Cartografía del sistema de conexiones cerebrales
Investigadores suizos y estadounidenses elaboraron el primer mapa de alta resolución de la manera en que comunican algunas de las fibras más importantes del cerebro humano.
El estudio bosqueja las conexiones en la corteza cerebral -la capa externa del cerebro responsable de actividades tales como el razonamiento y la planeación- y completa algunos de los importantes vacíos referentes a ese órgano.
Los científicos utilizaron una variación de la proyección de imagen de resonancia magnética (MRI), conocida como proyección de imagen del espectro de la difusión, para estudiar los cerebros de cinco voluntarios sanos.
Esta técnica les permitió determinar la densidad y orientación de las conexiones del cerebro. Después del análisis computarizado de las imágenes, los investigadores pudieron determinar las zonas de la corteza de mayor actividad.
“Atlas anteriores (del cerebro) utilizaban información de los estudios ‘post mortem’ realizados durante siglos”, señala a swissinfo Patric Hagmann, uno de los principales autores. “Pero no tenemos ninguna información sobre conectividad en individuos vivos”.
La mayor parte de lo que se había aprendido hasta ahora sobre las conexiones neuronales había sido recogido de estudios en animales.
Zona de tránsito
Esta última investigación, publicada en el periódico en línea ‘Plos Biology’, permitió a los científicos descubrir una zona central a través de la cual transita la mayor parte de estas actividades. Una comparación de los resultados con una medición de la actividad cerebral, usando un MRI funcional en cada voluntario, confirmó los resultados.
La activación de esta zona había sido considerada previamente como el resultado de divagaciones y conocimientos de uno mismo.
“Podemos medir una correlación significativa entre la anatomía y la dinámica del cerebro”, explica el coautor del estudio, Olaf Sporns, de la Universidad de Indiana en un comunicado. “Esto significa que si sabemos cómo está conectado, podremos predecir qué hará el cerebro.”
El resultado actual es algo con lo que los electricistas están más familiarizados.
Esquema eléctrico
“Es realmente un esquema eléctrico del cerebro,” indica Hagmann, radiólogo del Centro Hospitalario de la Universidad de Lausana. “Hay un montón de estudios sobre funciones del cerebro, pero hasta ahora no podíamos estudiar el cableado”.
Lo anterior porque los estudios estándar de MRI sólo podían identificar canales y picos de la actividad neurálgica durante los procesos de toma de decisiones, por ejemplo. Pero eso no proporcionó casi ninguna información sobre la red subyacente del cerebro.
El equipo de investigación, que también incluye a científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y de la Universidad de Harvard, considera este esquema eléctrico como el primer paso para el desarrollo de modelos a gran escala del cerebro.
Mapas futuros
Hagmann y Sporns planean ahora observar el cerebro de individuos en diferentes estadios de su desarrollo para ver cómo evoluciona la conectividad de la corteza en el curso del desarrollo y del envejecimiento o en caso de patologías.
Hagmann precisa a swissinfo que muchas enfermedades implican por ejemplo múltiples alteraciones sutiles del cerebro. La suma de estas alteraciones puede tener efectos muy fuertes, por ejemplo en los casos de enfermedad como el Alzheimer y la esquizofrenia.
Las “pequeñas alteraciones no tendrían efecto, pero si están en las áreas críticas del cerebro y usted las agrega, puede tener síntomas de la enfermedad,” agrega.
“Estas patologías serán el tema de futuros estudios porque necesitamos un mapa exhaustivo del cerebro para entender el efecto de la desconexión en su funcionamiento global”.
swissinfo, Scott Capper
(Traducción: Marcela Águila Rubín)
La proyección de imagen de resonancia magnética nuclear (MRI) es una técnica, usada sobre todo en medicina, que utiliza el fenómeno de la resonancia magnética para obtener información sobre la estructura y composición del cuerpo en análisis.
MRI es especialmente útil para observar alteraciones en los tejidos suaves del cuerpo, y se emplea a menudo para la de proyección de imágenes neurológica, músculo-esquelética, cardiovascular y del cáncer.
La técnica implica un campo magnético de gran alcance que alinea y rota átomos de hidrógeno encontrados en el agua del cuerpo.
La señal que emite se puede manipular para reconstruir una imagen del cuerpo.
La difusión MRI utiliza las propiedades de las moléculas del agua del cuerpo.
MRI mide el flujo de sangre para determinar, por ejemplo, cuando se activa un área del cerebro, pero no muestra la red subyacente.
Por lo menos 630 millones de francos se gastan cada año en Suiza en la investigación de enfermedades psiquiátricas y neurológicas, según un estudio de la Universidad de Zúrich publicado el pasado 1 de julio.
El 98% de la investigación sobre el cerebro es financiada por la empresa privada.
Cada año se destinan 86 francos por persona de fondos privados a las investigaciones de enfermedades cerebrales. El promedio europeo es de 14 francos.
El estudio dice que las investigaciones sobre enfermedades psiquiátricas son insuficientemente financiadas, con apenas una tercera parte de los recursos, mientras que ese tipo de males genera dos tercios de todos los costes asociados a enfermedades del cerebro.
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