lunes, 15 de julio de 2013

Conectividad cerebral y ciclo vital

Emily L. Dennis y Paul M. Thompson publican un artículo en el ‘International Journal of Developmental Neuroscience’ (2013, 31, 525-542) titulado ‘Mapping connectivity in the developing brain’. Me permito recomendarles su lectura.

Se revisa una gran parte de la investigación publicada hasta la fecha usando técnicas que permiten estudiar la conectividad estructural y funcional, tanto en individuos saludables como en aquellos que presentan trastornos.

Las técnicas de DTI (Diffusion Tensor Imaging) son esenciales para explorar la conectividad estructural, el recorrido de los axones por el cerebro para conectar distintas regiones. HARDI (High Angular Resolution Diffusion Image) es una técnica mejorada, especialmente para discriminar fiablemente fibras que se cruzan, como es el caso del cuerpo calloso o los tractos de asociación que recorren largas distancias en el cerebro.

En el lado funcional, el registro en estado de reposo (resting state fMRI) se ha convertido en la técnica estrella para estudiar la conectividad entre regiones cerebrales que pueden estar asociadas estructuralmente o no. Se supone que la coordinación de regiones distantes en estado de reposo permite organizar la actividad neuronal, prepara el cerebro para la acción. Suelen usarse tres tipos de aproximaciones: basada en regiones (seed-based), el análisis de componentes (ICA) y la ‘graph theory’. En todas ellas se persigue aislar redes de conectividad intrínseca (ICNs).


Quizá uno de los resultados más llamativos de la investigación en conectividad es que los niños poseen una menor organización jerárquica en sus conexiones que los adultos. Además, (a) las conexiones entre estructuras subcorticales y corticales es más fuerte en niños que en adultos, mientras que (b) las conexiones entre estructuras corticales es más robusta en adultos que en niños. Finalmente, a medida que los individuos van creciendo se aprecia un cambio de conexiones próximas (short-range) a conexiones distantes (long-range). La maduración cerebral conlleva un incremento de la conexión entre regiones más distantes.


Naturalmente, los autores hacen referencia al fascinante proyecto ENIGMA, que ya tuvimos oportunidad de comentar en este blog:


Dennis y Thompson también revisan estudios sobre las alteraciones en los patrones de conectividad en casos como el autismo, el X frágil o el ADHD. Se atreven también con un comentario sobre diferencias de sexo en conectividad.

En colaboración con el equipo de Thompson, nuestro laboratorio está actualmente explorando las posibilidades de la investigación en conectividad para comprender las diferencias intelectuales (Martínez et al., 2013, ‘Prediction of cognitive performance using graph theory and exploratory factor analysis on structrual brain networks’, ISBI 2013).


Un resultado sugerente que hemos observado es que una mayor capacidad intelectual parece asociarse a la presencia de tractos ‘inusuales’, es decir, difíciles de detectar en la mayor parte de los individuos. Además, los individuos más competentes intelectualmente presentan un patrón predominante de conexiones de larga distancia (long-distance) frente a los de corta distancia (short-range).

En suma, la investigación actual en neuroimagen se está moviendo hacia una consideración dinámica del cerebro en su relación, tanto con el desarrollo, como con respecto a variables por las que (algunos) psicólogos (y la sociedad) manifiestan un alto interés (como, por ejemplo, la capacidad intelectual).


El futuro inminente presenta un panorama realmente excitante.

2 comentarios:

  1. Gracias por este conciso, certero y entendible análisis del artículo, Roberto.

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  2. Gracias por el feedback JC. Saludos, R

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