Home Nano y Biomedicina Los hemisferios no son iguales: cómo el cerebro no es simétrico

Los hemisferios no son iguales: cómo el cerebro no es simétrico

by posizionarte
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A primera vista, el cuerpo humano parece simétrico: dos brazos, dos piernas, dos ojos, dos oídos, incluso la nariz y la boca parecen estar reflejados en un eje imaginario que divide los rostros de la mayoría de las personas. Y por último, el cerebro: está dividido en dos mitades que son aproximadamente del mismo tamaño, y los surcos y protuberancias también siguen un patrón similar.

Pero la primera impresión es engañosa: las diferentes regiones del  tienen diferencias sutiles pero funcionalmente relevantes entre los lados izquierdo y derecho. Los dos hemisferios están especializados para diferentes funciones. La atención espacial, por ejemplo, se procesa predominantemente en el  en la mayoría de las personas, mientras que el lenguaje se procesa principalmente en el izquierdo. De esta manera, el trabajo se puede distribuir de manera más efectiva entre ambas mitades y, por lo tanto, la gama de tareas se amplía en general.

Pero esta llamada lateralización, la tendencia de las regiones del cerebro a procesar ciertas funciones más en el hemisferio izquierdo o derecho, varía de persona a persona. Y no solo en la minoría cuyos cerebros están especializados como un espejo invertido en comparación con la mayoría. Incluso las personas con cerebros de disposición clásica difieren en la pronunciación de su asimetría.

Estudios anteriores habían demostrado que esto, a su vez, también puede afectar las funciones mismas. Por ejemplo, en la dislexia se observa una falta de asimetría izquierda de ciertas áreas del lenguaje. La lateralización cerebral insuficiente también parece desempeñar un papel en enfermedades como la esquizofrenia y los  o en la hiperactividad de los niños.

Hasta ahora, sin embargo, no ha estado claro cuánta variación de la asimetría cerebral, entre individuos, es hereditaria y cuánto se debe a diferentes demandas. Además, ¿las características similares de la asimetría cerebral también están presentes en los monos?

Científicos del Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas y Cerebrales Humanas (MPI CBS) y del Forschungszentrum Juelich (FZJ) han investigado ahora la asimetría de los gradientes funcionales, describiendo ejes de variaciones suaves de la función cerebral a lo largo de la corteza. Descubrieron que existen variaciones sutiles en la organización funcional de las regiones del cerebro en el lado izquierdo y derecho del cerebro.

En el lado izquierdo, las regiones implicadas en el procesamiento del lenguaje son las más distantes de las implicadas en la visión y la sensación. Mientras que en el lado derecho la llamada red frontoparietal, responsable de la atención y la memoria de trabajo, por ejemplo, es la más alejada de esas regiones sensoriales.

Los investigadores también encontraron que  en estos arreglos funcionales eran heredables, lo que significa que están influenciados en parte por  . Al mismo tiempo, una gran parte de esta asimetría en los cerebros humanos no puede explicarse por factores genéticos. Esto significa que cierta asimetría está influenciada, al menos en parte, por la experiencia de la persona.

Además, el equipo descubrió que  son más asimétricos que los de los monos. «Es probable que la asimetría funcional observada refleje la interacción de los efectos genéticos y no genéticos derivados de las experiencias personales», explica Bin Wan, Ph.D. estudiante de MPI CBS y autor principal del estudio ahora publicado en la revista eLife . De hecho, en las personas mayores, observaron una asimetría reducida hacia la derecha, lo que sugiere una variación sutil a lo largo de la vida.

«Queremos entender por qué las sutiles diferencias entre los hemisferios izquierdo y derecho son relevantes para el lenguaje y la atención, y están implicadas en varios trastornos del desarrollo», explica Sofie Valk, directora del estudio y del grupo de investigación de Neurogenética Cognitiva de MPI CBS.

«Si entendemos la heredabilidad de la asimetría, este sería un paso inicial hacia la comprensión del papel de los factores genéticos y ambientales en la formación de este rasgo. Eventualmente, podremos descubrir dónde algo sale mal cuando la diferencia entre izquierda y derecha es perturbado.»

Los investigadores investigaron estas conexiones utilizando dos bases de datos, una que contenía escáneres cerebrales humanos, incluidos gemelos, y la otra que contenía escáneres cerebrales de 19 monos macacos. Al comparar  , gemelos  e individuos no relacionados, pudieron determinar cómo los hermanos difieren entre sí y, por lo tanto, qué no está determinado genéticamente sino debido a influencias ambientales.

A su vez, la comparación con los macacos dejó en claro dónde radican las diferencias entre humanos y monos y cuáles han surgido a través de la evolución. Los científicos calcularon estas diferencias con la ayuda de la llamada organización funcional de conectividad cerebral de baja dimensión. Esto revela el grado en que  separadas pueden trabajar juntas. Los investigadores calcularon esta característica organizativa en cada hemisferio y luego calcularon el índice de asimetría restando la derecha de la izquierda.


Más información: Bin Wan et al, Heredabilidad y comparaciones entre especies de la asimetría de la organización funcional cortical humana, eLife (2022). DOI: 10.7554/eLife.77215

Información del diario: eLife 

Proporcionado por la Sociedad Max Planck

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