Cada región tiene su lugar en el cerebro. Sin embargo, no ha quedado claro por qué las regiones del cerebro están ubicadas donde están. Ahora, un equipo de científicos ha definido dos ejes principales a lo largo de los cuales se organizan genéticamente las regiones del cerebro.
Estos ejes han sido diseñados por los genes y la evolución. Se extienden de la parte posterior a la anterior y de la inferior a la superior. Conocer profundamente estos principios ayuda a comprender mejor la función de una región y su pasado evolutivo. También la arquitectura del cerebro en su conjunto. Son datos que ayudan a descifrar el escenario en el que actúan nuestros pensamientos y sentimientos.
Como si fuesen países
La ubicación de un país en la Tierra dice mucho sobre su clima, sus vecinos y los recursos que podrían encontrarse allí. Por lo tanto, la localización geográfica determina qué tipo de nación esperaría uno encontrar. Lo mismo parece aplicarse al cerebro. Cada red está ubicada en un lugar particular, lo que determina el tipo de función que ocurre allí y en las áreas vecinas. Las reglas que describen las relaciones que tienen entre sí las diferentes regiones del cerebro no se entendían bien hasta ahora.
Los científicos del Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas y Cerebrales Humanas en Leipzig, Alemania, y del Centro de investigación de Jülich, junto con un equipo internacional de colaboradores, han descifrado dos ejes a lo largo de los cuales se organiza el cerebro humano. Los ejes están determinados principalmente por factores genéticos.
Las regiones del cerebro se agrupan por funciones
Un eje se extiende desde la parte posterior hasta la parte frontal de la corteza. Esto refleja una jerarquía funcional desde capacidades básicas -como la visión y el movimiento- hasta habilidades abstractas y altamente complejas -como la cognición, la memoria y las habilidades sociales-.
Un segundo eje va desde la parte dorsal (superior) a la ventral (inferior) de la corteza. Mientras que el sistema ventral se ha asociado con funciones que asignan significado y motivación, el sistema dorsal puede relacionarse con el espacio, el tiempo y el movimiento.
«Curiosamente, esta disposición vertical se alinea con la hipótesis de origen dual sostenida desde hace mucho tiempo», dijo Sofie Valk, líder del grupo de investigación y primera autora del estudio publicado en Science Advances. Según esta hipótesis, la corteza cerebral se desarrolló a partir de dos orígenes diferentes, la amígdala y la corteza olfativa por un lado y el hipocampo por otro. De estos orígenes surgieron dos líneas diferentes de desarrollo cortical, que reflejan ondas de áreas, que van de menos a más diferenciadas, que comienzan en cada origen.
Estas distinciones entre las áreas ventral y dorsal se han encontrado en varios mamíferos no humanos, como primates, gatos y ratas. Los científicos del equipo de Valk han proporcionado evidencia de estas distinciones para toda la corteza humana. Han demostrado que puede ser un segundo principio organizativo importante junto al eje posterior-frontal.
Una relación genética
Esta organización de dos ejes, a su vez, está determinada en gran medida por la relación genética entre las regiones del cerebro. Esto significa que la asociación entre la estructura de dos regiones del cerebro está impulsada por efectos genéticos compartidos. Además, se han encontrado ejes similares en los cerebros de los monos macacos. Lo que indica que los ejes se conservan a través de la evolución de los primates.
«Al mismo tiempo, incluso si los genes y la evolución dan forma a la organización de la estructura del cerebro, no debemos olvidar que el medio ambiente también tiene un papel crucial en la configuración de nuestros cerebros y mentes. Aunque nos centramos específicamente en estos efectos genéticos en el estudio actual, otro trabajo de nuestro equipo ha demostrado que el entrenamiento conductual también puede alterar la estructura del cerebro», dijo Valk.
Se planean más estudios para comprender cómo interactúan los dos factores que dan forma a la estructura del cerebro.
Un mejor conocimiento
Comprender los ejes principales de la organización del cerebro es como tener una brújula que ayuda a navegar mejor en este complejo órgano. «Podemos comprender mejor la evolución y función de regiones específicas y evaluar mejor el impacto de los trastornos cerebrales», agrega Valk.
Por ejemplo, trabajos anteriores de los autores han demostrado que los ejes organizativos difieren entre los individuos con trastorno del espectro autista y el resto de la población. Este conocimiento también ha permitido descifrar el origen genético de algunos tipos de esquizofrenia.
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