Más información sobre la interacción de los dos hemisferios cerebrales
Los accidentes cerebrovasculares son la segunda causa de muerte y afectan a más de dos millones de personas al año solo en Europa. El diagnóstico de los accidentes cerebrovasculares y las evaluaciones clínicas se realizan con ayuda de técnicas de neuroimagen, pero las predicciones sobre la recuperación son limitadas. Estas predicciones son especialmente difíciles cuando un paciente sufre un accidente cerebrovascular en un hemisferio del cerebro. Durante muchos años, la neurociencia ha trabajado bajo el supuesto de que las funciones de cada hemisferio son marcadamente diferentes: el lenguaje es dominante en el hemisferio izquierdo, mientras que las funciones visuoespaciales son más competencia del derecho, por ejemplo. Sin embargo, los avances en las técnicas de neuroimagen y en la investigación —incluidos los datos sobre los accidentes cerebrovasculares— han puesto en tela de juicio estos supuestos. «El cerebro parece poseer una notable capacidad de adaptación y compensación, y los mecanismos y factores precisos que rigen estos procesos siguen siendo objeto de investigación», afirma Stephanie Forkel, investigadora del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia, y coordinadora del proyecto PERSONALISED. En el proyecto PERSONALISED, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, los investigadores utilizaron técnicas de neuroimagen y modelos computacionales para estudiar los vínculos subyacentes entre los hemisferios cerebrales. «Comprender estos mecanismos es muy prometedor para mejorar la recuperación del accidente cerebrovascular y las estrategias de neurorrehabilitación», añade Forkel.
Creación de lesiones artificiales
El equipo de PERSONALISED aprovechó datos cognitivos y de neuroimagen de alta resolución y código abierto que ya existían de un sólido conjunto de datos de 1 200 participantes sanos en Human Connectome Project (HCP), el mayor y más avanzado conjunto de datos en este campo. Los objetivos principales de PERSONALISED eran desvelar la conexión entre la anatomía cerebral y las variaciones dinámicas de la lateralización cerebral, y establecer la asociación entre este dinamismo y la gravedad de los síntomas y la recuperación tras el accidente cerebrovascular. En primer lugar, los investigadores midieron la lateralización funcional y estructural en el cerebro sano durante la visualización no guiada de vídeos. A continuación, simularon los efectos del accidente cerebrovascular mediante lesiones artificiales y crearon un modelo evaluado con datos cognitivos y de neuroimagen del mundo real procedentes de pacientes que habían sufrido un accidente cerebrovascular. «Estas tres fases de la investigación descifraron las complejidades de los mecanismos de lateralización cerebral a nivel individual, mostraron las ventajas clínicas de la neuroimagen avanzada y forjaron un camino apasionante para explorar mecanismos cerebrales dinámicos en futuros estudios», señala Forkel.
Descifrar los entresijos de las conexiones cerebrales
La investigación reveló que las conexiones cerebrales desempeñan un papel mucho más importante que la simple transmisión de señales entre regiones cerebrales. Más bien, el comportamiento y la cognición surgen de conexiones dinámicas entre áreas corticales. «Estas interacciones requieren una delicada orquestación de regiones cerebrales locales y distantes a través de redes densamente conectadas —explica Forkel—. En consecuencia, las conexiones cerebrales sirven de base para la organización funcional del cerebro». En otro resultado innovador, en el proyecto se ilustró cómo las conexiones por imagen dentro de un cerebro vivo ofrecen una ventana única a la neurobiología de la cognición, lo que arrojó nueva información sobre la evolución del cerebro y la diversidad de perfiles cognitivos entre individuos y especies.
Desconectoma
La investigación demostró que las patologías cerebrales pueden aumentar esta variabilidad mediante desconexiones. «En consecuencia, la predicción de síntomas a largo plazo se inclina ahora hacia un método centrado en las desconexiones cerebrales, lo que marca un cambio de paradigma que desafía los modelos cerebrales actuales y redibuja nuestros mapas cerebrales», señala Forkel. El equipo fue pionero en un novedoso método de neuroimagen cognitiva denominado «desconectoma». Esto reveló vínculos fundamentales en las conexiones de la sustancia blanca para las capacidades de lectura, lo que creó un marco altamente predictivo para los déficits de lectura después de un daño cerebral. «Estos hallazgos pueden modificar nuestra comprensión del cerebro y contribuir significativamente al campo de la neurociencia y la práctica clínica», afirma Forkel.
Palabras clave
PERSONALISED, cerebro, hemisferios, accidente cerebrovascular, recuperación, datos, desconectoma, lesiones, conexiones
