Descubren la Red de Acción Somato-Cognitiva

Una nueva investigación publicada en la revista  Nature el 19 de noviembre, demuestra un vínculo literal de cuerpo y mente en la estructura del mismo cerebro. Los hallazgos apuntan a áreas del cerebro que integran la planificación, el propósito, la fisiología, el comportamiento y el movimiento. La investigación fue realizada por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis.

El estudio muestra que partes del área del cerebro que controlan el movimiento están conectadas a redes involucradas en el pensamiento y la planificación, y en el control de funciones corporales involuntarias como la presión arterial y los latidos del corazón. Los hallazgos representan un vínculo literal de cuerpo y mente en la estructura misma del cerebro.

El Principio de la historia

En la década de 1930, el neurocirujano Wilder Penfield, MD, mapeó dichas áreas motoras del cerebro aplicando pequeñas descargas eléctricas a los cerebros expuestos de personas que se sometían a una cirugía cerebral y anotando sus respuestas. Descubrió que la estimulación de una tira estrecha de tejido en cada mitad del cerebro hace que partes específicas del cuerpo se contraigan. Además, las áreas de control del cerebro están dispuestas en el mismo orden que las partes del cuerpo a las que dirigen, con los dedos de los pies en un extremo de cada tira y la cara en el otro. El mapa de Penfield de las regiones motoras del cerebro, representadas como un homúnculo o “hombrecito”, se ha convertido en un elemento básico de los libros de texto de neurociencia.

El Desafío de los investigadores

Evan M. Gordon, PhD, profesor asistente de radiología en el Instituto de Radiología Mallinckrodt de la Facultad de Medicina y el autor principal Nico Dosenbach, MD, PhD , profesor asociado de neurología, no se propusieron responder preguntas filosóficas antiguas sobre la relación entre el cuerpo y la mente. Se propusieron verificar el mapa establecido desde hace mucho tiempo de las áreas del cerebro que controlan el movimiento, utilizando técnicas modernas de imágenes cerebrales.

El trabajo podría ayudar a explicar algunos fenómenos desconcertantes, como por qué la ansiedad hace que algunas personas quieran caminar de un lado a otro; por qué estimular el nervio vago, que regula las funciones de los órganos internos, como la digestión y el ritmo cardíaco, puede aliviar la depresión; y por qué las personas que hacen ejercicio regularmente reportan una perspectiva más positiva de la vida.

Gordon, Dosenbach y sus colegas comenzaron a replicar el trabajo de Penfield con imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). Reclutaron a siete adultos sanos para someterse a horas de escáner cerebral fMRI mientras descansaban o realizaban tareas. A partir de este conjunto de datos de alta densidad, construyeron mapas cerebrales individualizados para cada participante. Luego, validaron sus resultados utilizando tres grandes conjuntos de datos de fMRI disponibles públicamente: Human Connectome Project, el Estudio de Desarrollo Cognitivo del Cerebro Adolescente y el Biobanco del Reino Unido, que en conjunto contienen escáneres cerebrales de aproximadamente 50,000 personas.

Para su sorpresa, descubrieron que el mapa de Penfield no estaba del todo bien. El control de los pies estaba en el lugar que Penfield había identificado. Lo mismo para las manos y la cara. Pero entremezcladas con esas tres áreas clave había otras tres áreas que no parecían estar directamente involucradas en el movimiento, aunque se encontraban en el área motora del cerebro.

Tres puntos de colores en cada mitad del cerebro iluminan áreas especiales en las áreas de movimiento del cerebro que se conectan con áreas involucradas en el pensamiento, la planificación y el control de funciones corporales básicas como la frecuencia cardíaca. Cuanto más cálido es el color, más densas son las conexiones. Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis dicen que estos sitios representan un nexo entre el cuerpo y la mente.

Además, las áreas de no movimiento se veían diferentes a las áreas de movimiento. Parecían más delgados y estaban fuertemente conectados entre sí y con otras partes del cerebro involucradas en el pensamiento, la planificación, la activación mental, el dolor y el control de los órganos y funciones internas, como la presión arterial y la frecuencia cardíaca. Otros experimentos de imágenes mostraron que, si bien las áreas sin movimiento no se activan durante el movimiento, sí se activan cuando la persona piensa en moverse.

Las palabras de los Protagonistas

“Todas estas conexiones tienen sentido si piensas para qué sirve realmente el cerebro”, dijo Dosenbach. “El cerebro está para comportarse con éxito en el entorno para que puedas lograr tus objetivos sin lastimarte o matarte. Mueves tu cuerpo por una razón. Por supuesto, las áreas motoras deben estar conectadas con la función ejecutiva y el control de los procesos corporales básicos, como la presión arterial y el dolor. El dolor es el feedback más poderoso, ¿verdad? Haces algo y te duele, y piensas: ‘No lo volveré a hacer’”.

“Las personas que meditan dicen que al calmar su cuerpo con, por ejemplo, ejercicios de respiración, también calman su mente”, dijo el primer autor Evan M. Gordon, “Ese tipo de prácticas pueden ser realmente útiles para las personas con ansiedad, por ejemplo, pero hasta ahora no ha habido mucha evidencia científica de cómo funciona. Pero ahora hemos encontrado una conexión. Hemos encontrado el lugar donde la parte de su mente altamente activa y orientada a objetivos ‘go, go, go’ se conecta con las partes del cerebro que controlan la respiración y la frecuencia cardíaca. Si calmas a uno, absolutamente debería tener efectos de retroalimentación en el otro”.

“Esto puede haber comenzado como un sistema más simple para integrar el movimiento con la fisiología para que no nos desmayemos, por ejemplo, cuando nos ponemos de pie”, dijo Gordon. “Pero a medida que nos convertimos en organismos que hacen un pensamiento y una planificación mucho más complejos, el sistema se actualizó para conectar una gran cantidad de elementos cognitivos muy complejos”.

“Penfield fue brillante, y sus ideas han sido dominantes durante 90 años, y crearon un punto ciego en el campo”, dijo Dosenbach, quien también es profesor asociado de ingeniería biomédica, pediatría, terapia ocupacional, radiología y de las ciencias psicológicas y del cerebro. “Una vez que comenzamos a buscarlo, encontramos muchos datos publicados que no concordaban con sus ideas e interpretaciones alternativas que habían sido ignoradas. Reunimos una gran cantidad de datos diferentes además de nuestras propias observaciones, los alejamos y los sintetizamos, y se nos ocurrió una nueva forma de pensar sobre cómo el cuerpo y la mente están unidos”.

Un vínculo entre el cuerpo y la mente está incrustado en la estructura de nuestro cerebro y se expresa en nuestra fisiología, movimientos, comportamiento y pensamiento, como se muestra en esta interpretación artística de un nuevo estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis. Los investigadores descubrieron lo que llamaron la Red de Acción Somato (cuerpo)-Cognitiva (mente) o SCAN. (Imagen: BINCA Global)

Notas finales

Dosenbach y Gordon llamaron a su red recién identificada “Red de Acción Somato (cuerpo)-Cognitiva (mente)”, o SCAN. Para comprender cómo se desarrolló y evolucionó la red, escanearon los cerebros de un recién nacido, un niño de 1 año y un niño de 9 años. También analizaron datos que se habían recopilado previamente en nueve monos. La red no era detectable en el recién nacido, pero era claramente evidente en el de 1 año y casi como un adulto en el de 9 años. Los monos tenían un sistema más pequeño y rudimentario sin las extensas conexiones que se ven en los humanos.

Fuente: Facultad de Medicina de la Universidad de Washington
Comunicado de Prensa: Tamara Bhandari
Adaptación y traducción: Pablo Román Lüscher