Las enfermedades afectan selectivamente las redes del cerebro, afirma un análisis

Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público

El cerebro posee una arquitectura compleja de redes funcionales como su maquinaria de procesamiento de información. ¿Es la arquitectura de la red del cerebro en sí misma un objetivo de la enfermedad? Si es así, ¿qué redes están asociadas con qué enfermedades? ¿Qué nos puede decir esto sobre las causas subyacentes de los trastornos cerebrales?

Basándose en el extraordinario progreso de la neurociencia realizado en los últimos 30 años, los investigadores del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en San Antonio (UT Health San Antonio) publicaron un estudio de 43 trastornos cerebrales tanto psiquiátricos como neurológicos y afirmaron firmemente una teoría denominada «hipótesis de degeneración de la red». De acuerdo con esta teoría, el daño estructural relacionado con la enfermedad invade las redes funcionales utilizadas en el comportamiento humano y también recapitula dentro de las «redes de co-alteración».

Al evaluar la demanda metabólica dentro de estas redes, el estudio postuló el estrés metabólico en -los centros de tráfico («estrés nodal») como una causa subyacente clave de la degeneración basada en la red.

La investigación, publicada el 8 de marzo en la revista Nature Communications Biology, utilizó BrainMap, una base de datos de más de 20 000 publicaciones Experimentos de neuroimagen funcional y estructural. El Research Imaging Institute de UT Health San Antonio es el lugar de nacimiento y sede académica de BrainMap. Confirmando el impacto del proyecto BrainMap, los Institutos Nacionales de Salud renovaron en abril la financiación de este trabajo por cuatro años más (años 14-17 del proyecto). Este es un premio de $2.4 millones.

El artículo de Biología de las Comunicaciones fue un metanálisis de decenas de miles de experimentos recuperados de la base de datos de BrainMap, dijo Peter T. Fox, MD, profesor y director del Research Imaging Institute. . El Dr. Fox y sus coautores compararon los patrones de conectividad de redes funcionales a gran escala utilizadas en comportamientos normales con redes de coalteración relacionadas con enfermedades y encontraron una superposición sorprendente.

«El alcance de la correspondencia de redes estructurales y funcionales es impresionante», dijo el Dr. Fox. «Catorce de las 20 redes de coalteración relacionadas con la enfermedad observadas espacialmente se ajustaban a redes funcionales involucradas en comportamientos normales como el movimiento, la percepción, la emoción, el lenguaje, la resolución de problemas y la codificación y recuperación de la memoria en un grado muy significativo».

Entre los hallazgos del artículo:

• La atrofia o hipertrofia de la materia gris sigue principios basados en redes.
• Las enfermedades neurológicas tienen asociaciones de redes más fuertes que las enfermedades psiquiátricas.
• Algunas enfermedades tienen efectos más difusos a través de las redes que otras. La enfermedad de Huntington, por ejemplo, afecta a nueve redes y la esquizofrenia afecta a siete, mientras que el trastorno depresivo mayor y el trastorno bipolar afectan a dos cada uno.

«Los investigadores pueden tomar estos resultados multidimensionales como una hoja de ruta para obtener más investigaciones específicas, ya que las regiones de interés biológicamente significativas se pueden derivar de los mapas de componentes compartidos en nuestro estudio», dijo el Dr. Fox.

La financiación continua de la iniciativa BrainMap es crucial. «Parte del próximo trabajo es trabajar con el Centro de Computación Avanzada de Texas en UT Austin para crear un portal comunitario BrainMap de computación de alto rendimiento, una herramienta para hacer que los análisis multivariados, complejos y a gran escala de este tipo sean realizados más fácilmente por la comunidad de investigación. en general», dijo el Dr. Fox.

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Las redes interrumpidas vinculan los déficits cognitivos superpuestos en los trastornos psiquiátricos Más información: Thomas J. Vanasse et al, Brain pathology recapitula la fisiología: un metanálisis en red, Communications Biology (2021) ). DOI: 10.1038/s42003-021-01832-9 Información de la revista: Nature , Communications Biology

Proporcionado por el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en San Antonio Cita: Enfermedades afectan las redes del cerebro de forma selectiva, afirma el análisis (29 de abril de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-diseases-affect-brain-networks-analysis.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.