Aunque gran parte del cerebro sigue siendo un misterio, los científicos han pensado durante mucho tiempo que nuestros pensamientos, sentimientos y comportamiento son el resultado de miles de millones de neuronas interconectadas que transmiten señales entre sí, lo que permite la comunicación entre las regiones del cerebro.
Pero el Quédate publicado el miércoles en la revista Nature desafía esa noción, sugiriendo en cambio que la forma del cerebro (su tamaño, sus curvas y surcos) puede tener más influencia en cómo pensamos, sentimos y actuamos que las conexiones y señales entre las células nerviosas.
Un equipo de investigación en Australia llegó a esta conclusión después de tomar resonancias magnéticas de los cerebros de 255 personas mientras los participantes realizaban tareas como tocar con los dedos o recordar una serie de imágenes. A partir de ahí, el equipo examinó 10 000 mapas diferentes de la actividad cerebral de las personas, recopilados de más de 1000 experimentos en todo el mundo, para evaluar más a fondo el papel de la forma del cerebro.
A continuación, crearon un modelo informático que simulaba la forma en que el tamaño y la forma del cerebro afectan las ondas de actividad eléctrica, conocidas como ondas cerebrales. Compararon este modelo con un modelo informático preexistente de actividad cerebral que se alinea estrechamente con la comprensión de la conectividad neuronal como impulsor de la función cerebral.
La comparación mostró que el nuevo modelo proporcionó una reconstrucción más precisa de la actividad cerebral que se muestra en las imágenes de resonancia magnética y mapas de actividad cerebral que el modelo anterior.
James Pang, autor principal del estudio e investigador de la Universidad de Monash en Australia, comparó la importancia de la forma del cerebro con el guijarro que hace ondas en un estanque: el tamaño y la forma del estanque ayudan a determinar la naturaleza de esos ondas
“La geometría es muy importante porque guía cómo se verá la ola y eso, a su vez, se correlaciona con los patrones de actividad que se ven cuando las personas realizan diferentes tareas”, dijo Pang.
La teoría de la forma del cerebro se ha planteado durante más de una década, dijo David van Essen, profesor de neurociencia en la Universidad de Washington en St. Louis. Pero la mayoría de los investigadores, dijo, aún suscriben la hipótesis clásica: que cada neurona o neurona de los aproximadamente 100 mil millones de neuronas del cerebro tiene un axón, que funciona como un cable para transmitir información a otras neuronas, y eso permite la actividad cerebral.
“La hipótesis inicial básica es que el cableado del cerebro es fundamental para comprender cómo funciona el cerebro”, dijo van Essen.
Pang dijo que su investigación no disminuye la importancia de la comunicación entre las neuronas. En cambio, sugiere que la ingeniería cerebral juega un papel más importante en la función cerebral.
“Lo que muestra el trabajo es que la forma tiene un efecto más fuerte, pero no dice que la conexión no sea importante”, dijo.
Pang también señaló que la hipótesis de la forma del cerebro tiene una ventaja: la forma del cerebro es más fácil de medir que el cableado del cerebro, por lo que prestar más atención al tamaño o las curvas del cerebro podría abrir nuevas vías de investigación.
Un tema que vale la pena explorar, dijo, es el papel potencial de la forma del cerebro en el desarrollo de enfermedades psiquiátricas y neurológicas.
En teoría, dijo Pang, la velocidad a la que las ondas viajeras se propagan a diferentes regiones del cerebro podría afectar la forma en que las personas procesan la información. Esto, a su vez, puede contribuir a patrones de actividad cerebral asociados con enfermedades como la esquizofrenia o la depresión.
Pero no todos los científicos están convencidos por la nueva investigación. Van Essen, por su parte, sigue siendo escéptico.
“Sería un eufemismo decir que esta es una teoría controvertida, y que realmente necesita ser puesta a prueba para evaluar críticamente si resistirá la prueba del tiempo”, dijo.
Van Essen planteó varias preocupaciones sobre el estudio, incluido el hecho de que los modelos de los investigadores se basan en formas promedio de los cerebros de los participantes. Según van Essen, este enfoque arroja luz sobre las dramáticas diferencias en los patrones de pliegues superficiales de un cerebro a otro.
Sin embargo, Pang dijo que los hallazgos “siguen siendo sólidos” incluso después de un análisis a nivel individual de la forma del cerebro.
Van Essen también advirtió que las máquinas de resonancia magnética son herramientas imperfectas y es posible que no capturen de manera confiable la naturaleza del cableado cerebral.
“Si bien es emocionante e informativo, sigue siendo inexacto en aspectos fundamentales e incompleto, y deja mucho que resolver en estudios futuros”, dijo sobre la tecnología de resonancia magnética.
Su investigación no es definitiva, dijo Pang, pero agregó que, en su opinión, el nuevo estudio “refuerza la teoría” de que la forma del cerebro tiene una mayor influencia en la actividad cerebral que las conexiones de las células nerviosas.
“Confiamos mucho en que el efecto ya está ahí”, dijo.
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