Tendencias Científicas
Imagen: Daniel Schmid. Fuente: PhotoXpress.
Por vez primera, científicos del Center for Cognitive Brain Imaging (CCBI) de la Carnegie Mellon University (CMU) de Estados Unidos han aplicado una combinación de diversos métodos de registro de imágenes para establecer con exactitud cómo el cerebro humano se adapta a las lesiones.
La investigación, cuyos resultados han aparecido publicados en la revista Cerebral Cortex, ha demostrado que cuando una región del cerebro pierde funcionalidad, un conjunto de áreas del cerebro “de apoyo” se activa inmediatamente, sustituyendo no solo a la zona afectada sino también a otras partes aliadas.
“El cerebro humano tiene una notable capacidad de adaptación a varios tipos de trauma, como el traumatismo craneoencefálico grave o el infarto cerebral, lo que hace posible que continúe funcionando cuando algunas de sus áreas clave resultan lesionadas”, explica Marcel Just, profesor de psicología de la CMU y director del CCBI, en un comunicado de dicha Universidad.
“Ahora ha quedado claro cómo el cerebro puede de manera natural recuperarse de sus lesiones. Esta información nos indica cómo podrían los pacientes entrenar sus cerebros para facilitar su recuperación. El secreto sería desarrollar estilos alternativos de pensamiento, del mismo modo que un bateador ambidiestro desarrolla estilos alternativos de bateo: si se lesiona uno de sus brazos, el bateador practicará más un tipo de bateo basado en el brazo sano”, señala Just.
La investigación, cuyos resultados han aparecido publicados en la revista Cerebral Cortex, ha demostrado que cuando una región del cerebro pierde funcionalidad, un conjunto de áreas del cerebro “de apoyo” se activa inmediatamente, sustituyendo no solo a la zona afectada sino también a otras partes aliadas.
“El cerebro humano tiene una notable capacidad de adaptación a varios tipos de trauma, como el traumatismo craneoencefálico grave o el infarto cerebral, lo que hace posible que continúe funcionando cuando algunas de sus áreas clave resultan lesionadas”, explica Marcel Just, profesor de psicología de la CMU y director del CCBI, en un comunicado de dicha Universidad.
“Ahora ha quedado claro cómo el cerebro puede de manera natural recuperarse de sus lesiones. Esta información nos indica cómo podrían los pacientes entrenar sus cerebros para facilitar su recuperación. El secreto sería desarrollar estilos alternativos de pensamiento, del mismo modo que un bateador ambidiestro desarrolla estilos alternativos de bateo: si se lesiona uno de sus brazos, el bateador practicará más un tipo de bateo basado en el brazo sano”, señala Just.
El pensamiento es una función en red
En su investigación, Just y sus colaboradores, Robert Mason y Chantel Prat, usaron la técnica de exploración de resonancia magnética funcional (fMRI) para estudiar con precisión cómo reaccionaban los cerebros de 16 adultos sanos sometidos a una inhabilitación temporal del área de Wernicke, que es una región de la corteza cerebral implicada en la comprensión del lenguaje.
Los científicos aplicaron estimulación magnética transcraneana (EMT) a mitad de la exploración con fMRI, con el fin de desactivar dicha área durante un tiempo. Además, a los voluntarios se les pidió que realizaran una tarea de comprensión de frases antes, durante y después de la EMT.
Los resultados del experimento mostraron que el conjunto cerebral “de apoyo” está formado por tres tipos de regiones cerebrales: las áreas contralaterales, las regiones situadas junto al área dañada, y un área ejecutiva frontal.
"Los primeros dos tipos de regiones colaborativas tienen capacidades similares a las del área de Wernicke deteriorada, aunque son menos eficientes que esta", explica Just. "La tercera región juega un papel estratégico en la respuesta al deterioro inicial, además de implicar en dicha respuesta a otras áreas cerebrales “de apoyo” con capacidades similares", añade el investigador.
Por otra parte, el estudio demostró que el efecto causado sobre el área de Wernicke afectó negativamente a los ‘colaboradores’ corticales de dicha área. "El pensamiento es una función en red. Cuando un nodo clave resulta dañado, la red que coopera estrechamente con ese nodo también se ve afectada. La gente piensa, por tanto, con grupos de áreas del cerebro, no con áreas cerebrales aisladas”, señala Just.
Mason, autor principal del estudio, señala por su parte que, tras la EMT, el área dañada y sus regiones aliadas volvieron poco a poco al nivel de actividad coordinada que tenían anteriormente, mientras que el conjunto de áreas cerebrales de apoyo seguía en activo. "Esto significa que, durante cierto período de tiempo, hay dos conjuntos de regiones corticales operando simultáneamente. Este hecho explicaría por qué a veces la EMT puede mejorar el rendimiento cerebral”.
La presente investigación estuvo basada en estudios previos de Just sobre la resistencia del cerebro a los accidentes cerebrovasculares y sobre el entrenamiento del cerebro para remediar la dislexia. Su trabajo está inspirado en una teoría computacional, la 4CAPS, que da cuenta de cómo los sistemas cerebrales se auto-organizan de forma dinámica y autónoma como respuesta a circunstancias cambiantes. Para los científicos, esta característica sería la base de una inteligencia fluida.
En su investigación, Just y sus colaboradores, Robert Mason y Chantel Prat, usaron la técnica de exploración de resonancia magnética funcional (fMRI) para estudiar con precisión cómo reaccionaban los cerebros de 16 adultos sanos sometidos a una inhabilitación temporal del área de Wernicke, que es una región de la corteza cerebral implicada en la comprensión del lenguaje.
Los científicos aplicaron estimulación magnética transcraneana (EMT) a mitad de la exploración con fMRI, con el fin de desactivar dicha área durante un tiempo. Además, a los voluntarios se les pidió que realizaran una tarea de comprensión de frases antes, durante y después de la EMT.
Los resultados del experimento mostraron que el conjunto cerebral “de apoyo” está formado por tres tipos de regiones cerebrales: las áreas contralaterales, las regiones situadas junto al área dañada, y un área ejecutiva frontal.
"Los primeros dos tipos de regiones colaborativas tienen capacidades similares a las del área de Wernicke deteriorada, aunque son menos eficientes que esta", explica Just. "La tercera región juega un papel estratégico en la respuesta al deterioro inicial, además de implicar en dicha respuesta a otras áreas cerebrales “de apoyo” con capacidades similares", añade el investigador.
Por otra parte, el estudio demostró que el efecto causado sobre el área de Wernicke afectó negativamente a los ‘colaboradores’ corticales de dicha área. "El pensamiento es una función en red. Cuando un nodo clave resulta dañado, la red que coopera estrechamente con ese nodo también se ve afectada. La gente piensa, por tanto, con grupos de áreas del cerebro, no con áreas cerebrales aisladas”, señala Just.
Mason, autor principal del estudio, señala por su parte que, tras la EMT, el área dañada y sus regiones aliadas volvieron poco a poco al nivel de actividad coordinada que tenían anteriormente, mientras que el conjunto de áreas cerebrales de apoyo seguía en activo. "Esto significa que, durante cierto período de tiempo, hay dos conjuntos de regiones corticales operando simultáneamente. Este hecho explicaría por qué a veces la EMT puede mejorar el rendimiento cerebral”.
La presente investigación estuvo basada en estudios previos de Just sobre la resistencia del cerebro a los accidentes cerebrovasculares y sobre el entrenamiento del cerebro para remediar la dislexia. Su trabajo está inspirado en una teoría computacional, la 4CAPS, que da cuenta de cómo los sistemas cerebrales se auto-organizan de forma dinámica y autónoma como respuesta a circunstancias cambiantes. Para los científicos, esta característica sería la base de una inteligencia fluida.
Referencia bibliográfica:
R. A. Mason, C. S. Prat, M. A. Just. Neurocognitive Brain Response to Transient Impairment of Wernicke's Area. Cerebral Cortex (2013). DOI: 10.1093/cercor/bhs423.
R. A. Mason, C. S. Prat, M. A. Just. Neurocognitive Brain Response to Transient Impairment of Wernicke's Area. Cerebral Cortex (2013). DOI: 10.1093/cercor/bhs423.
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