relé e superior

Biologia das Comunicações volume 5, Número do artigo: 1187 (2022) Cite este artigo

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Quase todo o processamento funcional no córtex depende fortemente das interações talâmicas. No entanto, em termos de interações funcionais com o córtex cerebral, os núcleos do tálamo humano ainda constituem, em parte, uma terra incógnita. Assim, para uma compreensão mais profunda da cooperação talâmico-cortical, é essencial saber como os diferentes núcleos talâmicos estão associados às redes corticais. O presente trabalho examina a conectividade específica da rede e o mapeamento tópico relacionado à tarefa de áreas corticais com o tálamo. O estudo descobriu que o relé e os núcleos talâmicos de ordem superior mostram uma associação funcional entrelaçada com diferentes redes corticais. Além disso, o estudo indica que os núcleos talâmicos específicos do relé não estão envolvidos apenas com o comportamento específico do relé, mas também em funções de ordem superior. O estudo enriquece nossa compreensão das interações entre redes corticais de grande escala e o tálamo, o que pode interessar a um público mais amplo em neurociência e pesquisa clínica.

Os núcleos do tálamo e as regiões corticais formam laços complexos de conectividade interfundidos. Posteriormente, esses loops desempenham um papel vital no processamento cortical ao rotear sinais e se ligar temporariamente a áreas corticais para cálculos sensoriais, feedback cortical1,2,3,4, regulação de excitação cortical e subcortical específica de frequência5 e controle da dinâmica cortical recorrente6. Loops recorrentes talâmicos contínuos alcançam codificação preditiva para diferentes estados cerebrais, que funcionam como um relógio, utilizando padrões periódicos de explosão e oscilação bloqueada7. Consequentemente, muitos estudos demonstram um envolvimento talâmico em funções motoras, sensoriais, límbicas, cognitivas e de ordem superior, incluindo consciência, memória de trabalho, excitação e atenção8,9,10,11. Portanto, uma compreensão refinada das funções cerebrais requer informações detalhadas sobre o sistema cortico-talâmico, que pode servir como um potencial biomarcador para o diagnóstico de transtornos mentais e psiquiátricos. Essa compreensão mais detalhada das interações cortico-talâmicas também pode ser benéfica para a estimulação cerebral profunda e outras abordagens intervencionistas. Até hoje, ainda estamos em um estado inicial de compreensão dos detalhes das interações cortico-talâmicas em humanos.

A ressonância magnética funcional em estado de repouso constitui uma ferramenta poderosa e amplamente utilizada para examinar indiretamente a flutuação espontânea da atividade neuronal do cérebro humano usando contraste dependente do nível de oxigênio no sangue na ausência de tarefas12,13,14,15. A extensão espacial de tais redes funcionais de estado de repouso (RSN) pode ser mapeada encontrando correlações espaço-temporais entre diferentes áreas corticais16. A fMRI em estado de repouso foi aplicada com sucesso para determinar um número crescente de redes corticais17,18. Além disso, foi demonstrado que a maioria dos RSN é contínua e dinamicamente ativa mesmo em repouso e que existe uma correspondência espacial entre as redes de conectividade comportamentais e derivadas do repouso18,19. Em um artigo seminal, Smith et al.12 revelaram uma correspondência comportamental de domínio específico de áreas corticais com as propriedades espaço-temporais de 10 RSN diferentes.

No entanto, conexões funcionais córtico-corticais intactas requerem o tálamo. Portanto, o RSN determinado corticamente transmite apenas informações parciais e falha em fornecer uma imagem completa de como as redes funcionais agem como um sistema no cérebro. Vários estudos examinaram a participação talâmica em redes funcionais20,21,22,23,24,25,26,27, durante o desempenho de tarefas 28–31, e o restante28,29. No entanto, as análises talâmicas sempre enfrentam uma dificuldade particular, pois suas subdivisões estruturais não podem ser satisfatoriamente distinguidas com imagens in vivo. Consequentemente, a definição de núcleos e grupos de núcleos baseia-se predominantemente em estudos histológicos e experimentais30,31,32, faltando ainda uma atribuição funcional a diferentes domínios comportamentais.