UNA NUEVA TÉCNICA DE MAPEO CEREBRAL DESTACA LA RELACIÓN ENTRE CONECTIVIDAD Y COEFICIENTE INTELECTUAL
Una técnica nueva y relativamente simple para mapear el cableado del cerebro ha mostrado una correlación entre lo bien conectado que están las regiones del cerebro de un individuo y su inteligencia, dicen los investigadores de la Universidad de Cambridge.
En los últimos años, ha habido un esfuerzo concertado entre los científicos para mapear las conexiones en el cerebro, los llamados "connectome", y para entender cómo esto se relaciona con los comportamientos humanos, tales como la inteligencia y los trastornos de salud mental.
Ahora, en una investigación publicada en la revista Neuron, un equipo internacional liderado por científicos de la Universidad de Cambridge y los Institutos Nacionales de Salud (NIH), EEUU., ha demostrado que es posible construir un mapa del conectoma analizando los métodos convencionales de escáneres cerebrales tomados usando un escáner de imágenes por resonancia magnética (MRI).
El equipo comparó los cerebros de 296 voluntarios adolescentes típicamente en desarrollo. Sus resultados fueron validados en una cohorte de otros 124 voluntarios. El equipo utilizó un escáner de resonancia magnética 3T convencional, donde 3T representa la fuerza del campo magnético; sin embargo, Cambridge ha instalado recientemente un escáner Siemens 7T Terra MRI mucho más potente, que debería permitir que esta técnica proporcione un mapeo aún más preciso del cerebro humano.
Es posible construir un mapa del conectoma analizando los métodos convencionales de escáneres cerebrales tomados usando un escáner de imágenes por resonancia magnética (MRI).
Una exploración de MRI típica proporcionará una imagen única del cerebro, a partir de la cual es posible calcular múltiples características estructurales del cerebro. Esto significa que cada región del cerebro se puede describir usando hasta diez características diferentes. Los investigadores demostraron que si dos regiones tienen perfiles similares, entonces se describe que tienen 'similitud morfométrica' y se puede suponer que son una red conectada. Verificaron esta suposición utilizando datos de MRI disponibles públicamente en una cohorte de 31 monos macacos rhesus juveniles para compararlos con las estimaciones de conectividad "estándar de oro" en esa especie.
Utilizando estas redes de similitud morfométrica (MSN), los investigadores pudieron construir un mapa que mostraba qué tan bien conectados estaban los 'centros', los principales puntos de conexión entre las diferentes regiones de la red cerebral. Encontraron un vínculo entre la conectividad en los MSN en regiones cerebrales vinculadas a funciones de orden superior, como la resolución de problemas y el lenguaje, y la inteligencia.
"Vimos un vínculo claro entre la 'agitación' de las regiones cerebrales de orden superior, en otras palabras, qué tan densamente conectadas estaban con el resto de la red, y el coeficiente de inteligencia de un individuo", explica el candidato al doctorado Jakob Seidlitz en la Universidad de Cambridge y NIH. "Esto tiene sentido si piensas en los centros como que permiten el flujo de información alrededor del cerebro: mientras más fuertes sean las conexiones, mejor será el cerebro para procesar la información".
"Esto podría llevarnos más cerca de poder obtener una idea de la inteligencia de los escáneres cerebrales, en lugar de tener que confiar en las pruebas de cociente intelectual", dice el profesor Ed Bullmore, jefe de psiquiatría en Cambridge.
Si bien el coeficiente de inteligencia varió entre los participantes, los MSN representaron alrededor del 40% de esta variación: es posible que los datos multimodales de mayor resolución proporcionados por un escáner 7T puedan representar una proporción aún mayor de la variación individual, dicen los investigadores.
"Lo que esto no nos dice, sin embargo, es de dónde viene exactamente esta variación", agrega Seidlitz. "¿Qué hace que algunos cerebros estén más conectados que otros? ¿Se debe a su genética o su proceso educativo, por ejemplo? ¿Y cómo se fortalecen o debilitan estas conexiones en el desarrollo? "
"Lo que esto no nos dice, sin embargo, es de dónde viene exactamente esta variación", agrega Seidlitz. "¿Qué hace que algunos cerebros estén más conectados que otros? ¿Se debe a su genética o su proceso educativo, por ejemplo? ¿Y cómo se fortalecen o debilitan estas conexiones en el desarrollo? "
"Esto podría llevarnos más cerca de poder obtener una idea de la inteligencia de los escáneres cerebrales, en lugar de tener que confiar en las pruebas de cociente intelectual", dice el profesor Ed Bullmore, jefe de psiquiatría en Cambridge. "Nuestra nueva técnica de mapeo también podría ayudarnos a comprender cómo los síntomas de los trastornos de salud mental, como la ansiedad y la depresión, o incluso la esquizofrenia, surgen a partir de las diferencias en la conectividad dentro del cerebro".
La investigación fue financiada por Wellcome Trust y los Institutos Nacionales de Salud de Inglaterra.
Jakob Seidlitz es estudiante de doctorado en el NIH Oxford-Cambridge Scholars Program. Graduado de la Universidad de Rochester, EE. UU., Pasa la mitad de su tiempo en Cambridge y la otra mitad en los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU.La investigación de Jakob tiene como objetivo comprender mejor los orígenes de la enfermedad psiquiátrica, utilizando técnicas como la resonancia magnética para estudiar el desarrollo del cerebro infantil y adolescente y mapear los patrones de conectividad cerebral.
Contacto: Cambridge Neuroscience
Teléfono: +44 (0)1223 337733
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