Los científicos de UNSW Australia han demostrado que la actividad compleja del cerebro humano se rige por la misma regla universal simple de la naturaleza que puede explicar otros fenómenos, como el hermoso sonido de un violín finamente elaborado o las manchas en un leopardo.
El equipo de UNSW ha identificado un vínculo entre los patrones distintivos de la función cerebral que ocurren en reposo y la estructura física de los cerebros de las personas.
"Ha sido un misterio por qué estos patrones espontáneos de actividad cerebral ocurren cuando las personas simplemente están acostadas en un escáner cerebral sin pensar en nada en particular y no están haciendo ninguna tarea explícita", dice el profesor sicólogo de la UNSW, profesor asociado Joel Pearson.
"Nuestro estudio proporciona la primera teoría de gran alcance que puede explicar esto. Usando las matemáticas de un fenómeno natural omnipresente - ondas armónicas - hemos demostrado cómo la función cerebral en reposo está relacionada con la forma del cerebro de las personas.
"El enfoque que desarrollamos también proporciona una nueva técnica para analizar la enorme cantidad de datos que se generan sobre la actividad cerebral".
"Y podría conducir a una nueva forma de diagnosticar los trastornos de la conciencia al ayudarnos a comprender los patrones muy complejos de actividad cerebral asociados con la conciencia y la sensibilidad".
El estudio, realizado por la Dra. Selen Atasoy y el Profesor Asociado Pearson de la Escuela de Psicología de la UNSW e Isaac Donnelly de la Escuela de Matemáticas y Estadística de la UNSW, se publica en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Los investigadores utilizaron datos de dos técnicas de imagen: imágenes de resonancia magnética MRI e imágenes de tensor de difusión DTI para construir mapas tridimensionales de la estructura de los cerebros de diez personas.
"La resonancia magnética nos dio la estructura de su corteza, la superficie arrugada del cerebro, y la DTI nos dio un mapa anatómico de las conexiones subyacentes de la sustancia blanca en el cerebro", dice el profesor asociado Pearson.
El equipo luego analizó estos mapas cerebrales usando el marco matemático de los modos de Laingen Eingen, u ondas armónicas, que describen las vibraciones naturales de un sistema donde todas las partes se mueven juntas a la misma frecuencia.
"Nuestros resultados muestran que la forma del cerebro es importante, de la misma manera que la forma precisa de madera de un violín Stradivarius es importante si desea producir un sonido exquisito cuando se vibran las cuerdas", dice el profesor asociado Pearson.
"La actividad cerebral resuena dentro de las estructuras anatómicas precisas del cerebro para producir las redes de oscilaciones en reposo que observamos"
Dice la Dra. Selen Atasoy, autora principal de UNSW: "Los patrones que predecimos con las ondas armónicas en el cerebro humano se pueden comparar con las notas musicales que componen una pieza musical compleja; los bloques de construcción de patrones más complejos de actividad cerebral".
Dice el profesor asociado Pearson: "Curiosamente, se cree que los mismos tipos de ondas armónicas explican otros fenómenos de autoorganización en la naturaleza, como los patrones que se forma la arena cuando se sienta en una placa de metal vibrante, o el desarrollo de patrones biológicos comocomo las rayas en los tigres y las manchas en los leopardos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Nueva Gales del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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