Las conexiones funcionales en el cerebro cambian con el tiempo en formas que recién ahora comienzan a ser apreciadas. En el campo de la neurociencia, existe un nuevo enfoque para estudiar el cerebro conocido como conectomía humana. Este modelo dinámico de estudio del cerebro y suvariaciones de momento a momento es lo que los investigadores del Departamento de Psicología de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Miami UM presentan en un nuevo estudio publicado en la revista Mapeo del cerebro humano .
La Dra. Lucina Uddin, profesora asistente de psicología en la Facultad de Artes y Ciencias de la UM, explica: "La conectomía humana trata de entender cómo las conexiones entre las regiones del cerebro dan lugar a comportamientos sofisticados. La razón por la que esto es interesante es porque es una desviaciónde la neurociencia cognitiva tradicional, donde los objetivos eran mapear las funciones cognitivas a las estructuras cerebrales individuales e inferir de qué proceso era responsable cada región del cerebro ".
A medida que los investigadores avanzan hacia modelos de estudio del cerebro como una red compleja, Uddin dice que las preguntas sobre el cerebro continúan persistiendo. "Incluso en el marco de la conectómica, todavía tenemos preguntas que son difíciles de resolver, como, por ejemplo, cómo puede¿Algunas regiones del cerebro están involucradas en tantos procesos cognitivos diferentes? ", agrega.
La parte del cerebro en la que Uddin y su compañero posdoctoral Dr. Jason Nomi se centran en el estudio es la corteza insular o ínsula, una región que se involucra cuando las personas realizan una variedad de tareas cognitivas, como prestar atención, experimentar emociones ysintiendo dolor. Uddin y Nomi están mirando las conexiones dinámicas en el cerebro y cómo estas conexiones dentro de la ínsula cambian de un segundo a otro.
El enfoque que utilizan para estudiar estas variaciones momento a momento de la ínsula y sus subdivisiones es un método llamado "conectividad de red funcional dinámica" d-FNC. Mientras que "conectividad de red funcional estática" s-FNCproporciona a los investigadores una visión general y promedio de la función cerebral a través de una exploración fMRI, d-FNC permite identificar cómo cambian las conexiones entre las áreas del cerebro con el tiempo.
Según Nomi, anteriormente los investigadores solo estaban interesados en las conexiones promedio a través del cerebro. "Esencialmente", dice, "se pensó que las desviaciones de ese perfil promedio eran solo ruido; sin embargo, solo recientemente los investigadores han llegado a comprender que todosde estas ligeras variaciones son importantes. Lo que encontramos fue que las conexiones funcionales promedio de la ínsula sugieren que sus subdivisiones actuaron de manera independiente, pero los cambios de ese perfil funcional promedio mostraron que sus subdivisiones a veces funcionaban juntas. Esto puede ayudar a explicar por qué la ínsula estan flexible en términos de su participación en muchos procesos mentales diferentes ".
Los otros investigadores que participaron en el estudio titulado "La conectividad de red funcional dinámica revela perfiles únicos y superpuestos de subdivisiones de Insula", incluyen Kristafor Farrant en la Universidad de Miami e ingenieros eléctricos de la Universidad de Nuevo México y The Mind Research Network- Eswar Damaraju, Srinivas Rachakonda y Vince D. Calhoun, quienes crearon el método d-FNC.
"No podríamos haberlo hecho sin sus esfuerzos de colaboración", dijo Uddin.
"La razón principal para hacer este estudio es que queremos identificar cómo está funcionando la ínsula en la población normal y luego usar la investigación como marco para poder ver cómo las poblaciones clínicas difieren en la función de esta área del cerebro".agrega Nomi.
En la Facultad de Artes y Ciencias, la investigación de Uddin se centra en la conectividad cerebral y la cognición en el desarrollo típico y atípico, que incluye a niños con autismo.
"Una de las teorías que estamos probando es que la ínsula es menos flexible en el autismo, lo que significa que no verá tantos cambios dinámicos, y esto podría estar relacionado con los comportamientos inflexibles observados en los niños con el trastorno. A menudo, los niñoscon autismo son muy rígidos y quieren seguir la misma rutina. Creemos que esto podría tener que ver con una dinámica reducida de la ínsula, que generalmente funciona para permitir esos comportamientos flexibles ", dijo.
Actualmente, Uddin está recopilando datos de neuroimagen de niños con autismo entre las edades de 7 y 12 años para probar esta hipótesis. Este proyecto está financiado por una subvención del Instituto Nacional de Salud Mental NIMH.
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Materiales proporcionado por Universidad de Miami . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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