Mapeo cerebral innovador revela secretos de las funciones cognitivas superiores

MadridLos recientes avances en cartografía cerebral nos han aportado nueva información sobre el funcionamiento del cerebro humano, especialmente en tareas complejas. Científicos de la Universidad de Birmingham han desarrollado un método innovador que mejora técnicas anteriores, las cuales usualmente se centraban en la interacción entre solo dos áreas cerebrales. Esta nueva técnica analiza cómo múltiples áreas del cerebro interactúan en conjunto, lo cual facilita una mejor comprensión de funciones como el lenguaje, el pensamiento y la concentración.
La nueva técnica emplea datos de escáneres de fMRI proporcionados por el Human Connectome Project, cuyo objetivo es mapear las estructuras cerebrales y relacionarlas con comportamientos específicos. A diferencia de los métodos tradicionales que tienen dificultades para manejar las complejas conexiones del cerebro, este enfoque requiere métodos estadísticos avanzados para interpretar los datos inherentemente "ruidosos" de estos escáneres. El equipo de investigación creó modelos de interacciones complejas utilizando datos de 100 participantes y probó estos modelos en tres áreas específicas.
- Identificación de tareas a través de la actividad cerebral durante escaneos de fMRI.
- Reconocimiento individual mediante patrones únicos de señales cerebrales, formando una "huella cerebral".
- Separación de señales cerebrales de alto nivel vinculadas a características de comportamiento individuales respecto a señales de menor nivel.
Este estudio podría abrir la puerta a numerosos usos en el futuro. Podría transformar nuestro enfoque hacia enfermedades cerebrales como el Alzhéimer. Al investigar el funcionamiento cerebral en personas con estos problemas, los científicos podrían comprender cómo las funciones del cerebro cambian con el tiempo o incluso identificar señales tempranas antes de que se vuelvan evidentes.

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Poder extraer información específica de las señales cerebrales podría transformar enormemente la medicina personalizada. Como las actividades cerebrales varían mucho de persona a persona, modelos detallados podrían ofrecer tratamientos adaptados para condiciones mentales o psicológicas. En esencia, los datos únicos del cerebro de cada individuo podrían ser clave para desarrollar terapias específicas para ellos.
Esta técnica podría ser crucial para la inteligencia artificial y el aprendizaje automático. Podría contribuir a la creación de sistemas de IA más avanzados que funcionen como cerebros humanos. Al comprender cómo colaboran las diferentes áreas del cerebro en tareas complejas, los programas de IA podrían mejorarse para procesar información de manera más similar a los humanos.
Este avance representa un gran paso para la neurociencia y disciplinas relacionadas. Demuestra que el uso de nuevas técnicas de mapeo para estudiar la compleja red del cerebro puede abrir camino a investigaciones innovadoras y aplicaciones prácticas.
El estudio se publica aquí:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-54472-yy su cita oficial - incluidos autores y revista - es
Andrea Santoro, Federico Battiston, Maxime Lucas, Giovanni Petri, Enrico Amico. Higher-order connectomics of human brain function reveals local topological signatures of task decoding, individual identification, and behavior. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-54472-y

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