Memes de Twitter para ver cómo circula información en el cerebro

Cómo se difunde la información en el cerebro
Foto: OLAF SPORNS/BRATISLAV MISIC
Actualizado: jueves, 18 junio 2015 12:53

MADRID, 18 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Indiana (UI), en Estados Unidos, y Suiza está usando métodos de mapeo de datos creados para rastrear la propagación de la información en las redes sociales con el fin de rastrear su difusión a través de un sistema sorprendentemente diferente: el cerebro humano.

   MEMES DE REDES SOCIALES

   El equipo de investigación del Departamento de Ciencias Psicológicas y del Cerebro y de la Facultad de Información y Computación de la UI halló que la aplicación de modelos de redes sociales al cerebro revela conexiones y nodos específicos que pueden ser responsables de las formas superiores de cognición, como se detalla en un artículo en la edición de este miércoles de 'Neuron'.

   "Este estudio sugiere que las respuestas acerca de en qué parte del cerebro se produce la cognición superior puede estar en la forma en que estas áreas están incrustadas en la red", dice el autor principal del trabajo, Olaf Sporns, profesor de la UI. "No se puede ver esto con sólo mirar a una red estática. Hay que analizar patrones dinámicos", añade.

   "Cada pensamiento o acción implica múltiples señales en cascada a través del cerebro, activando otros nodos a medida que se propagan. Dónde se unen estas cascadas es donde se puede producir la integración de múltiples señales. Creemos que este tipo de integración es un sello distintivo de la cognición superior", explica.

   Para realizar el estudio del cerebro, el equipo realizó imágenes por espectro de difusión en los cerebros de 40 voluntarios de la investigación en el Hospital Universitario de Lausana, en Suiza. Posteriormente, creó un mapa compuesto de las regiones y las conexiones de largo alcance en el cerebro y aplicó un modelo dinámico para la difusión de información basada en parte en el modelo de Yong-Yeol Ahn, experto en redes complejas de la Facultad de Informática y Computación de la UI, para el seguimiento de los memes virales.

   "Al igual que la información en las redes sociales, la información en el cerebro se desplaza a lo largo de las conexiones que forman redes complejas", detalla Sporns, quien es cofundador del campo emergente de conectómica, que tiene como objetivo producir mapas de la red completa de los elementos neuronales en el cerebro y sus interconexiones.

   A pesar del nombre que dio el equipo al proyecto, "twitterbrain", Ahn dice que los modelos de redes sociales que se aplican al cerebro sólo representan a las formas no virales de extensión de información. "La distribución viral de la información se puede considerar buena 'online', pero no describe con precisión el funcionamiento normal del cerebro -señala--. El modelo que utilizamos para las redes en el cerebro refleja una forma decididamente no viral de difusión de información".

   Sin embargo, el modelo resultante todavía reveló una visión global y detallada de la arquitectura de la información del cerebro, aportando datos detallados sobre cómo las estructuras de red del cerebro apoyan la difusión de la información.

   "El modelo nos permite realizar un seguimiento de esas señales y ver cómo viajan a través de la red del cerebro y dónde se reúnen, con estos puntos de encuentro que aparecen para representar áreas 'de alto nivel' en la jerarquía del cerebro", afirma el coprimer autor Bratislav Misi, investigador postdoctoral en el Departamento de Ciencias Psicológicas y Cerebrales, que pone el ejemplo de una persona que habla, una acción que genera tanto una señal auditiva como visual en el cerebro.

   El modelo también destacó el patrón de diseminación de esta información. Los investigadores pudieron rastrear una señal de un punto específico y observar lo rápido que se propaga a través del cerebro, así como emplear el modelo para inferir qué conexiones utiliza en el cerebro o identificar las conexiones empleadas en el inicio de una señal para proporcionar un punto de apoyo inicial o un camino más rápido a través de la red.

   "Hemos encontrado que estas conexiones no se distribuyen al azar, sino que tienen una estructura bastante llamativa --apunta Sporns--. Ciertas vías, por ejemplo, forman un modelo compacto, altamente organizado, que apoya la difusión temprana. También hay un componente central prominente, lo que da la señal de un impulso inicial. Estas son todas cosas que no conocíamos hasta ahora".

   El trabajo también ofrece una alternativa a una tendencia en la neurociencia moderna, en la que el cerebro se describe en unidades biofísicas cada vez más pequeñas y micro-procesos, según Richard Betzel, estudiante graduado en el Departamento de Ciencias Psicológicas y Cerebrales y coprimer autor del estudio.

   "Tener una comprensión global de cómo funciona el cerebro como un sistema en red compleja es una meta importante en nuestro campo --resalta Sporns--. Hemos dado con algo que es a la vez prometedor y relativamente simple, un modelo que puede ayudarnos a obtener una mejor idea de por qué suceden ciertas cosas en ciertas partes del cerebro y no en otras. Queda mucho por hacer; sólo hemos arañado la superficie".

   A partir de ahora, este equipo de la Universidad de Indiana planea explorar el papel de las diferencias individuales en las redes cerebrales y cómo las lesiones cerebrales pueden afectar a la capacidad del cerebro para distribuir información.