Las resonancias magnéticas revelan las IMPRESIONANTES etapas de la conciencia en el cerebro
Se han respondido preguntas persistentes sobre qué parte del cerebro ayuda a producir esa sensación de estar «despierto», gracias a nuevas imágenes cerebrales increíblemente detalladas.
Los nuevos escáneres cerebrales de alta resolución de los investigadores les permitieron ver las conexiones cerebrales a un nivel granular ‘submilimétrico’, es decir, hasta unas minúsculas 3/100 de pulgada.
Luego, las imágenes se utilizaron para mapear una red neuronal de vías en el cerebro nunca antes vistas, llamada «red de excitación ascendente predeterminada» o dAAN, que ahora teorizan que es la región central que ayuda a los humanos a mantener la conciencia despierta.
En los últimos años, los neurocientíficos que estudian la conciencia han dividido este curioso misterio de cómo el cerebro humano es consciente de sí mismo en dos subcategorías: «excitación» (vigilia) y «conciencia» (la experiencia subjetiva de estar vivo).
Los investigadores esperan que su trabajo al explorar esta vía dAAN ayude a desarrollar nuevos tratamientos para pacientes en coma u otras afecciones que dependen de la vigilia.
Los nuevos escáneres cerebrales de alta resolución de los investigadores (arriba) les permitieron ver las conexiones cerebrales a un nivel granular ‘submilimétrico’, es decir, hasta unas minúsculas 3/100 de pulgada.
Las regiones que mapearon se centraron alrededor de la base del cerebro donde se conecta con la columna vertebral: incluido el tronco del encéfalo, el tálamo, el hipotálamo, el prosencéfalo basal y la corteza cerebral.
«Nuestro objetivo era mapear una red cerebral humana que es crítica para la conciencia», dijo el autor principal, el Dr. Brian Edlow, «para proporcionar a los médicos mejores herramientas para detectar, predecir y promover la recuperación de la conciencia en pacientes con lesiones cerebrales graves».
La colega del Dr. Edlow y autora principal del nuevo estudio, la Dra. Hannah Kinney, especificó que «una amplia gama de trastornos neurológicos» asociados con estados alterados de conciencia también podrían beneficiarse de la nueva investigación.
El Dr. Kinney, profesor emérito de la Facultad de Medicina de Harvard y del Hospital Infantil de Boston, señaló que los nuevos mapas neuronales también podrían algún día ayudar a los pacientes a afrontar las convulsiones y el síndrome de muerte súbita del lactante, así como a los que se recuperan del coma.
El Dr. Nicholas Schiff, profesor de neurología y neurociencia en Weill Cornell Medicine, que no participó en la nueva investigación, dijo Ciencia viva que el mapeo neuronal del equipo fue un nuevo logro impresionante.
«Es un estudio hermoso», dijo el Dr. Schiff. «Es un mapa de todo».
Arriba, una resonancia magnética de los principales nodos del cerebro humano que, según los autores del nuevo estudio, son clave para mantener a los humanos despiertos. Los nodos han sido codificados por colores para su mapeo neuronal.
Los autores del estudio esperan que su trabajo que explora las vías de «vigilia» del cerebro consciente ayude a desarrollar nuevos tratamientos para pacientes en coma, así como para aquellos que enfrentan convulsiones.
Utilizando una técnica llamada ‘imágenes por resonancia magnética ex vivo’ (MRI), una forma más lenta de exploración por MRI realizada en tejido muerto o extirpado quirúrgicamente, los investigadores pudieron capturar imágenes detalladas de las vías dAAN relacionadas con la conciencia.
Todas las regiones que mapearon estaban estrechamente centradas alrededor del centro o base del cerebro, cerca de donde se conecta con la columna: incluido el tronco encefálico, el tálamo, el hipotálamo, el prosencéfalo basal y la corteza cerebral.
Luego, el Dr. Kinney, el Dr. Edlow y su equipo verificaron dos veces este trabajo con los datos de la llamada ‘MRI funcional en estado de reposo de 7 teslas in vivo’, que se habían recopilado de manera segura de pacientes vivos que se habían ofrecido como voluntarios para el Proyecto Conectoma Humano.
Basado en su trabajo de mapeo, como escribieron en su nueva publicación en la revista Medicina traslacional científicalos investigadores creen que el área tegmental ventral, o VTA, en el mesencéfalo será una región clave para tratamientos que ayuden con la vigilia.
Se sabe que el VTA es el origen de una serie de fibras nerviosas que producen dopamina, la hormona implicada en la «recompensa» del cerebro y la felicidad.
«Nuestros resultados de conectividad sugieren que la estimulación de las vías dopaminérgicas del área tegmental ventral tiene el potencial de ayudar a los pacientes a recuperarse del coma», afirmó el Dr. Edlow en un comunicado.
«Este nodo central está conectado a muchas regiones del cerebro que son críticas para la conciencia», señaló.
El Dr. Edlow, director asociado del Centro de Neurotecnología y Neurorrecuperación (CNTR) del Mass General de Boston y profesor asociado de Neurología en la Facultad de Medicina de Harvard, dijo que espera seguir proporcionando mapas neuronales más detallados en un esfuerzo por ayudar a los pacientes que tienen sufrió una pérdida de conciencia.
«Prevemos que estos mapas de conectividad nos permitirán reconstruir, un individuo a la vez, la combinación de conexiones que son necesarias y suficientes para recuperar la conciencia», dijo.