Técnica para mapeo de mielinización cerebral

Similar a explorar y mapear un nuevo planeta, los científicos están probando el cerebro para cada tipo de marca que pueden captar. Cada onda y grieta les ayuda a los científicos a encontrar su camino a través de las complejidades del cerebro humano. La técnica, reportada en la revista Journal of Neuroscience del 10 de Agosto de 2011, hace posible para los científicos mapeen la mielinización, o el grado al cual las ramas de las células cerebrales están cubiertas por una vaina blanca conocida como mielina para acelerar la señalización a larga distancia. Fue desarrollada, en parte, por medio del Proyecto del Conectoma Humano, un esfuerzo de cinco años y 30 millones de dólares para mapear el cableado del cerebro. Ese proyecto es liderado por la Facultad de Medicina de la Universidad Washington en St. Louis (EUA) y la Universidad de Minnesota (Minneapolis, EUA).

“El cerebro está entre las estructuras más complejas conocidas, con aproximadamente 90 mil millones de neuronas transmitiendo la información a través de 150 trillones de conexiones”, dijo David Van Essen, PhD, profesor y jefe del departamento de anatomía y neurobiología de la Universidad de Washington. “Las perspectivas nuevas son muy útiles para entender esta complejidad, y los mapas de mielina nos darán señales importantes de donde terminan y empiezan ciertas partes del cerebro”.

El acceso a mapas detallados de mielinización en humanos y animales también ayudará a los esfuerzos por entender cómo evolucionó el cerebro y cómo funciona, según el Dr. Van Essen. Los neurocientíficos han sabido durante más de un siglo que los niveles de mielinización difieren a través de la corteza cerebral, la capa externa gris del cerebro donde se realizan las funciones mentales más altas. Hasta ahora, sin embargo, la única manera en que podían mapear esas diferencias en detalle era remover el cerebro después de la muerte, cortándolo, y tiñendo la mielina.

El estudiante de postgrado de la Universidad de Washington, Matthew Glasser, desarrolló la técnica nueva, que combina los datos de dos tipos de resonancia magnética (RM) que han estado disponibles durante años. “Esas son maneras estándar de visualizar la anatomía cerebral que los científicos y los médicos han usado durante largo tiempo”, recalcó el Sr. Glasser. “Después de desarrollar la técnica nueva, la aplicamos en un análisis detallado de exámenes cerebrales archivados de adultos sanos”.

Como en estudios anteriores, los hallazgos del Sr. Glasser revelaron niveles de mielinización más altos en áreas involucradas con el procesamiento temprano de datos de los ojos y otros órganos sensoriales y el control del movimiento. Muchas células cerebrales se han atascado en esas regiones, pero las conexiones entre las células son menos complejas. Los científicos sospechan que esas regiones cerebrales se basan en gran medida en lo que los científicos de computador llaman procesamiento paralelo: en vez de cada célula en la región trabajen juntas en un problema complicado único, equipos separados múltiples de células trabajan simultáneamente sobre partes diferentes del problema.

Las regiones con menos mielina incluyen regiones cerebrales asociadas con el habla, el razonamiento, y el uso de herramientas. Esas áreas tiene células cerebrales que están empacadas menos densamente, debido a que las células individuales son más grandes y tienen conexiones más complejas con las células vecinas. “Es ampliamente aceptado que cada trozo de la corteza cerebral está hecho de maquinaria de procesamiento de información uniforme”, dijo el Dr. Van Essen. “Pero ahora estamos añadiendo a un cuadro de diferencias marcadas regionales que son importantes para entender cómo funciona el cerebro”.

De acuerdo con el Dr. Van Essen, la técnica hará posible para el proyecto Conectoma mapear rápidamente la mielinización en muchos participantes diferentes de investigación. Los datos sobre muchos sujetos, adquiridos a través de muchos métodos analíticos, incluyendo “mapear” la mielinización, ayudarán a los mapas resultantes a cubrir el rango de variación anatómica presente en los humanos. “Nuestros colegas están pidiendo usar este método porque es tan útil para averiguar dónde están en la corteza, y los datos ya están allí o se pueden obtener en menos de 10 minutos de RM”, concluyó el Sr. Glasser.

Enlace relacionado:

Washington University School of Medicine in St. Louis

University of Minnesota