Los nervios en el cerebro humano forman una red
tridimensional de fibras entrecruzadas, dicen los investigadores que los han
mapeado.
El patrón regular crea un andamiaje para guiar el desarrollo
del cerebro y apoyar las estructuras cerebrales más complejas y variables, dice
Van Wedeen, un neurocientífico en el Hospital General de Massachusetts en Boston.
"La estructura de la red a que aparenta ser sencilla y que tiene una
peculiar simetría, permite apreciar una continua red de cableado".
La red es parte de la materia blanca del cerebro: los haces
de fibras nerviosas, o axones, que permiten a las diferentes regiones del
cerebro comunicarse y coordinarse entre sí. Fue una sorpresa encontrar que
estos paquetes forman una red regular, más que una masa confusa, dice Wedeen.
Las fibras nerviosas del cerebro fueron rastreadas por medio de imágenes de espectro de difusión, y se les dio color para representar a su dirección.
Se utiliza una técnica llamada imagen difusión espectro de
resonancia magnética, que traza la trayectoria de los axones mediante el
análisis del flujo de agua a través del cerebro. Los resultados se publican en hoy
en Science (www.sciencemag.org).
En todas las especies estudiadas, los haces de axones
cruzaron el cerebro en un patrón regular. A pequeña escala, se ejecutan en
ángulos rectos entre sí, de delante hacia atrás, de izquierda a derecha y de
arriba a abajo. En una escala mayor, forman hojas curvadas, de malla.
Wedeen piensa que las señales químicas guían el crecimiento
de los axones durante el desarrollo cerebral, que crea redes que se doblan en
su lugar ya que el cerebro madura y pliegues. La regularidad de la estructura
puede ayudar al aprendizaje y en la recuperación de una lesión.
La disposición ortogonal de las fibras nerviosas en el
cerebro se ha observado antes, los comentarios de Pratik Mukherjee, un
neurocientífico de la Universidad de California en San Francisco. "La
contribución de este trabajo es que amplia de manera sistemática nuestra comprensión".
Las redes fueron más regulares en las estructuras profundas
del cerebro, incluidas las vías neurales implicadas en la emoción y la memoria.
Wedeen especula que este modelo representa un esquema de conexión del “bare-bones”,
que se vuelve más ramificado y complicado en la corteza suprayacente de los
primates superiores, asociados con comportamientos complejos como el lenguaje y
la motricidad fina.
A gran escala, el cerebro, probablemente se organiza de esta
manera, dice David Van Essen, un neurobiólogo de la Universidad de Washington
en St. Louis. Sin embargo, piensa que el análisis probablemente subestima el
número de haces de axones que se ejecutan en ángulos oblicuos a la red, y que
están fuera de la red por completo.
El cableado es irregular, probablemente, muy común cerca de
la materia gris en la superficie del cerebro, donde están las arrugas y los
pliegues del tejido.
David Kleinfeld, un neurofisiologo en la Universidad de
California en San Diego, dice que los hallazgos son un primer paso interesante.
Pero añade que los investigadores necesitan comprobar la arquitectura de la red
a través de la tinción de los tejidos y reconstrucciones tridimensionales de
las muestras de cerebro.
Debido a limitaciones técnicas, el estudio fue capaz de
resolver una estructura de red sólo en una cuarta parte del cerebro humano, en
su mayoría en las estructuras cerebrales profundas. Wedeen está utilizando
técnicas de imagen más sensible para la búsqueda de las redes en las regiones
más geométricamente complejas de la corteza cerebral humana, como parte de los US
National Institutes of Health's Human Connectome Project, que pretende trazar
un mapa de todo el cableado del cerebro y su relación con la salud mental.
Finalmente, la imagen del desarrollo de la red de la materia
blanca en los niños podría dar una idea de las condiciones neurológicas que
participan en algun defecto de conexión, como el autismo.
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