Huella cerebral: Como saber quién eres a partir de tu conectividad cerebral


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En días recientes fue publicado en la revista Nature Neuroscience (1) un artículo donde a partir del estudio de la conectividad entre distintas regiones cerebrales, los investigadores han logrado discriminar con casi un 100% de seguridad, cuando tu patrón de conectividad es tuyo y no de otra persona, sugiriendo el nombre de “huella cerebral” (brain fingerprint) haciendo una analogía a la huella digital.

Esto se logró mediante el estudio de la conectividad entre distintas regiones cerebrales bien delimitadas (268 regiones fueron utilizadas en este estudio) empleando una técnica de resonancia magnética funcional llamada BOLD, la cual es capaz de detectar diferencias en el estado de oxigenación del cerebro, la cual ha sido utilizada ampliamente como una medida indirecta de la actividad neuronal (utilizando la premisa de que una neurona activada requiere una mayor cantidad de oxígeno y viceversa).

Este grupo de investigación tomó pruebas de resonancia magnética funcional del Proyecto del Conectoma Humano (HCP, por sus siglas en inglés) de 126 individuos sanos que fueron recogidas mientras el individuo se encontraba en reposo dentro del escáner de resonancia magnética o realizando alguna tarea (movimiento, memoria, etc.). A partir de estas imágenes fueron definidas 8 redes cerebrales las cuales representan algunos de los principales circuitos encargados de tareas específicas como el movimiento, la visión o las emociones.

Cuando se estudió el patrón de conexiones entre las 268 regiones de cada individuo, los científicos fueron capaces de identificar con un 92-96% de éxito al mismo individuo dentro de un grupo de imágenes adquiridas en un momento diferente (un día después). Sin embargo, seleccionando dos de las redes cerebrales definidas previamente (redes fronto-parietales) la tasa de éxito subía a un 98-99%; y aunado a esto, combinando los resultados de dos pruebas del individuo (una en reposo y otra mientras realizaba una tarea de memoria, por ejemplo) la identificación era virtualmente del 100%.

Un objetivo secundario de este trabajo –aunque no menos importante- fue explorar la relación entre las mismas regiones y redes cerebrales usadas anteriormente con los niveles de inteligencia fluida, que se encarga del pensamiento lógico y la resolución de problemas en situaciones novedosas. Se encontró que las zonas cerebrales que tenían una mayor correlación positiva con el nivel de inteligencia fluida (mejor puntuación) se encontraban en las redes fronto-parietales, mientras que las regiones con correlación negativa consistente (peor puntuación) se localizaban en la “red por defecto” (DMN, Default Mode Network) que se encuentra normalmente activa cuando un sujeto se encuentra en reposo total.

Este estudio realizado por un equipo multidisciplinar de la Universidad de Yale en Estados Unidos, es de muy alta calidad científica y además, sus colaboradores hicieron un gran esfuerzo por controlar algunos de los aspectos que podrían llegar a alterar los resultados (el movimiento de la cabeza dentro del escáner, las diferencias anatómicas entre individuos, la cantidad de regiones cerebrales evaluadas). Otro punto a su favor fue la inclusión de una gran cantidad de sujetos, lo cual permitió un análisis estadístico más robusto y concluyente, algo sin precedentes en este tipo de estudios.

¿Y todo esto, qué significa? Esta la primera vez que se logra caracterizar con gran certeza a una persona por su conectividad funcional medida por resonancia magnética, permitiendo ser re-identificada después. Además, esto contribuye a la evidencia de que la conectividad en las redes fronto-parietales, encargadas de procesos como el control cognitivo, la autoconciencia o las funciones ejecutivas, son muy diferentes entre individuos y sugiere que cada uno de nosotros resuelve problemas de manera diferente y utilizando distintas vías. Y son tan diferentes que nos permitirán saber cuándo es tuya o cuándo es mía.

También al buscar la correlación entre redes neuronales y niveles de inteligencia fluida, los autores fueron capaces de predecir con cierta seguridad el grado de inteligencia cognitiva de un individuo a partir de su patrón específico de conectividad, principalmente en las redes fronto-parietales (las mismas que identifican a la persona).

Todos estos hallazgos podrían tener implicaciones futuras en muchos ámbitos de nuestras vidas y da mucho campo a la especulación. ¿Podrá llegar sustituir o complementar a otros métodos de verificación de identidad, como por ejemplo en los puntos de seguridad de los aeropuertos? ¿Ayudará a evaluar o diagnosticar a niños y adultos con déficits cognitivos? ¿Será capaz de predecir el grado de inteligencia que podrá alcanzar un niño?

Sin embargo, las conclusiones de este estudio deberán ser interpretadas con cuidado, por lo menos hasta que estos resultados sean replicados y su utilidad en varios ámbitos haya sido evaluada. En especial por los medios masivos de información o algunas empresas, que se han caracterizado por malinterpretar, magnificar o manipular hallazgos provenientes de la neurociencia (véase 2, 3).

Uno de los puntos pendientes a analizar es el rendimiento de estos resultados a largo plazo, realizando una nueva resonancia magnética un año después, por ejemplo. Con todo ello, este estudio representa un avance muy importante en el campo de la conectividad o “conectómica” en neuroimagen funcional y nos acerca un poco más a una de las grandes preguntas de la neurociencia: ¿cómo esos millones de neuronas dan origen al yo?

Referencias:

  1. http://www.nature.com/neuro/journal/vaop/ncurrent/full/nn.4135.html
  2. http://www.ibtimes.co.uk/mind-reader-meet-man-who-records-stores-your-thoughts-dreams-memories-1463094
  3. http://www.nytimes.com/2011/10/01/opinion/you-love-your-iphone-literally.html?_r=1

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