¿Cómo se ha hecho este mapa cerebral?

Investigadores de la Universidad de Washington (San Luis, EE UU) han realizado un nuevo un mapa cerebral. Ellos y otras instituciones internacionales han detectado 97 nuevas áreas. En este novedoso mapeo cerebral de la corteza cerebral humana se ha batido un nuevo récord de áreas cerebrales. Para ello, han desarrollado un software que detecta automáticamente la ‘huella digital’ de cada una de estas áreas en los escáneres cerebrales de un individuo.

El estudio está dirigido por Matthew Glasser, profesor de investigación de neurobiología de la Universidad de Washington. Glasser afirma que este mapa neuroanatómico es robusto pero tiene futuras mejoras. Además, destaca sus aplicaciones en neurocirugía, y servirá también podrá para indagar sobre la evolución cognitiva de los seres humanos en comparación con otros primates.

mapa cerebral mapeo cerebral
La consistencia de los detalles espaciales finos en promedios de grupos independientes.

Este novedoso estudio ha sido financiado por los Institutos Nacionales de Salud de EE UU (NIH). A través de su Proyecto Human Connectome (HCP). El software ha hecho un  mapeo cerebral de las áreas mediante la incorporación de datos procedentes de múltiples medidas de imagen cerebral no invasiva que se corroboran entre sí. Los resultados del estudio se publican esta semana en la revista Nature.

Los participantes del mapeo cerebral

Para llegar a este descubrimiento se ha estudiado el cerebro de 210 adultos jóvenes sanos. Se caracterizaron 97 nuevas áreas  que se suman a las 83 áreas ya descubiertas anteriormente. Llegamos por tanto al máximo de zonas cerebrales descubiertas en el mapa cerebral. 210 áreas en total encontradas gracias al mapeo cerebral y mediante microscopía post mortem u otros enfoques especializados específicos del estudio. Para habilitar la delineación automatizada y la identificación de estas áreas en nuevos temas de HCP y en futuros estudios. Los investigadores han entrenado un clasificador de aprendizaje automático para reconocer el  “huella digital” multimodal de cada área cortical. Este clasificador detecta la presencia de un 96,6% de las áreas corticales en nuevos temas, replica la parcelación grupal. Y, podría ubicar correctamente las zonas en las personas con percelaciones atípicas.

El post no ha acabado, pero quizás te interese:

 

¿Por qué es importante el mapeo cerebral?

La comprensión de la increíblemente compleja corteza cerebral humana requiere un mapa cerebral (o parcelación) de sus subdivisiones principales. Esta división de zonas se conoce como áreas corticales. Hacer una mapa cerebral de área exacta ha sido un objetivo centenario en la neurociencia. Esto se ha conseguido y utilizando imágenes de resonancia magnética multimodales del Proyecto Humano Conectoma (PCH) y un enfoque neuroanatomical semiautomático. Se han delinado así 180 zonas por hemisferio delimitada por los cambios bruscos en la arquitectura cortical, la función, la conectividad y / o topografía.

mapa mapeo cerebral
Parcelación de la zona 55b ejemplar usando la información multimodal.

La parcelación y clasificador de libre disposición servirá para mejorar sustancialmente la precisión de los estudios neuroanatómicos de la organización estructural y funcional de la corteza cerebral humana y su variación entre individuos y en el desarrollo, el envejecimiento y la enfermedad.

Una parcelación precisa de la corteza cerebral a nivel anatómico y funcional en áreas distintas, espacialmente contiguos es vital para varios propósitos:

  • Tener un buen mapa cerebral ayuda en la localización espacial.
  • Comprender mejor la función cerebral en la salud y la enfermedad.
  • Reducir tamaño de los datos al tiempo que mejora la sensibilidad estadística y poder.

“Estos nuevos conocimientos y herramientas podrán ayudar a explicar cómo evolucionó nuestra corteza cerebral. Las funciones de sus áreas especializadas en salud y en enfermedades. También podrían ser aplicados para lograr una precisión sin precedentes en la cirugía del cerebro. Además de en otras intervenciones clínicas”

Algunas dificultades al hacer el mapa cerebral

Un parcelación cortical humano consensuado  ha sido muy escaso debido a la dificultad del mapeo cerebral. Los mapas cerebrales publicados se basan normalmente en sólo una propiedad (por ejemplo; la arquitectura, la función, la conectividad, o topografía), y la mayoría cubren sólo una parte de la corteza. Los últimos resultados muestran una parcelación pan-hemisférica de calidad y reproducibilidad sin precedentes. Es un mapa cerebral basado en el análisis de las cuatro propiedades utilizando los métodos nuevos. Estos métodos consisten en un mapeo cerebral refinado y aplicado mediante resonancia magnética. Esta resonancia incluye datos multimodales de alta calidad en cientos de temas, desde el Proyecto Human Connectome (HCP) .

Referencia bibliográfica: Matthew F. Glasser, David C. Van Essen et al. “A multi-modal parcellation of human cerebral cortex”. Nature (20 julio, 2016) DOI 10.1038/nature18933