Algunos cerebros humanos son casi el doble del tamaño de otros, pero ¿cómo podría importar eso? Investigadores del Instituto Nacional de Salud Mental NIMH y sus colegas financiados por subvenciones del NIH han descubierto que estas diferencias de tamaño están relacionadas con el cerebroforma y forma en que está organizado: cuanto más grande es el cerebro, más se explica su área adicional por el crecimiento en las áreas de pensamiento de la corteza o el manto externo, a expensas de un crecimiento relativamente más lento en el orden emocional, sensorial y emocional de menor orden.áreas motoras.
Esto refleja el patrón de cambios cerebrales observados en la evolución y el desarrollo individual, con áreas de orden superior que muestran una mayor expansión. Los investigadores también encontraron evidencia que vincula las regiones de alta expansión con una mayor conectividad entre las neuronas y un mayor consumo de energía.
"Así como se requieren diferentes partes para escalar un cobertizo de jardín al tamaño de una mansión, parece que los grandes cerebros de los primates deben construirse en diferentes proporciones", explicó Armin Raznahan, MD, Ph.D., deNIMH Intramural Research Program IRP ". Se debe hacer una inversión adicional en la parte que integra la información, pero eso no quiere decir que es mejor tener un cerebro más grande. Nuestros hallazgos hablan más de las diferentes necesidades organizacionales devs. cerebros más pequeños "
Raznahan, Paul Reardon, Jakob Seidlitz y colegas de más de seis centros de investigación colaboradores informan sobre su estudio que incorpora datos de escáner cerebral de más de 3.000 personas ciencia . Reardon y Seidlitz son estudiantes del programa NIH Oxford-Cambridge Scholars.
Para determinar cómo varía la organización del cerebro humano en relación con su tamaño, los investigadores, incluidos los equipos de la Universidad de Pensilvania, Filadelfia y la Universidad de Yale, New Haven, Connecticut, así como el Instituto Universitario Douglas Mental Health, Verdun, Quebec: analizaron escáneres cerebrales de imágenes de resonancia magnética de jóvenes de la Cohorte de Neurodesarrollo de Filadelfia, una muestra de NIMH IRP y el Proyecto de Conectoma Humano.
Las áreas de corteza que muestran relativamente más expansión en cerebros más grandes se ubican en la parte superior de una jerarquía de red y están especializadas funcionalmente, microestructuralmente y molecularmente en integrar información de sistemas de orden inferior. Dado que este tema se mantiene en la evolución, el desarrollo y la variación interindividual,parece ser una firma biológica profundamente arraigada, sugirió Raznahan.
"No todas las regiones de la corteza son iguales. Las regiones de alta expansión parecen tener un costo biológico más alto", explicó Raznahan. "Se está gastando 'dinero' biológico para cultivar ese tejido extra. Estas regiones parecen ser más codiciosas en el consumoenergía; usan relativamente más sangre oxigenada que las regiones de baja expansión. La expresión génica relacionada con el metabolismo energético también es mayor en estas regiones. Es costosa y es poco probable que la naturaleza gaste a menos que obtenga un retorno de su inversión ".
Dado que las personas con ciertos trastornos mentales muestran alteraciones en el tamaño del cerebro relacionadas con influencias genéticas, los nuevos mapas de la corteza pueden mejorar la comprensión de la alteración de la organización cerebral en los trastornos. Las regiones de mayor expansión también están implicadas en diversos trastornos del neurodesarrollo, por lo que las nuevas ideas pueden ser válidaspistas para comprender cómo los cambios genéticos y ambientales pueden afectar las funciones mentales superiores.
"Nuestro estudio muestra que hay cambios organizacionales consistentes entre cerebros grandes y cerebros pequeños", dijo Raznahan. "Observar que el cerebro necesita configurarse constantemente de manera diferente en función de su tamaño es importante para comprender cómo funciona el cerebro en la salud y la salud".estados de enfermedad "
"Notablemente, vimos los mismos patrones para cerebros ampliados en tres grandes conjuntos de datos independientes", señaló Seidlitz.
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Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional de Salud Mental . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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