Avance en la comprensión de la función cerebral.
Créditos de las imagenes: Technion press room.
Una investigación pionera realizada en Israel demuestra la importancia de los modelos individuales para comprender la función cerebral.
Realizada por el profesor Itamar Kahn, en colaboración con científicos de Francia y Estados Unidos, demuestra la importancia de los modelos cerebrales personalizados. Los hallazgos del equipo de investigación muestran que las variaciones individuales en el conectoma estructural del cerebro (mapa de conexiones neuronales) definen una huella digital estructural específica con un impacto directo en la organización funcional de los cerebros individuales.
La innovadora investigación, “características estructurales individuales restringen el conectoma funcional del ratón”, se publicó en PNAS, el diario oficial de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos.
El candidato a doctorado Eyal Bergmann y la estudiante de doctorado Université d’Aix-Marseille Francesca Melozzi fueron los coautores principales.
Mediante el uso de un enfoque de modelo basado en el conectoma, el profesor Kahn y sus socios intentaron comprender la organización funcional del cerebro modelando el cerebro como un sistema dinámico, y luego estudiando cómo la arquitectura funcional se eleva desde el esqueleto estructural subyacente.
Aprovechando los estudios en ratones, investigaron sistemáticamente el contenido informativo de las diferentes características estructurales para explicar la aparición de las funcionales.
La dinámica total del cerebro depende intuitivamente del cableado interno del cerebro; pero hasta qué punto el conectoma estructural individual restringe el conectoma funcional correspondiente es desconocido, a pesar de que su importancia es indiscutible.
Después de adquirir datos de resonancia magnética estructural de ratones individuales, los investigadores virtualizaron sus redes cerebrales y simularon datos de resonancia magnética funcional silico.
Los resultados teóricos se validaron contra datos de MRI funcionales empíricos despiertos obtenidos de los mismos ratones.
Como resultado, los investigadores pudieron demostrar que los conectomas estructurales individuales predicen la organización funcional de los cerebros individuales.
Si bien la resonancia magnética estructural es un método no invasivo común que puede estimar la conectividad estructural en humanos y roedores individuales, no es tan preciso como el mapeo de conectividad estándar posible en el ratón.
Utilizando un mapeo preciso disponible en ratones, los autores identificaron qué conexiones faltantes (no medibles con resonancia magnética estructural) son importantes para la dinámica del cerebro completo en el ratón.
Los investigadores identificaron que las variaciones individuales definen así una huella digital estructural específica con impacto directo sobre la organización funcional de los cerebros individuales, una característica clave para la medicina personalizada.
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