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Actividad cerebral y cognición

Un equipo de la Unión Europea ha estudiado los aspectos cognitivos de los enlaces dinámicos entre las distintas regiones del cerebro. A través de nuevos métodos analíticos que ofrecen aplicaciones terapéuticas, los resultados de la investigación revelaron la existencia de episodios que se caracterizan por una sola conexión y mostraron además que la materia gris de la corteza suele estar llena de actividad.
Actividad cerebral y cognición
El cerebro humano se encuentra permanentemente activo. Esta actividad comprende conexiones muy breves entre regiones cerebrales que realizan un cometido específico y hace posible la función cognitiva. No obstante, resulta difícil captar imágenes de estos procesos transitorios y estudiarlos, sobre todo si se tienen en cuenta los paradigmas que presuponen la permanencia de las redes neuronales funcionales.

El objetivo del proyecto R&B BRAIN (In-depth investigations of the non-stationary dynamics of resting-state brain activity and its impact on behaviour and cognition), financiado por la Unión Europea, era estudiar la función de la actividad cerebral dinámica en la conducta y la cognición. Los métodos empleados incluyeron nuevas técnicas de análisis de datos, además de la adquisición simultánea de datos de imágenes por resonancia magnética funcional (IRMf) y electroencefalografía (EEG). El objetivo último del equipo era estudiar el papel que desempeñan las redes cerebrales dinámicas en el contexto de la salud y la enfermedad.

El equipo del proyecto ideó innovadores métodos de procesamiento de señales y de análisis de datos que superaron las limitaciones anteriores que presentaba el estudio de los estados cerebrales individuales dinámicos. Los investigadores aplicaron nuevos algoritmos a determinados programas informáticos de análisis basados en código abierto.

El análisis de los datos de IRMf en reposo demostró que son pocos los episodios mentales que transmiten suficiente información como para revelar la existencia de actividad simultánea interconectada en diferentes partes del cerebro. Los resultados revelaron que la actividad cerebral espontánea llena las zonas del cerebro ocupadas por la materia gris. Este hallazgo coincide con las observaciones realizadas con anterioridad de que amplias regiones de la corteza cerebral responden a tareas cognitivas. Los nuevos métodos utilizados en este proyecto facilitaron el análisis de episodios individuales que se producen en reposo, lo que permitió a su vez medir el alcance y la duración de los episodios de interconexión.

Los miembros del equipo han presentado los resultados en dos congresos internacionales.

En una fase posterior del proyecto se investigó la actividad cerebral. El consorcio desarrolló protocolos para una técnica novedosa y creó un programa que hizo posible la adquisición simultánea de datos de EEG e IRMf. En esta etapa se adaptaron los algoritmos para detectar artefactos de pulso en ambos tipos de datos. De manera pionera, el equipo consiguió reunir simultáneamente datos de EEG e IRMf en los estados de reposo o de control.

La labor realizada en el marco del proyecto R&B BRAIN permite establecer una comparación precisa de los estados de conectividad cerebral entre individuos, así como de los cambios entre un estado y otro. Entre sus aplicaciones posibles se incluyen nuevas formas de diagnóstico y tratamiento de los trastornos cerebrales.

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Palabras clave

Cerebro, R&B BRAIN, conexión, cognición, IRMf, EEG
Número de registro: 181184 / Última actualización el: 2016-05-11
Dominio: Biología, Medicina
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