism (neurotransmitters, energy metabolism, growth factors and lipids). This combination of biological mechanisms has led to examples of ‘synaptic phenotypes’ being suggested in two specific cases of genetic (SCN1A) and metabolic epilepsy (epilepsy with response to pyridoxine). Conclusions. A holistic perspective, which takes into account the diversity of elements that are related and which take place at certain times in neurodevelopment, can help to define phenotypes, channels for synaptic metabolism and brain connectivity, which facilitate not only the understanding of the pathophysiology, but also new therapeutic approaches in paediatric epilepsy (AU)

Conectividad de la red neuronalpor defecto en el deterioro cognitivo leve amnésico y posibles efectos sobre la fluencia verbal semántica / Default-mode network connectivity in amnestic mild cognitive impairment and possible effects on semantic verbal fluency

No disponible

Organización de redes neuronales en el cerebro del síndrome de Down / No disponible

Todas las funciones cerebrales -sensoriales, motoras, cognitivas, conductuales- son el resultado de la actividad de las neuronas. Pero éstas no funcionan de manera aislada sino que conforman intrincadas redes y circuitos perfectamente establecidos, gracias a los cuales se van originando los elementos que sustancian la percepción, la conciencia, el conocimiento, etc. Cuanto más compleja sea la función a desarrollar, más complicada y extensa será la red neuronal responsable de poner en marcha y mantener dicha función. El número de unidades neuronales y de sus conexiones está reducido en ciertas zonas del cerebro del síndrome de Down, por lo que las redes y circuitos que conforman tendrán una menor extensión y una menor capacidad organizativa, lo que constituye la base del decremento en la expresión de determinadas habilidades. Pero ¿es posible que en el síndrome de Down la reducción de la actividad de una zona cerebral afectada pueda ser sustituida o compensada por la actividad de otra, menos o nada afectada?

No disponible

Análisis complejo de la actividad eléctrica en la epilepsia del lóbulo temporal: registros electrocorticográficos / Significance of complex analysis of electrical activity in temporal lobe epilepsy: electrocorticography

Introducción. La localización y escisión de las zonas epileptógenas es el tratamiento tradicional en la epilepsia del lóbulo temporal farmacorresistente. No obstante, algunos pacientes persisten con crisis después de la cirugía. Por lo tanto, deben formularse nuevas hipótesis a efectos de explicar los aparentes fallos en las cirugías correctamente realizadas.Objetivo. Por medio de una aproximación no tradicional en el campo, como es el uso de redes complejas, se trata de mostrar que la modificación de las propiedades de la red límbica puede originar la eliminación de las crisis, independientemente de la localización de las zonas epileptógenas. Pacientes y métodos. Se han empleado los registros electrocorticográficos intraoperatorios de 20 pacientes con epilepsia del lóbulo temporal farmacorresistente. Por medio de un análisis de redes complejas, se ha estudiado la actividad desincronización local en corteza lateral y mesial del lóbulo temporal y, fundamentalmente, se han determinado las zonas de mayor estabilidad temporal. Resultados. Aquellas zonas corticales de mayor actividad sincrónica se asocian a una mayor estabilidad temporal, y cuando estas zonas son resecadas durante la cirugía, el paciente no vuelve a sufrir crisis discapacitantes. Por el contrario,cuando estas zonas no son resecadas, el paciente continúa con crisis postoperatorias. Conclusiones. Los resultados apoyan la hipótesis de la existencia de una red límbica, de la cual las cortezas lateral y mesial del lóbulo temporal forman parte, y cuya capacidad de establecer una sincronización global se ve afectada cuando se eliminan ciertas zonas (AU)

Introduction. Locating and excising epileptogenic zones is the traditional treatment in pharmacoresistant temporal lobeepilepsy. Some patients, however, continue to suffer from attacks even after surgery. Therefore, new hypotheses must be formulated in order to account for the apparent shortcomings of correctly performed surgical procedures.Aims. An approach that is not traditional in the field, namely complex networks, is used to attempt to show that modifyingthe properties of the limbic network can lead to the elimination of the attacks, regardless of the location of the epileptogenic zones.Patients and methods. The intraoperative electrocorticographic recordings of 20 patients with pharmacoresistant temporallobe epilepsy were utilised in the study. An analysis of complex networks was used to study the local synchronisation activity in the lateral and mesial cortex of the temporal lobe and, essentially, the zones with the highest temporal stability were determined.Results. Those cortical zones with higher synchronic activity are associated with a greater temporal stability and when these zones are excised during surgery, the patient no longer suffers any disabling attacks. In contrast, when these zones are not excised, the patient continues to have attacks in the post-operative period. Conclusions. The findings support the hypothesis of the existence of a limbic network, which the lateral and mesial corticesof the temporal lobe are part of, and whose capacity to establish an overall synchronisation is affected when certain zones are removed (AU)

Migraña crónica: fisiopatología / Chronic migraine: pathophysiology

Resumen. La migraña crónica se considera una complicación de la migraña episódica. Diversos factores de riesgo, modificables y no modificables, contribuyen en diferente medida a la progresión hacia la cronificación. Cada año un 2,5% de los pacientes con migraña episódica pasan a padecer migraña crónica. Los estudios experimentales apuntan a una disfunción en la modulación del sistema descendente de dolor que facilitaría las aferencias nociceptivas, en ausencia de daño tisular, de tal forma que la migraña crónica compartiría una patogenia similar a la fibromialgia, el colon irritable o la cefalea de tensión crónica (entidades que con frecuencia coexisten). En este artículo se van a revisar los factores de riesgo así como la evidencia científica de los posibles mecanismos patogénicos involucrados en la progresión hacia la cronificación (AU)

Summary. Chronic migraine is considered a complication of episodic migraine. Several risk factors, which may be modifiable or non-modifiable, make varying contributions to the progression towards chronification. Every year 2.5% of patients with episodic migraine go on to suffer chronic migraine. Experimental studies point to a dysfunction in the descending pain modulatory system that would facilitate nociceptive afferents, in the absence of damage to tissues, and so chronic migraine would share a pathogenesis that is similar to that of fibromyalgia, irritable bowel syndrome or chronic tensiontype headache (conditions that frequently coexist). This paper reviews the risk factors and the scientific evidence of the possible pathogenic mechanisms involved in the progression towards chronification (AU)

¿Cómo analizar un Potencial evocado Miogénico Vestibular? Aplicación de un método no lineal / How to analyse a Vestibular Evoked Myogenic Potential? Applying a non-lineal method

Introducción: El propósito de este artículo es investigar la utilidad clínica de las redes neurales artificiales como alternativa a la interpretación del potencial evocado miogénico vestibular (VEMP). Métodos: Para ello se diseña una aplicación informática que implementa una red neural que reproduce e interpreta el potencial vestibular a estudio, ofreciendo un error estimado de su propia interpretación. Resultados: El grado de correlación obtenido en las distintas fases del trabajo entre la red neural y un observador experimentado se encontró siempre por encima del 95%. Conclusión: La red neural creada es válida para ofrecer una interpretación útil y fiable de los potenciales evocados miogénicos vestibulares según los criterios clínicos actuales (AU)

Introduction: This article presents the investigation of the clinical utility of artificial neural networks as an alternative in interpreting vestibular evoked myogenic potential (VEMP). Methods: We developed an application that incorporates a neural network. This software reproduces and analyses the vestibular potential under study. The software also gives an estimated error for this process. Results: The correlation obtained in this study between the neural network and an experienced human observer was always above 95%. Conclusion: The neural network created offers useful, reliable interpretations of vestibular evoked myogenic potential, in agreement with current clinical parameters (AU)

Actividad funcional cerebral en estado de reposo: redes en conexión / Functional cerebral activity in a state of rest: connectivity networks

El análisis de la conectividad funcional mediante resonancia magnética funcional (RMf) puede llevarse a cabo durante la realización de una tarea, la percepción de un estímulo o en estado de reposo. En tales casos, el estudio de la señal de baja frecuencia en la actividad cerebral a través del contraste BOLD en estado de reposo ha revelado patrones de actividad cortical sincronizados, lo que ha permitido describir la arquitectura funcional intrínseca del cerebro humano. La comunidad científica internacional dispone de recursos compartidos que contribuirán mediante este análisis de RMf en estado de reposo a la obtención de diagnósticos y tratamientos más precisos y avanzados en el campo de las neurociencias. Recientemente, el Spanish Resting State Network (SRSN) se ha aunado a este proyecto colaborativo creando una estructura de habla española para la cooperación entre los distintos grupos de investigación en neurociencias (http:// www.nitrc.org/projects/srsn)(AU)

Functional connectivity can be measured during task-based functional magnetic resonance imaging (fMRI), or in the absence of specific stimuli or tasks. In either case, the study of low frequency fluctuations in the BOLD signal reveals patterns of synchronization which delineate the intrinsic functional architecture of the brain. The scientific community now has available shared resources to accelerate the exploitation of resting state fMRI with the objectives of improving diagnostic methods and leading to better treatments grounded in neuroscience. Fomenting a collaborative scientific culture will accelerate our understanding of the underlying phenonmemna. Recently, the Spanish Resting State Network (SRSN) has joined this collaborative effort by creating a setting to facilitate collaboration among the various neuroscience research groups working in Spanish (http://www.nitrc.org/projects/srsn) (AU)