Publicado 21/07/2020 18:37:09 +02:00CET

La conectividad cerebral es igual en todos los mamíferos, incluidos los humanos

La acumulación de hierro en el cerebro está relacionada con el deterioro cognitivo en pacientes con Alzheimer.
La acumulación de hierro en el cerebro está relacionada con el deterioro cognitivo en pacientes con Alzheimer. - RADIOLOGICAL SOCIETY OF NORTH AMERICA

MADRID, 21 Jul. (EUROPA PRESS) -

Los investigadores de la Universidad de Tel Aviv (Israel) han llevado a cabo un estudio pionero diseñado para investigar la conectividad cerebral en 130 especies de mamíferos. Los intrigantes resultados, que contradicen las conjeturas generalizadas, revelaron que los niveles de conectividad cerebral son iguales en todos los mamíferos, incluidos los humanos.

"Descubrimos que la conectividad del cerebro (la eficiencia de la transferencia de información a través de la red neural) no depende ni del tamaño ni de la estructura de ningún cerebro específico. En otras palabras, los cerebros de todos los mamíferos, desde los diminutos ratones, pasando por los humanos, hasta los grandes toros y delfines, exhiben igual conectividad, y la información viaja con la misma eficiencia dentro de ellos. También encontramos que el cerebro preserva este equilibrio a través de un mecanismo de compensación especial: cuando la conectividad entre los hemisferios es alta, la conectividad dentro de cada hemisferio es relativamente baja, y viceversa", explica el líder del trabajo, Yaniv Assaf.

La conectividad del cerebro es una característica central, crítica para el funcionamiento del cerebro. Muchos científicos han asumido que la conectividad en el cerebro humano es significativamente mayor en comparación con otros animales, como una posible explicación para el funcionamiento superior del 'animal humano'.

"Sabemos que las características clave se conservan a lo largo del proceso evolutivo. Así, por ejemplo, todos los mamíferos tienen cuatro miembros. En este proyecto quisimos explorar la posibilidad de que la conectividad cerebral pueda ser una característica clave de este tipo, mantenida en todos los mamíferos independientemente de su tamaño o estructura cerebral. Para ello utilizamos herramientas de investigación avanzadas", detalla el investigador, cuyo trabajo se ha publicado en la revista 'Nature Neuroscience'.

El proyecto comenzó con escaneos avanzados de difusión de resonancia magnética de los cerebros de alrededor de 130 mamíferos, cada uno representando una especie diferente. Los cerebros representaban un rango muy amplio de mamíferos - desde pequeños murciélagos que pesaban 10 gramos hasta delfines cuyo peso puede alcanzar cientos de kilogramos. Dado que los cerebros de alrededor de 100 de estos mamíferos nunca antes habían sido escaneados por resonancia magnética, el proyecto generó una base de datos novedosa y única a nivel mundial. Los cerebros de 32 humanos vivos también fueron escaneados de la misma manera. La tecnología única, que detecta la materia blanca en el cerebro, permitió a los investigadores reconstruir la red neuronal: las neuronas y sus axones (fibras nerviosas) a través de las cuales se transfiere la información, y las sinapsis (uniones) donde se encuentran.

El siguiente desafío fue comparar los escaneos de diferentes tipos de animales, cuyos cerebros varían mucho en tamaño y/o estructura. Para ello, los investigadores emplearon herramientas de la Teoría de Redes, una rama de las matemáticas que les permitió crear y aplicar un indicador uniforme de la conductividad cerebral: el número de sinapsis que un mensaje debe cruzar para llegar de un lugar a otro de la red neuronal.

"Por cada cerebro que escaneamos, medimos cuatro medidores de conectividad: conectividad en cada hemisferio (conexiones intrahemisféricas), conectividad entre los dos hemisferios (interhemisférica), y conectividad general. Descubrimos que la conectividad general del cerebro sigue siendo la misma para todos los mamíferos, grandes o pequeños, incluyendo a los humanos. En otras palabras, la información viaja de un lugar a otro a través del mismo número de sinapsis. Sin embargo, hay que decir que los diferentes cerebros utilizan diferentes estrategias para preservar esta igual medida de conectividad global: algunos exhiben una fuerte conectividad interhemisférica y una conectividad más débil dentro de los hemisferios, mientras que otros muestran lo contrario", comenta Assaf.

Además, también hallaron que las variaciones en la compensación de la conectividad caracterizan no sólo a diferentes especies sino también a diferentes individuos dentro de la misma especie. "En otras palabras, los cerebros de algunas ratas, murciélagos o humanos exhiben una mayor conectividad interhemisférica a expensas de la conectividad dentro de los hemisferios, y al revés, en comparación con otros de la misma especie. Sería fascinante hacer una hipótesis de cómo los diferentes tipos de conectividad cerebral pueden afectar a varias funciones cognitivas o capacidades humanas como los deportes, la música o las matemáticas. Tales preguntas serán abordadas en nuestras futuras investigaciones", concluye el científico.

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