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Mapeo del cerebro: los científicos definen las distintas regiones de 180, pero ¿ahora qué?

Mapeo del cerebro: los científicos definen las distintas regiones de 180, pero ¿ahora qué? Un equipo de investigadores estadounidenses ha mapeado la corteza cerebral en 180 distintas regiones. de shutterstock.com Pankaj Sah, La Universidad de Queensland

En una gran noticia para la neurociencia, un equipo de investigadores estadounidenses recientemente mapeado capa externa del cerebro humano, la corteza cerebral, en 180 distintas regiones.

Usando datos de imágenes de la Proyecto Conectome Humano - una iniciativa liderada por el gobierno de los Estados Unidos para mapear las conexiones funcionales y estructurales del cerebro - los neurocientíficos analizaron los cerebros de los adultos jóvenes sanos con 210. El resultado fue un atlas moderno del cerebro humano, cuyas áreas 97 nunca se han descrito anteriormente.

La corteza cerebral es la capa externa plegada que le da al cerebro su aspecto arrugado característico. Se divide en hemisferios izquierdo y derecho.

Mapeo del cerebro: los científicos definen las distintas regiones de 180, pero ¿ahora qué? La corteza somatosensorial primaria es el área principal responsable de nuestro sentido del tacto. Wikimedia Commons / BodyParts3D - modificado, CC BY-SA

Sabemos que regiones específicas de la corteza son responsables de diferentes roles. La corteza somatosensorial primaria, ubicada en un surco vertical hacia la mitad del cerebro, es el área principal responsable de nuestro sentido del tacto, por ejemplo.

La mayor parte de lo que entendemos sobre la arquitectura detallada del cerebro proviene de estudios con roedores. Mientras que los cerebros de ratas, ratones y primates (nosotros) son en su mayoría similares en estructura, tienen diferencias distintivas.

A diferencia de los roedores, los humanos tienen una gran corteza prefrontal, el área responsable de las funciones ejecutivas superiores, como la toma de decisiones. También nos comunicamos a través del lenguaje y, como tal, tenemos áreas de procesamiento específicas responsables de la creación del habla y su comprensión.

Mapeo del cerebro: los científicos definen las distintas regiones de 180, pero ¿ahora qué? La frenología postulaba que los rasgos de personalidad estaban localizados en partes específicas del cerebro. Wikimedia Commons

Las mejoras en las técnicas incluyen resonancia magnética funcional (fMRI) - que mide la actividad cerebral detectando cambios en el flujo sanguíneo - nos ha permitido visualizar cerebros vivos en tiempo real con detalles sin precedentes.

La meta de la neurociencia milenaria.

El mapeo del cerebro ha sido un objetivo durante siglos, que se remonta a la disciplina pseudocientífica de la frenología en el siglo 19, que postulaba que los rasgos de personalidad estaban ubicados en partes específicas del cerebro.

Los proponentes medirían el cráneo sobre el área correspondiente del cerebro para determinar, por ejemplo, cuán concienzuda, benevolente o combativa era una persona.

Hace más de un siglo, el anatomista alemán Korbinian Brodmann clasificó el cerebro en áreas específicas según la estructura y organización de las células en cada región. Hasta ahora, este era el mapa ampliamente aceptado de las regiones del cerebro, conocidas como áreas de Brodmann.

En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron una combinación de diferentes imágenes de MRI para mapear áreas del cerebro que son distintas en estructura y función. Observaron la estructura física, como el grosor de la corteza, las áreas que se activaron durante ciertas tareas y si esta actividad se coordinó con la actividad en otras regiones.

Algunas áreas se asociaron predominantemente con una sola función, como el procesamiento visual o el movimiento. Pero muchas áreas no lo eran. De hecho, los científicos descubrieron que las redes de regiones se activan incluso cuando el cerebro está en estado de reposo, cuando no se está realizando una tarea explícita.

Un mapa detallado del cerebro, ¿y qué?

El cerebro recién mapeado es un hito para la neurociencia. Un atlas cerebral actualizado brindará mayor información sobre cómo el cerebro controla el comportamiento y cómo los trastornos en ciertas regiones contribuyen a las enfermedades cerebrales.

Mapeo del cerebro: los científicos definen las distintas regiones de 180, pero ¿ahora qué? Hasta ahora, la versión de Brodmann era el mapa ampliamente aceptado de las regiones cerebrales. Wikimedia Commons

Mientras que los atlas cerebrales de roedores se originan a partir de cepas puras de animales que varían poco en su anatomía cerebral, la variación individual en humanos es común. Hay diferencias entre la anatomía de los hemisferios cerebrales derecho e izquierdo de una persona, y mucho menos las diferencias anatómicas entre individuos de diferentes edades y géneros.

Por ejemplo, una estudio reciente de personas 1,400 encontró que el hipocampo izquierdo, un área asociada con la memoria, era generalmente más grande en hombres que en mujeres.

Debido a esta variación, históricamente ha sido difícil comparar los resultados de estudios separados de imágenes cerebrales y estar seguro de que las exploraciones muestran actividad en la misma área del cerebro. Pero ahora, las divisiones más finas de las regiones cerebrales permiten mejores comparaciones.

El mapa del cerebro también tiene aplicaciones prácticas para la neurocirugía. Actualmente, los cirujanos utilizan un sistema de coordenadas estereotáxicas (3D) para determinar y operar en regiones específicas del cerebro. Pero esto no es ideal ya que las regiones cerebrales difieren de persona a persona. El algoritmo utilizado para crear el nuevo atlas ahora se puede usar para personalizar mapas individuales para ayudar a guiar la cirugía más específicamente.

Categorización adicional

Es probable que el cerebro pueda ser más compartimentado en incluso más regiones que las 180 ya descritas. A medida que la tecnología de imágenes mejora, podemos descubrir otras subregiones especializadas especializadas en su composición o actividad.

Pero los investigadores también creen que algunas de las áreas recién mapeadas podrían luego ser subáreas, citando la corteza somatosensorial primaria como ejemplo. Esta corteza está formada por lo que se llama subáreas somatotópicas, que son regiones cerebrales que corresponden al punto de los receptores sensoriales en diferentes partes del cuerpo.

Y diferentes grupos están empezando a mapear la arquitectura genómica de diferentes regiones del cerebro. Juntos, estos nuevos hallazgos llevarán a un mapa detallado de todo el cerebro humano.

Pankaj Sah, Director del Instituto de Cerebro de Queensland, La Universidad de Queensland, Esta pieza fue coautora de Donna Lu, escritora científica del Queensland Brain Institute.La conversación

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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