Schemi di codifica neurale per il processo decisionale
L’elaborazione delle informazioni e il calcolo costituiscono un compito complesso che coinvolge molteplici attività neuronali. Per studiare tali compiti cognitivi, è essenziale determinare le correlazioni neurali sottostanti. Recentemente, gli scienziati hanno svolto progressi significativi nella registrazione e quantificazione delle correlazioni direzionali neurali grazie al progetto NEUCOD (Information-theoretic approach to infer encoding patterns in a decision making process). Per cominciare, è stato selezionato un metodo di deduzione semplice ma efficace relativo alla codifica neurale, il quale permette di monitorare le informazioni degli stimoli provenienti da neuroni sorgente e di determinarne la distribuzione. Questo sistema consente agli scienziati di estrarre modelli di informazioni distribuite attraverso registrazioni neuronali simultanee, durante le diverse fasi di un compito. I ricercatori hanno ottenuto un set di dati in relazione a registrazioni corticali simultanee ottenute da due scimmie durante un compito decisionale. Sono state valutate coppie di correlazione direzionale tra diverse paia neuronali nel corso delle diverse fasi di attività, vale a dire percezione, memoria di lavoro, processo decisionale, e relazione motoria. L’applicazione del metodo di deduzione della codifica neurale, per l’analisi di insiemi di dati relativi a primati, ottenuti durante tale lavoro di discriminazione somatosensoriale, ha prodotto risultati interessanti. Gli schemi di codifica suggeriscono che i percorsi di correlazione neuronale nelle scimmie sono attivati per via di specifiche caratteristiche di stimolo o rapporti decisionali. In altre parole, l’elaborazione delle informazioni dipende da compiti specifici, con schemi di codifica attivi rilevati in determinate aree corticali del cervello durante lo svolgimento del compito. Inoltre, tali informazioni sono codificate in percorsi di correlazione disgiunti e le informazioni sensoriali e comportamentali sono distribuite con diverse scale temporali. I risultati del progetto sono stati diffusi attraverso pubblicazioni su riviste e presentazioni presso conferenze e workshop. I futuri sforzi di ricerca potrebbero concentrarsi sulla quantificazione di informazioni tra il talamo e la corteccia cerebrale. Tali attività contribuirebbero allo sviluppo di un modello meccanicistico relativo al trattamento delle informazioni neurali. Nonostante il termine del progetto NEUCOD, i ricercatori stanno lavorando sull’interpretazione funzionale delle registrazioni EEG di pazienti epilettici. I risultati dello studio dovrebbero aiutare i ricercatori a determinare le correlazioni neurali del deficit cognitivo dovuto a epilessia negli esseri umani. Ciò potrebbe trovare applicazione nella previsione degli attacchi e fornire un aiuto ai neurochirurghi per una migliore localizzazione del focolaio epilettico al fine di una potenziale resezione cerebrale.
Parole chiave
Neurale, schema di codifica, processo decisionale, elaborazione delle informazioni, correlazione direzionale, inferenza di codifica neurale, epilettico, discriminazione somatosensoriale
