Las exploraciones de alta tecnología del cerebro humano en reposo pueden proporcionar una nueva forma de definir e interpretar la capacidad mental real del cerebro, sugiere una nueva investigación.
en un informe publicado en la revista PLOS ONE en línea el 12 de febrero, los investigadores de la Facultad de Medicina de la NYU utilizaron una tecnología de imágenes especializada para medir la entropía del cerebro de los pacientes, la variedad de circuitos nerviosos que se utilizan para interpretar el mundo circundante.
Como parte de las teorías sobre la conciencia humana, el concepto de entropía se ha convertido en un mayor foco de investigación con mejoras recientes en la capacidad de la resonancia magnética funcional fMRI para rastrear patrones de actividad química en el cerebro.
Al analizar imágenes de resonancia magnética funcional en todas las regiones del cerebro de 892 hombres y mujeres estadounidenses, los autores del estudio vincularon una mayor entropía con un procesamiento de información más versátil. Esto se considera un aspecto clave de la inteligencia, dicen los investigadores, debido al gran volumen deinformación sensorial que llega al cerebro desde su entorno.
"Nuestro estudio ofrece la primera evidencia sólida de que las resonancias magnéticas funcionales de la entropía cerebral son un nuevo medio para comprender la inteligencia humana", dice el investigador principal del estudio, Glenn Saxe, MD, profesor de psiquiatría infantil y adolescente en la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York y unmiembro del Instituto de Neurociencias Langone Health de NYU.
"La inteligencia humana es tan significativa porque se trata de la capacidad de comprender lo que pueda suceder, cuando no hay forma de saber de antemano lo que puede suceder", dice Saxe. "Entonces, un cerebro inteligente debe ser flexible en el número deposibles formas en que sus células nerviosas, o neuronas, pueden reorganizarse. Y de eso se trata la entropía ".
Si la investigación adicional resulta exitosa, Saxe predice que los escáneres de entropía cerebral por resonancia magnética funcional algún día podrían ayudar a evaluar problemas en la función cerebral en personas con depresión, trastorno de estrés postraumático o autismo, en los que el procesamiento de información se vuelve difícil.
Las resonancias magnéticas funcionales utilizan campos magnéticos y ondas de radio para medir cambios sutiles en el flujo sanguíneo y detectar qué células y circuitos cerebrales están activos o inactivos.
Como parte del nuevo estudio, se evaluó a las personas cuando sus cerebros y mentes estaban en reposo no sin participar en una tarea en particular para obtener una lectura base. A los participantes del estudio se les tomaron imágenes de sus cerebros cuando se inscribieron en el Brain Genomics Superstruct de Harvardestudio durante la última década, con las imágenes almacenadas formando la base del análisis del equipo de NYU.
Los investigadores compararon cientos de exploraciones de resonancia magnética funcional tomadas con milisegundos de diferencia. Las exploraciones revelaron la cantidad de posibles combinaciones de células cerebrales eléctricamente activas disponibles para interactuar entre sí en regiones específicas del cerebro.
El equipo de investigación luego utilizó modelos matemáticos validados por estudios anteriores para llegar a puntajes de entropía estadísticos confiables basados en qué tan bien un conjunto de combinaciones activas de células nerviosas capturadas por una imagen predijo las de la siguiente imagen. Los expertos dicen que el nivel de actividad deLas 100 mil millones de neuronas estimadas en el cerebro dependen de la cantidad de información sensorial que se procesa en cualquier instante, muchas de las cuales a menudo están inactivas.
A continuación, los científicos compararon sus medidas estadísticas de entropía relativamente más alta o más baja con las puntuaciones de los participantes en dos pruebas de CI estándar: la prueba de Shipley-Hartford, que mide las habilidades verbales, y la prueba de Wechsler, que evalúa la capacidad de resolución de problemas.
Si la entropía cerebral pudiera ofrecer información útil sobre la inteligencia, propuso Saxe, entonces debería seguir de cerca las puntuaciones de CI.
Las personas con inteligencia promedio tienen un coeficiente intelectual de aproximadamente 100, dice Saxe, y los participantes del estudio actual tienen un coeficiente intelectual superior al promedio, en 108.
Según Saxe, los puntajes de entropía de los participantes del estudio estaban fuertemente vinculados al coeficiente intelectual. Usando técnicas estadísticas estándar que se realizaron de dos maneras diferentes para garantizar la precisión, los investigadores encontraron que una mayor entropía estaba relacionada significativamente con las regiones del cerebro donde investigaciones anteriores lo han demostrado.Las puntuaciones de entropía coincidieron estrechamente con las puntuaciones de CI de la prueba de Shipley-Hartford para el lado izquierdo del cerebro medio el lóbulo temporal inferior izquierdo, que está relacionado con el aprendizaje del habla. De manera similar, las puntuaciones de entropía se rastrearon de cerca con las de la prueba de Wechslerpara la región frontal del cerebro lóbulos frontales anteriores bilaterales, un centro conocido de organización, planificación y control emocional.
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Materiales proporcionado por NYU Langone Health / NYU School of Medicine . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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