Balancear un bate en una bola rápida de 90 mph requiere habilidades visuales, cognitivas y motoras agudas. Pero, ¿cómo se coordinan las diversas redes cerebrales lo suficientemente bien como para golpear la pelota?
Un nuevo estudio de la Universidad de California, Berkeley, sugiere que la aptitud y versatilidad del cerebro humano puede atribuirse en gran parte a los "centros de conexión", que filtran y enrutan la información. Coordinan e integran el flujo de datos para que las redes cerebrales se dediquen aroles específicos, como visión y movimiento, pueden enfocarse en sus trabajos.
"Nuestros hallazgos muestran que los concentradores de conectores permiten que distintas redes hagan lo suyo, pero que aún interactúen entre sí de manera efectiva", dijo el autor principal del estudio, Maxwell Bertolero, estudiante de doctorado en neurociencia en la Universidad de California en Berkeley.
Además, las dos docenas de centros de conexión del cerebro juegan un papel clave en tareas cognitivas complejas y son vulnerables al daño cerebral y la disfunción. Por lo tanto, los hallazgos podrían "ayudar a los neurocientíficos a arrojar más luz sobre las bases neuronales de trastornos como la esquizofreniay Alzheimer ", que están marcados por un mal funcionamiento en el cableado del cerebro, dijo Bertolero.
Los hallazgos son el resultado de un metanálisis realizado por Bertolero y otros investigadores de la UC Berkeley y la Universidad Nacional de Singapur de más de 9,000 estudios de imágenes cerebrales en la base de datos BrainMap que cubren más de 75 tareas cognitivas.
El estudio, recién publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , descubrió una mayor actividad neuronal en los centros de conexión del cerebro durante tareas complejas, como rompecabezas y videojuegos, mientras que las redes dedicadas a funciones específicas no necesitaban realizar un trabajo adicional.
Cuanto más compleja es la tarea, ya que se requieren más redes para la tarea, mayor es la actividad en los concentradores de conectores, lo que mantiene la carga fuera de las redes individuales, según el estudio.
Al igual que el centro de una aerolínea, los centros principales del conector del cerebro se conectan a múltiples redes cerebrales como estaciones de transferencia. Estos centros se han encontrado en los cerebros de muchos mamíferos, incluidos ratones y monos macacos.
Los estudios anteriores han vinculado los centros de conexión a la coordinación e integración de la información entre múltiples redes cerebrales, pero este último estudio midió exactamente la cantidad de trabajo que realizaban los centros frente a redes dedicadas a tareas específicas.
Los experimentos utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional para medir el aumento del flujo sanguíneo en todo el cerebro, un marcador de una mayor actividad neuronal, durante una amplia gama de actividades, que incluyen golpeteo de dedos, silbidos, masticar, dibujar, escribir, leer, ver una películay jugar videojuegos y juegos de memoria.
Los investigadores mapearon las conexiones del cerebro como se analizaría una red a gran escala, como la red eléctrica de EE. UU., Los patrones de vuelo global o las conexiones profesionales de Linkedin, creando un modelo del "conectoma" del cerebro
Utilizando la "teoría de gráficos", que se utiliza en muchos campos científicos para estudiar redes, identificaron 14 redes distintas de regiones estrechamente interconectadas y aproximadamente 25 centros de conexión.
Luego compararon la actividad neuronal en los centros del conector con la actividad en cada una de las redes dedicadas del cerebro durante todas las tareas registradas en la base de datos BrainMap. Descubrieron que la actividad aumentó solo en los centros del conector a medida que se necesitaban más redes para una tarea, lo que indica quelos concentradores de conectores, pero no las redes individuales, deben procesar más información durante estas tareas más complejas.
Luego, dijo Bertolero, él y sus coautores planean analizar por qué la evolución construyó un cerebro con distintas redes y concentradores de conectores, precisamente cómo se integran y coordinan los concentradores de conectores, y qué sucede cuando son dañados por un derrame cerebral, por ejemplo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Yasmin Anwar. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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