Maureira Lab

Laboratorio de Neurofisiología, Ejercicio Físico y Teoría del Caos
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La teoría del caos corresponde a una rama de las matemáticas que trata sobre los sistemas complejos y sistemas dinámicos, los cuales son muy sensibles a los cambios iniciales, es decir, sistemas donde pequeñas variaciones iniciales provocan enormes cambios en el comportamiento futuro, a tal grado que se hace imposible la predicción a largo plazo. Ejemplos de estos sistemas son el clima, las placas tectónicas, la actividad cardíaca, la actividad eléctrica del sistema nervioso, etc. Sin embargo, es posible crear modelos predictivos para estos sistemas a través de matemática no lineal como la dinámica de sistemas caóticos, teorema de la función implícita o la teoría de la bifurcación.

En 1963 Edward Lorenz crea las primeras ecuaciones no lineales para estudiar el caos, de ahí en adelante esta rama de la ciencia se ha exportado a la economía, a la física, a la dinámica de poblaciones, a la química, a la biología, etc.

Nuestro laboratorio de investigación se interesa en varias líneas de trabajo relacionadas con la cognición, la electroencefalografía y la teoría del caos:

 

a) BALANCE ORDEN/CAOS DEL CEREBRO DURANTE LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE ATENCIÓN Y FUNCIONES EJECUTIVAS

 

La corteza cerebral posee la dinámica de sistemas complejos, que deben ser abordado mediante dinámicas no-lineales, teoría del caos y dinámicas fractales. Nosotros investigamos los balances orden/caos de la corteza cerebral, la asimetrías hemisféricas, asimetrías lobulares y correlaciones entre la actividad de diversas regiones cerebrales durante la resolución de problemas atencionales y de funciones ejecutivas (planificación, flexibilidad mental, inhibición de la interferencia, etc.) mediante test neuropsicológicos. Para esto utilizamos electroencefalogramas (EEG) de 14 canales y 128 Hz de frecuencia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b) EFECTOS DEL EJERCICIO FÍSICO SOBRE LA ACTIVIDAD CEREBRAL

 

Es bien conocido el efecto benéfico que produce la practica de ejercicio físico sobre las funciones cognitivas e incluso el rendimiento académico. Esto se observa trás la realización crónica de actividad física o tras sólo una sesión de ejercicio. La mejora en el desempeño de pruebas cognitivas tras el ejercicio se suele explicar por el aumento de irrigación sanguínea al cerebro, por aumento de la utilización de glucosa cerebral, por neurogenesis, sinaptogénesis, etc. En nuestro laboratorio estudiamos los efectos del ejercicio sobre la relación orden/caos de la actividad eléctrica cerebral,  enfocándonos en las diferencias de estas dinámicas pre y post-aplicación de ejercicio físico, para tratar de entender como la práctica motriz repercute en el mejor desempeño de estas funciones cerebrales.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c) ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD CEREBRAL A TRAVÉS DE DINÁMICAS NO LINEALES ENFOCADAS AL ESTUDIO DE LA INTELIGENCIA

 

El estudio biológico de la inteligencia surge a partir del concepto de inteligencia general o factor "g” de Spearman, del cual muchos autores postulan como un elemento de la actividad neural y que su estudio debe abocarse a las características biológicas del mismo. Nosotros utilizamos la teoría del caos y la teoría fractal para estudiar las señales del EEG de diferentes regiones cerebrales relacionadas con la inteligencia humana (integración fronto-parietal). De esta forma buscamos marcadores de actividad caótica que podrían ayudar a entender la naturaleza de la inteligencia y la actividad eléctrica cerebral que subyace a ella.

 

 

 

 

 

 

 

 

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Regiones cerebrales relacionadas con la inteligencia según el modelo de integración fronto-parietal

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LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

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