Un fantástico estudio centrado en la conectividad del cerebro humano, ha identificado qué aspectos de la red subyacente son las rutas más importantes de comunicación.
La investigación ha sido liderada por el neurocientífico Patric Hagmann, y combina imagen cerebral con redes matemáticas para visualizar no sólo las conexiones cerebrales, sino también para comprender cuales son las conexiones y centros más importantes.
El estudió utilizó imagen de tensor de difusión, o DTI, para trazar la red de la sustancia blanca en cinco individuos sanos. DTI es un tipo de difusión de RMN que identifica las moléculas de agua y rastrea cómo se mueven. En un vaso de agua, las moléculas de agua se mueven al azar, pero cuando están atrapadas dentro de fibras nerviosas, se mueven a lo largo de la fibra, permitiendo crear los mapas a partir del camino medio del movimiento de moléculas.
Los investigadores toman los mapas de las fibras, como el de la figura, dividen el cerebro en secciones y crean una red simplificada, como la mostrada en la imagen de abajo, la cual les permite estudiar matemáticamente cómo están conectadas las diferentes áreas.
Se usa la teoría de red, que se suele utilizar en el análisis de redes sociales, la cual nos permite realizar mediciones matemáticas de las propiedades de la red.
Los investigadores calcularon qué áreas del cerebro eran las que estaban más conectadas al resto de la red en términos de “conexión a” y “desde” el área, pero también qué áreas eran los centros más importantes estrategicamente.
Esto quiere decir que los investigadores pudieron identificar las áreas de la corteza que estaban más conectadas y que eran más importantes, formando el núcleo estructural del cerebro humano.
A la derecha se pueden ver dos de los mapas. El rojo muestra qué áreas del cerebro están más conectadas. Se puede ver que es el área de arriba y detrás del cerebro. Como puede verse en la imagen original, está muy localizada en el centro, como una cresta neural.
La imagen azul de la derecha muestra la “columna vertebral” de las autopistas de la información del cerebro.
Lo que quizás es más interesante es que las áreas más conectadas son las más activas cuando estamos descansando, comparado a cuando estamos concentrados en una tarea que requiere concentración y esfuerzo.
Esto ha sido llamado “la red de descanso” en la literatura científica, y de una manera incorrecta, ” la red de soñar despierto” por la prensa común.
No está del todo claro para qué es esta red, pero mientras algunos estudios lo unen directamente al “estímulo del pensamiento independiente” (o soñador despierto), otros lo definen más claramente como centrado en el interior, mas que cognición y pensamiento centrado en el exterior.
Lamentablemente, la mayoría de los experimentos de neurociencia cognitiva miden el efecto de las tareas en la función cerebral, por lo que una red neural que parece que está apagada para cualquier tipo de tarea es difícil de estudiar. Un estudio reciente ha encontrado que incluso el ruido del escaner le afecta.
Enlace al artículo de PLoS Biology sobre la conectividad cerebral.
Enlace a la reseña del New York Times.
Enlace a la reseña de Neurophilosophy.
Enlace a la reseña de Science News.
