miércoles, 20 de julio de 2016

19:40:00
MADRID, España, 20 de julio.- A principios del siglo pasado, el neurólogo alemán Korbinian Broadmann hizo el primer mapa de la corteza cerebral humana. Esta capa externa del cerebro, que tiene aspecto de una hoja de papel arrugado, es responsable del procesamiento sensorial y motor, así como de otras funciones consideradas superiores, como el habla o el razonamiento lógico. Broadmann se decidió a explorar el complejo mundo del cerebro a ciegas, como los conquistadores de nuevas tierras. Guiado por la idea entonces pionera de que las diferentes zonas de la corteza cerebral albergarían funciones diferentes, identificó medio centenar de esas regiones, a las que atribuyó un papel selectivo en diversas funciones, como la visual, auditiva o de producción del lenguaje.

La imagen muestra de una parcelación de 180 áreas en el córtex  humano en las superficies del hemisferio derecho e izquierdo (Crédito: Matthew F. Glasser, David C. Van Essen)

Su empresa fue pionera y meritoria. De hecho, en los estudios de neuroimagen, la cartografía cerebral de Brodmann sigue siendo una referencia frecuente para emparejar zonas activadas del cerebro con su estructura. Pero igual que los antiguos mapamundis resultan poco precisos comparados con los actuales, el viejo mapa de Broadmann "no concuerda con los datos anatómicos y funcionales más recientes en muchas regiones del cerebro", como explicaba hace unos meses en la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid el neurocientífico Karl Zilles, del centro de investigación Jülich y RWTH University Aachen, de Alemania. Zilles, que estudia la organización estructural y funcional del cerebro, destacaba la necesidad de integrar todos los conocimientos actuales sobre la corteza cerebral obtenidos por diferentes métodos para tener una idea precisa y global.

En particular, en las últimas dos décadas ha habido un desarrollo sin precedentes en el mapeo cerebral humano. Igual que ocurre con los atlas cartográficos, que recogen distintos aspectos como la geografía física, la situación socioeconómica, religiosa o política de un territorio concreto, un atlas del cerebro es fundamental que un atlas del cerebro integre toda la información disponible. La tarea es complicada, pero el esfuerzo merece la pena. "Solo una especie de atlas multimodal del cerebro humano puede servir de punto de partida para explorar las complejas relaciones entre estructura, función y conectividad de unas regiones con otras", sostienen neurocientíficos como el propio Zilles y David van Essen. Y precisamente Van Essen, de la Universidad de Washington, publica en el último número de Nature un mapa actualizado y de gran precisión de la corteza cerebral humana.

Hasta ahora, los estudios previos han intentado definir los territorios de la corteza cerebral basándose en uno solo de los muchos aspectos que pueden tenerse en cuenta, pero el equipo liderado por Van Essen ha tenido en cuenta un amplio abanico de datos obtenidos del Proyecto Conectoma Humano, que ha mapeado la red de conexiones del cerebro.

El Proyecto Conectoma ha llevado a cabo resonancias magnéticas muy precisas del cerebro de 1.200 adultos. El mapa, obtenido combinando datos de distintas modalidades de resonancias, permite delinear con mucha más precisión la regiones cerebrales y mapear las conexiones que establecen entre sí. Gracias a esa integración, el equipo de Van Essen divide la corteza cerebral en 180 regiones, más del doble de las establecidas por Broadmann. Para delimitar estas nuevas divisiones se han tenido en cuenta diferencias físicas entre zonas adyacentes, como el grosor de la corteza cerebral, los estímulos a los que responden y por supuesto las conexiones que establecen. En este nuevo mapa se identifica con una tasa de precisión de casi el 97%, 97 nuevas áreas, además de confirmar 83 ya conocidas previamente.

Huella digital

También han desarrollado un software que detecta automáticamente la "huella digital" de cada una de estas áreas en las exploraciones del cerebro de una persona. "Estos nuevos datos y herramientas deberían ayudar a explicar cómo evolucionó la corteza de nuestro cerebro y las funciones de sus áreas especializadas tanto en situaciones de salud como de enfermedad. Además, podrían ser prometedoras para una precisión sin precedentes en la cirugía del cerebro y o las pruebas diagnósticas" augura Bruce Cuthbert, director en funciones del Instituto Nacional de Salud de la Salud Mental (NIMH), que ha cofinanciado la investigación como parte del Proyecto Conectoma Humano.

"El cerebro no es como un ordenador que puede soportar cualquier sistema operativo y ejecutar cualquier software. Por el contrario, el software del cerebro (la forma en que funciona) está íntimamente correlacionado con su estructura, su hardware, por así decirlo. Si queremos saber lo que el cerebro puede hacer, hay que entender primero cómo se organiza y como está cableado", asegura Van Essen.

Este avance, explican los investigadores, es comparable al que se ha producido en astronomía en las últimas décadas, que ha permitido pasar de las imágenes borrosas obtenidas con los telescopios terrestres a otras mucho más precisa de los telescopios espaciales.

En este caso, para desterrar esa visión "borrosa" del mapa del cerebro, se ha recurrido al uso de múltiples modalidades de datos: imágenes por resonancia magnética para medir la arquitectura cortical, la actividad, la conectividad y la topografía en un grupo de 210 participantes sanos. Estas medidas, incluyen el grosor de la corteza, la cantidad de aislante (mielina) de los nervios, las diferencias en la resonancia entre el estado de reposo y de actividad, entre otras. (Pilar Quijada / ABC España / Scientific America)