Más allá de las regiones (del cerebro)

Bratislav Misic y Olaf Sporns publican un artículo de opinión en el que

a)    Se desmarcan de la tendencia a subrayar la relevancia de determinadas regiones del cerebro para comprender sus relaciones con la conducta y

b)    Abrazan la perspectiva del conectoma, es decir, de las conexiones entre regiones.

Confiesan que ese movimiento –está por ver si hacia delante—es posible gracias a los avances tecnológicos y, también, a la existencia de excelentes bases de datos de carácter público que los científicos interesados pueden explorar (openly shared neuroscience data).

Los desarrollos técnicos permiten integrar evidencias de carácter multimodal –es decir, registros de datos de naturaleza estructural y funcional—. Esa combinación puede mejorar nuestra comprensión sobre la supuesta complejidad del cerebro humano –casi todo lo desconocido parece súper complejo hasta que se comprende.

Generar modelos sobre la conexión entre regiones requiere adaptar a la neurociencia técnicas de análisis estadístico bastante conocidas en Psicología y ciencias afines, como, por ejemplo, los modelos de ecuaciones estructurales –basados en una de las escasísimas técnicas ideadas dentro de la propia Psicología, es decir, el análisis factorial.

Agregar los datos disponibles de un modo significativo también será importante para ayudarnos a avanzar. Ejemplos son NeuroSynth o Brain-Map. Según parece, las regiones del cerebro que soportan la resolución de tareas similares se encuentran más conectadas de modo espontáneo. Los patrones de activación simultánea y de conectividad se encuentran relacionados y se asocian, a su vez, a fenotipos cognitivos y conductuales de marcado interés.

El cerebro es un sistema a gran escala en el que las regiones habitualmente identificadas interactúan. Esas relaciones son, además, dinámicas. Las regiones que se conectan al resolver una determinada tarea pueden cambiar cuando se enfrenta por primera vez o transcurrido algún tiempo. Las regiones multimodales –más generales—son más relevantes en las primeras fases y las unimodales –más específicas—adquieren protagonismo más adelante. Es decir, el sistema propende a maximizar su eficiencia. El procesamiento controlado le cede la responsabilidad al automático en cuanto es posible, hecho que posee un reflejo en cómo procesa el cerebro la información.

Los autores de este artículo sugieren que el sistema posee una naturaleza jerárquica en el que las regiones responsables del procesamiento de alto nivel (poli-sensoriales) son multipropósito, es decir, se implican en un elevado número de tareas –valen para un roto y para un descosido.

Las técnicas multivariadas permiten considerar de modo simultáneo las conexiones entre regiones cerebrales y las medidas psicológicas para generar un mapa combinado. En este blog se han discutido algunos ejemplos de cómo se están aplicando esta clase de técnicas para alcanzar ese objetivo:

Connectome-Wide Association.

Conectoma y el factor general de inteligencia (g).

La Huella Dactilar de Nuestros Cerebros.

Esas técnicas de análisis estadístico están particularmente indicadas para la aproximación basada en el análisis de cómo se conectan de modo dinámico las distintas regiones del cerebro humano.

Probablemente una de las aplicaciones más excitantes se relaciona con la identificación de individuos. Es decir, se puede analizar el patrón de conectividad de un numeroso grupo de personas y averiguar quién es quién, del mismo modo que se puede identificar inequívocamente a quién pertenece una huella dactilar (connectotyping).

No son pocos quienes pensamos que es llegado el momento de pasar de considerar grupos a centrarse en los individuos porque, de hecho, no hay dos conectomas iguales.

Hagámoslo en serio y con determinación.