Mediante el análisis de exploraciones cerebrales realizadas mientras algunas personas observaban fragmentos de películas, investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) han creado el mapa más detallado hasta la fecha de las funciones de la corteza cerebral. Utilizando imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI), el equipo identificó 24 redes cerebrales con funciones específicas, que abarcan el procesamiento del lenguaje, las interacciones sociales, las características visuales y otros tipos de información sensorial.
Muchas de estas redes cerebrales ya se habían observado previamente, pero nunca se habían caracterizado con tanta precisión en condiciones naturales. Mientras que este nuevo estudio, publicado en la revista Neuron, trazó un mapa de estas redes en sujetos que veían películas, investigaciones anteriores se basaron en un número limitado de tareas específicas o en la observación de correlaciones cerebrales en sujetos en reposo. “Hay un nuevo enfoque en la neurociencia que permite observar las redes cerebrales en condiciones más naturales”, señaló Robert Desimone, director del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro del MIT. “Se trata de un nuevo enfoque que revela algo diferente de los enfoques convencionales en neuroimagen, que, no nos dará todas las respuestas, pero genera muchas ideas interesantes basadas en lo que vemos en las películas y que está relacionado con estos mapas de redes que surgen”, indicó Desimone.
Los investigadores esperan que su nuevo mapa sirva como base para investigaciones más profundas sobre las funciones específicas de cada una de estas redes cerebrales.
Mapeo de precisión
La corteza cerebral alberga regiones especializadas en procesar diferentes tipos de información sensorial, como la visual y la auditiva. En las últimas décadas, los investigadores han identificado numerosas redes involucradas en estos procesos, utilizando principalmente fMRI para medir la actividad cerebral mientras los sujetos realizan tareas específicas, como observar rostros. En otros estudios, los expertos también han escaneado los cerebros de personas mientras no realizaban ninguna actividad o dejaban que sus mentes vagaran. A partir de estos experimentos, se ha identificado la red neuronal por defecto, un conjunto de áreas cerebrales que se activa durante actividades introspectivas, como el soñar despierto.
“Hasta ahora, la mayoría de los estudios sobre redes se basaban en la realización de resonancias magnéticas funcionales en estado de reposo”, afirmó Reza Rajimehr, científico investigador del Instituto McGovern y autor principal del artículo. “Gracias a esos estudios, conocemos algunas redes principales de la corteza cerebral, cada una de ellas es responsable de una función cognitiva específica y han tenido una gran influencia en el campo de la neuroimagen”, aseguró Rajimehr. No obstante, durante el estado de reposo, muchas áreas de la corteza cerebral pueden no mostrar actividad. Para obtener una visión más completa de las funciones de estas regiones, el equipo del MIT analizó los datos obtenidos mientras los sujetos realizaban una tarea más natural: ver una película.
“Al utilizar un estímulo como una película, podemos activar muchas regiones de la corteza de manera muy eficiente, por ejemplo, las regiones sensoriales estarán activas para procesar diferentes características de la película, y las áreas de alto nivel estarán activas para extraer información semántica e información contextual”, explicó Rajimehr, que añadió que “al activar el cerebro de esta manera, ahora podemos distinguir diferentes áreas o diferentes redes en función de sus patrones de activación”.
Los datos de este estudio fueron obtenidos como parte del Proyecto Conectoma Humano. Utilizando un escáner de resonancia magnética de 7 teslas, que proporciona una resolución superior a la de los escáneres de resonancia magnética convencionales, se registró la actividad cerebral de 176 personas mientras veían una hora de clips de películas con una variedad de escenas. El equipo del MIT aplicó un algoritmo de aprendizaje automático para analizar los patrones de actividad en cada región del cerebro, lo que les permitió identificar 24 redes cerebrales con distintos patrones de actividad y funciones.
Algunas de estas redes se encuentran en áreas sensoriales como la corteza visual o auditiva, como era de esperar en regiones con funciones sensoriales específicas. Otras responden a características como acciones, lenguaje o interacciones sociales. Aunque muchas de estas redes ya se habían observado en investigaciones anteriores, esta técnica ofrece una definición más precisa de su localización. Los investigadores también descubrieron redes que no se habían identificado previamente, incluida una en la corteza prefrontal, que parece ser especialmente sensible a las escenas visuales. Esta red mostró una mayor actividad en respuesta a las imágenes que se presentaban en los fotogramas de la película.
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