Neurobiologia teòrica dels circuits corticals

Problema

Moltes malalties neurològiques i psiquiàtriques que afecten l’activitat del cervell acaben provocant, a llarg termini, alteracions en les funcions cognitives de l’escorça prefrontal. Aquestes alteracions són subtils i de difícil tractament, però són molt inhabilitants a l’hora de dur una vida normal. D’entre les funcions cognitives afectades, la memòria a curt termini (o memòria de treball) és una de les més interessants d’estudiar, mitjançant la comprensió dels circuits neuronals, per mirar de millorar el benestar dels malalts.

Aproximació

El grup estudia la funció cognitiva en pacients amb encefalitis autoimmune i en pacients amb esquizofrènia a partir de tests conductuals a l’ordinador, del registre electroencefalogràfic i amb la ressonància magnètica funcional.

Aquestes proves en humans es combinen amb l’anàlisi de dades electrofisiològiques registrades a l’escorça cerebral d’animals mentre fan tasques de memòria de treball. L’objectiu final és formular models computacionals in silico que vinculin l’activitat neuronal amb la funció cognitiva humana, i que serveixin com a model mecanístic amb poder predictiu per entendre les malalties cerebrals.

Impacte

El grup ha fet contribucions importants a l’hora de definir un model mecanístic per a la memòria de treball espacial a partir de simulacions computacionals. Ha validat aquest model amb dades electrofisiològiques i de conducta en primats no humans, i ha demostrat com el model fa prediccions conductuals que poden ser validades en experiments de conducta amb humans. Als experiments amb pacients s'hi han trobat alteracions molt específiques en paràmetres de la conducta de memòria de treball espacial que podrien ser útils a l’hora d’establir un diagnòstic o fer un seguiment d'aquestes malalties.