domingo, 6 de marzo de 2011

Genética y eficiencia del conectoma cortical humano.


Lo bien que funcione nuestro cerebro, su eficiencia, 
depende de varios factores. 

Un estudio llevado a cabo por un equipo encabezado por Alex Fornito, de la Universidad de Melbourne (Australia), y cuyos resultados 
se publican en el Journal of Neuroscience abunda en la posibilidad 
de que el factor más importante es el genético, especialmente
 en las regiones relacionadas con la inteligencia. 

Con todo, la influencia del ambiente en el desarrollo de lo que denominamos inteligencia sigue siendo considerable.

El córtex humano es una compleja y tupida red de conexiones interneuronales.

 La construcción de esas conexiones tiene un coste energético pero, por otro lado, cuantas más conexiones existan mayor capacidad de procesamiento tendrá el cerebro.

 Podemos ver entonces que podría existir una presión evolutiva hacia cerebros más interconectados que se ve limitada por el costo del establecimiento de esas conexiones. 

El trabajo de Fornito et al. lo que hace es establecer una primera prueba de la influencia de la genética en lo eficiente que son 
las interconexiones de las redes cerebrales y viene a reforzar la hipótesis 
de la búsqueda de la eficiencia es un factor fundamental
 en el desarrollo del cerebro.

Pongamos el resultado en contexto. 
El cerebro humano necesita unos 20 años para desarrollarse completamente. 

Cuando se analiza el cerebro de un adulto lo que se encuentre
 será el resultado de, en primer lugar, las instrucciones genéticas
 que especifican el diseño general del cerebro,
 en segundo de la formación de las conexiones que adaptan 
el cerebro a su entorno durante el desarrollo y, finalmente, 
de la adaptación continua como respuesta a la experiencia.

 Los investigadores han establecido que la herencia genética supone un 60 %, lo que deja un amplio margen para que el ambiente 
y las experiencias puedan modelar el estado de un cerebro
 en un momento dado. 

Esto querría decir que si pretendemos entender la inteligencia,
 las enfermedades mentales o las neurológicas hemos de considerar seriamente, aunque no aisladamente, la componente genética.

Para llegar a estas conclusiones el equipo de investigadores comparó los escáneres por resonancia magnética funcional de 16 parejas
 de gemelos (gemelos monocigóticos) y13 parejas de mellizos
 (gemelos dicigóticos). 

Los investigadores fueron capaces de construir mapas detallados
 de la conectividad funcional entre 1041 regiones corticales diferentes, caracterizando la eficiencia de la red.

Tomando el cerebro en su conjunto, el 60% de las diferencias entre personas se pudo explicar por los genes.

 Pero no en todas las regiones cerebrales se encuentra
 la misma influencia.

 Los efectos más fuertes de la genética se encuentran en regiones
 del córtex prefrontal que, como es conocido, juega un papel fundamental en la planificación, el pensamiento estratégico, 
la toma de decisiones y la memoria.

Trabajos anteriores han demostrado que las personas con conexiones cerebrales más eficientes obtienen mejores resultados en los test 
de inteligencia, y que la eficiencia de las redes cerebrales es menor
 en personas que sufren esquizofrenia;
 en ambos casos en el córtex prefrontal.

 Teniendo en cuenta lo limitado de la muestra, y que por lo tanto 
el trabajo debe reproducirse idealmente con números mayores
 de sujetos, el lector puede aventurar sus conclusiones.

Referencia:

Fornito A, Zalesky A, Bassett DS, Meunier D, Ellison-Wright I, Yücel M, Wood SJ, Shaw K, O'Connor J, Nertney D, Mowry BJ, Pantelis C, & Bullmore ET (2011). Genetic Influences on Cost-Efficient Organization of Human Cortical Functional Networks. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 31 (9), 3261-3270 PMID: 21368038

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