Una investigación publicada en Nature Communications propone un avance en la comprensión de cómo la biología a escala microscópica da lugar a la arquitectura funcional del cerebro. El estudio, con Vince Calhoun como autor sénior y el equipo del TReNDS Center, integró múltiples fuentes de datos para construir un mapa biológico detallado que vincula niveles celulares y moleculares con la organización observada en fMRI.
Los científicos midieron la conectividad dinámica con escáneres que registran cómo cambian las comunicaciones entre regiones cerebrales en el tiempo. Luego combinaron esos datos con mapas de tipos celulares, con distribuciones de mensajeros químicos como serotonina y dopamina y con estructuras productoras de energía como las mitocondrias. Mediante un análisis de mediación, demostraron que las redes funcionales pueden funcionar como puentes que explican cómo rasgos moleculares afectan la cognición y el comportamiento.
Guozheng Feng y Jiayu Chen señalaron que ciertas redes actúan como intermediarias entre la biología microscópica y procesos mentales complejos. Calhoun añadió que muchos trastornos mentales y neurodegenerativos implican desajustes a nivel molecular y alteraciones de redes, y que estos hallazgos podrían identificar qué sistemas son más vulnerables en la esquizofrenia, la depresión o el Alzheimer. A largo plazo, el equipo aspira a crear mapas personalizados que relacionen la biología de una persona con el funcionamiento de sus redes cerebrales para facilitar tratamientos más adaptados. El estudio recibió financiación de la National Science Foundation y de los National Institutes of Health.
Palabras difíciles
- conectividad dinámica — cambios en las comunicaciones cerebrales con el tiempo
- mitocondrias — orgánulo celular que produce energía
- mensajeros químicos — sustancia que transmite señales entre células
- mediación — estudio que investiga si una variable explica otra
- redes funcionales — conjunto de regiones cerebrales que trabajan juntas
- vincula — unir o relacionar dos elementos entre sí
- cognición — procesos mentales como pensar y recordar
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Preguntas de discusión
- ¿Qué beneficios y qué desafíos podrían tener los mapas personalizados que relacionan la biología con las redes cerebrales?
- ¿De qué manera podrían estos hallazgos sobre redes funcionales influir en el diagnóstico o tratamiento de trastornos mentales?
- Entre mapas de tipos celulares, distribuciones de mensajeros químicos y fMRI dinámico, ¿qué dato te parece más difícil de integrar y por qué?
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