El grosor y la conectividad del cerebro, no solo la ubicación, se correlacionan con el comportamiento
Las nuevas técnicas y tecnologías de big data están ayudando a los investigadores a comprender mejor el cerebro. En este estudio, un equipo de Penn State estudió datos del Proyecto Conectoma Humano para comprender mejor las correlaciones entre las características del cerebro, como el grosor cortical y la conectividad, y varios comportamientos. Crédito: David Shattuck y Paul M. Thompson
La mayoría de la gente piensa que el cerebro está dividido en regiones, cada una de las cuales es responsable de diferentes funciones, como el lenguaje y las habilidades motoras finas. Un nuevo estudio realizado por investigadores de Penn State sugiere que hay más en la historia: el grosor del tejido del cerebro y la conectividad de una región del cerebro pueden desempeñar un papel igualmente importante en la vinculación del cerebro y el comportamiento.
En un estudio, los investigadores, utilizando datos recopilados por la última tecnología de imágenes neuronales, encontraron que tanto un patrón espacial específico de grosor cortical como la conectividad funcional se correlacionaron significativamente con ciertos comportamientos. El grosor cortical se refiere a la profundidad de la capa externa de los tejidos neurales en el cerebro del cerebro a cargo de la computación neural. La conectividad funcional describe qué tan conectadas están las regiones del cerebro entre sí. La conectividad puede referirse a conexiones entre neuronas individuales, grupos de neuronas u otras regiones del cerebro.
Según Xiao Liu, profesor asistente de ingeniería biomédica y cocontratado del Instituto de Ciencias Computacionales y de Datos, la neurociencia ha reconocido durante mucho tiempo la conexión entre regiones específicas del cerebro y ciertos comportamientos.
«Ha sido una idea esencial en las imágenes neuronales modernas que diferentes regiones del cerebro están a cargo de diferentes funciones», dijo Liu. «Por ejemplo, sabemos qué parte del cerebro está a cargo de procesar la información visual, o que algunas regiones del cerebro están más a cargo de esas funciones cognitivas de orden superior. Eso representa los estudios tradicionales de imágenes neuronales, que intentan mapear el cerebro. «.
Sin embargo, la mera ubicación del cerebro no pudo explicar completamente todas las conexiones entre la ubicación del cerebro y los comportamientos, agregó.
Los investigadores dijeron que el grosor cortical y la conectividad contrastan entre Las regiones del cerebro, más especialmente entre las regiones de orden inferior a cargo de las funciones sensoriales y de percepción simples, y las áreas de orden superior responsables de las tareas cognitivas de alto nivel, podrían explicar mejor las correlaciones con los comportamientos positivos, como el desempeño de una persona en las pruebas de memoria y cognitivas, su sentido de satisfacción con la vida y logro educativo. De manera similar, estas características se correlacionaron con comportamientos negativos, incluido el uso de sustancias, el comportamiento que rompe las reglas y la ira. Este patrón de contraste espacial es consistente entre el grosor cortical y las mediciones de conectividad funcional a pesar de que representan información estructural y funcional distinta del cerebro.
Liu dijo que la exploración de estas características cerebrales no podría haberse logrado sin nuevas técnicas y tecnologías de grandes datos. En este caso, Human Connectome Project (HCP) utilizó la última tecnología para recopilar imágenes cerebrales, incluidas imágenes de resonancia magnética funcional o datos de fMRI e imágenes cerebrales estructurales, e incorporó cientos de medidas conductuales, cognitivas, psicométricas y demográficas de una gran cohorte de 1200 sujetos. .
En este estudio, los investigadores utilizaron datos de 818 de los participantes del proyecto que completaron las cuatro sesiones de IRMf en estado de reposo, que pueden crear imágenes del cerebro en estado de reposo. Para analizar las conexiones entre las áreas del cerebro, los investigadores se basaron en la tecnología fMRI, que mide el flujo sanguíneo en el cerebro para evaluar la actividad. La tecnología puede dar a los científicos la capacidad de observar el cerebro en reposo, o resonancia magnética funcional en estado de reposo, y cómo participa en diversas actividades. Observar cómo cambia el cerebro con el tiempo mientras participa en una variedad de actividades agrega una dimensión completamente nueva al análisis de datos cerebrales, según los investigadores, quienes informan sobre sus hallazgos en una edición reciente de NeuroImage.
«Con el datos funcionales, no solo recopilamos imágenes en 3D, sino que en realidad recopilamos imágenes en 4D, imágenes espaciales a lo largo de diferentes puntos de tiempo», dijo Liu.
Para el grosor cortical, los investigadores examinaron las relaciones entre el grosor cortical sobre toda la corteza o la capa externa del cerebro y la conectividad funcional en estado de reposo entre 200 regiones cerebrales distintas y también con 129 medidas demográficas y de comportamiento sin imágenes.
Agregó que esta capacidad de observar tanto Las propiedades estructurales del cerebro y la conectividad funcional son particularmente importantes para comprender la influencia del cerebro en los comportamientos. Se utilizaron pruebas de comportamiento para recoger las diferencias individuales entre la inteligencia, las tendencias agresivas y la satisfacción con la vida de los participantes. El proyecto también recopiló datos conductuales, cognitivos, psicométricos y demográficos sobre estos temas.
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Cómo cambian las redes cerebrales con la edad Más información: Feng Han et al. El contraste de neuroimagen a través de la jerarquía cortical es la característica más vinculada al comportamiento y la demografía, NeuroImage (2020). DOI: 10.1016/j.neuroimage.2020.116853 Información de la revista: NeuroImage
Proporcionado por la Universidad Estatal de Pensilvania Cita: El grosor y la conectividad del cerebro, no solo la ubicación, se correlacionan con el comportamiento (2020, 23 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-brain-thickness-behavior.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.