redes cerebrales en reposo están listas para la acción

DETROIT: al igual que el cuerpo y los músculos de un velocista están listos para la acción mientras esperan que el arma de fuego arranque, las redes cerebrales en reposo parecen estar esperando en un estado de potenciación para ejecutar incluso los comportamientos más simples.

Esta evidencia proviene de un nuevo artículo publicado esta semana en la revista PLoS One, que informa sobre un estudio dirigido por los profesores Vaibhav Diwadkar, Ph.D., de la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Wayne y Steven L. Bressler, Ph.D., director interino del Centro de Sistemas Complejos y Ciencias del Cerebro de la Universidad Florida Atlantic.

En el estudio, "Potenciación de las subredes motoras para control motor pero no memoria operativa: interacción de DACC y SMA revelada por conectividad funcional dirigida en estado de reposo", los investigadores utilizaron una tarea experimental simple, haciendo que cada participante realizara un control motor simple comportamiento (tocando su dedo índice con una señal visual) que alternaba entre comportamiento y descanso. La actividad cerebral se adquirió mediante una IRM funcional (IRMf), una técnica que permite la recolección de señales dinámicas desde el cerebro cuando el sujeto realiza una tarea y cuando está en reposo.

Mediante el modelado relativamente complejo de las señales de fMRI, el equipo estudió las interacciones de la red cerebral entre dos regiones cerebrales importantes: la corteza dorsal anterior cingulada (DACC), utilizada para el control, y el área motora suplementaria (SMA), utilizada para los movimientos motores. En sus estudios previos, el equipo destacó la importancia de las interacciones de redes direccionales desde el DACC hasta el SMA durante el comportamiento motor simple. En el SPoS Onepaper, mostraron un efecto convincente y opuesto: durante los períodos de descanso que alternaban entre la tarea de comportamiento del motor, las interacciones de red desde el SMA hasta el dACC ahora se incrementaron.

Según Diwadkar, quien codirige la División de Investigación de Imágenes Cerebrales en el Departamento de Psiquiatría y Neurociencias del Comportamiento, "Estos resultados sugieren que las interacciones direccionales de la SMA con la DACC durante el período de descanso de hecho pueden potenciar las interacciones relacionadas con la tarea en el lado opuesto dirección." Señaló además que los estudios confirman lo que se ha sugerido y demostrado de forma independiente: que las redes del cerebro siempre están en un estado de potenciación para la acción, precisamente porque es imposible predecir lo que se les exigirá que hagan en un momento dado. Por lo tanto, es poco probable que el cerebro pueda descansar verdaderamente.

Este documento es uno de los pocos intentos de investigar sistemáticamente las interacciones direccionales entre redes cerebrales en estado de reposo y mostrar cómo este estado podría potenciar la dirección opuesta del mismo procesamiento relacionado con tareas de red.

"Nuestros hallazgos son convincentes porque las redes cerebrales están en patrones de interacciones direccionales incesantemente complejas", dijo Diwadkar. "La direccionalidad es difícil de medir, y nuestros análisis complejos muestran que es posible estimar esto a partir de datos de resonancia magnética funcional".

Según Diwadkar, los hallazgos del equipo revelan aspectos no solo de la función normativa del cerebro, sino que también pueden proporcionar nuevas direcciones para caracterizar las interacciones de red desordenadas en los síndromes neuropsiquiátricos. Investigarán estas cuestiones en el trastorno obsesivo-compulsivo con David Rosenberg, MD, Miriam L. Hamburger, presidente de Child Psychiatry y presidente del Departamento de Psiquiatría y Neurociencias del Comportamiento en la Universidad Estatal de Wayne; y en esquizofrenia con el Dr. Jeffrey Stanley, Ph.D., profesor asociado de psiquiatría. Diwadkar y Bressler continúan colaborando en varias direcciones de investigación enfocándose en la función y disfunción de la red cerebral.