La Huella Dactilar de Nuestros Cerebros

En una apasionante investigación publicada recientemente en ‘Nature Neuroscience’, se demuestra que puede identificarse a los individuos según su actividad cerebral espontánea.

En una medida similar a como pueden ser identificados según su huella dactilar (fingerprint).

La organización funcional del cerebro varía de persona a persona. El perfil de conectividad es una propiedad intrínseca del individuo, y, por tanto, puede usarse para distinguirle de otros individuos. En esta investigación se observa que la conectividad característica en regiones frontales y parietales es especialmente útil para definir esas diferencias individuales.

Por si eso no fuese suficiente, resulta que esas diferencias predicen las diferencias de rendimiento en un test estandarizado de razonamiento abstracto (inteligencia fluida).

El artículo se abre con la lapidaria frase de que “all individuals are unique”. Nada sorprendente para los psicólogos diferenciales. Y continúa: “studies that contrast two populations –such as patients and healthy controls—typically ignore the considerable heterogeneity within each group”.

En la investigación se estudia a 126 individuos sanos (del Human Connectome Project, HCP) de los que se obtienen registros MRI funcionales, tanto en reposo (en dos días consecutivos) como completando alguna tarea (de memoria operativa, emocional, motora o lingüística). Se usa el registro en reposo del primer día para identificar a los individuos el segundo día.

El cerebro de los individuos se parcela en 268 regiones (nodos) para calcular con qué nivel de conectividad se relacionan. El resultado es una matriz de 268x268 para cada uno de esos individuos en las seis sesiones de registro. El análisis busca semejanzas entre esas matrices.

El grado de éxito en la identificación considerando todas las conexiones se sitúa por encima del 93%. Pero se va más allá centrando la atención en algunas de las redes identificadas en la investigación previa: medial-frontal, fronto-parietal, default mode, subcortical-cerebelo, motora, visual I, visual II y visual de asociación.

Las dos redes de mayor éxito al identificar a los individuos fueron la medial-frontal y la fronto-parietal. Ambas reúnen regiones de asociación de alto nivel de los lóbulos temporales, parietales y frontales. Esas regiones son las más recientes en términos evolucionistas y las que presentan mayor variabilidad individual. En el caso de la red fronto-parietal, el grado de éxito en la identificación supera el 98%. Es decir, prácticamente perfecto.

El siguiente paso consiste en averiguar cuáles son las conexiones que más contribuyen a la identificación individual. Esos nodos se ubican en los lóbulos temporal, parietal y frontal.

Unos de los resultados más interesantes es que se comprueba que es necesario un registro no demasiado breve para poder calcular un patrón estable de conectividad que permita una identificación exitosa. Naturalmente, esto es particularmente coherente con el concepto de rasgo en Psicología diferencial. Los estados no predicen porque no son estables; los rasgos predicen porque sí lo son.

Además, la parcelación basada en casi 300 regiones es mucho más útil que los esquemas de parcelación mas globales, es decir, basadas en un número menor de regiones: “una parcelación de mayor resolución contribuye a la detección de las diferencias individuales y mejora el grado de identificación”.

En la fase final, este grupo de científicos se pregunta si las diferencias individuales de conectividad predicen las diferencias de rendimiento en el test de Raven (que mide inteligencia fluida, Gf):

¿Se puede predecir el nivel de Gf de un individuo a partir de su perfil de conectividad?

La correlación entre la puntuación predicha y observada en Gf fue de r = 0.50.

Y lo que es quizá más interesante, las conexiones más relevantes para esa correlación se situaron en la red fronto-parietal: “las redes que más discriminan a los individuos son también las más relevantes para las diferencias individuales de carácter psicológico”.

Por tanto, esa conectividad individual podría servir como neuro-marcador de la conducta presente y futura: “eventualmente se podría usar para personalizar la educación y las prácticas clínicas mejorando la eficiencia en ambos casos”.

El viejo sueño de los psicólogos diferenciales hecho realidad.

Es importante subrayar que la red fronto-parietal es particularmente activa al resolver tareas de alto nivel que requieren control cognitivo, pero esa red también permite identificar las diferencias individuales en estado de reposo. Por tanto, espontáneamente, el nivel de conectividad en esa red permite apresar una característica estable de los individuos: “a la vista de estos resultados, la investigación futura podría usar la clasificación intra-sujeto para explorar cómo se reorganizan las redes fronto-parietales de cada individuo para responder a las demandas de la tarea a resolver”.

En suma, esta investigación destaca la relevancia de centrarse en casos concretos, más allá de los grupos, para encontrar patrones máximamente eficientes. Esta perspectiva podría ayudar a comprender algunos problemas que atormentan a quienes investigan el sustrato neurobiológico de, por ejemplo, las diferencias de capacidad.

Vale la pena destacar, para terminar este breve post, una de las limitaciones del estudio: los dos registros en reposo estuvieron separados únicamente por un día. ¿Serían igualmente estables los patrones de conectividad con un intervalo temporal mayor?

La pregunta puede responderse.

Y en ello estamos.