Rentabilidade neuronal

Rentabilidade cerebral

Nuestro cerebro se basa principalmente en la composición genética de nuestra familia, según un nuevo estudio proporciona la primera evidencia de este efecto influye en las conexiones de la red neuronal de los individuos.

El estudio, dirigido por investigadores australianos, se publicó en el Journal of Neuroscience y podría arrojar luz sobre por qué algunas personas son más capaces de realizar ciertas tareas que otras y la base genética de enfermedades mentales y enfermedades neurológicas.

"Algunos cerebros se conectan mejor que otros, y el 60% de las diferencias pueden explicarse por factores genéticos", dijo el autor Alex Fornito del centro de Melbourne Neuropsiquiatría en la Universidad de Melbourne. "La novedad es que ahora tenemos nuevos métodos para identificar los diferentes aspectos de la organización del cerebro de la red. Anteriormente era muy difícil de probar y correlacionar estas conexiones. "

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La rentabilidad implica un cierto equilibrio entre las dos posibilidades. Una es aumentar la eficiencia de comunicación y la otra es aumentar el número de conexiones agregó, pero aumentar el número de las conexiones es el más costoso en términos de energía para funcionar.

"El cerebro trata de maximizar la rentabilidad, estableciendo un equilibrio entre hacer más conexiones o promover la comunicación eficiente y minimizar así el costo o la cantidad de cableado necesario para hacer estas conexiones," dijo Fornito."Nuestros hallazgos indican que este equilibrio, llamado" costo-eficiencia ", tiene una fuerte base genética".

Según Fornito, sólo recientemente los investigadores han comenzado a examinar el papel de la comunicación rentable en el cerebro. "Nosotros esperábamos que el equilibrio de estas prioridades podría ser importante durante la evolución, y que la evolución a favor de un cerebro que hace que la mayor parte de sus recursos disponibles. Por lo tanto, razonó que este equilibrio debe ser codificado en nuestros genes ", dijo.

Efectos más fuertes en la corteza prefrontal

El equipo de investigación, que incluyó a científicos en las universidades de Queensland y Cambridge, Reino Unido, en comparación con los escáneres cerebrales de 38 y 26 idénticas gemelos no idénticos. Utilizando nuevas técnicas, que fueron capaces de construir mapas detallados de la red del cerebro de cada persona y se mide la rentabilidad de las conexiones de red para todo el cerebro, así como para las regiones específicas del cerebro.

"Si bien hemos observado fuertes efectos genéticos en la rentabilidad de todo el cerebro, también encontraron que las partes específicas del cerebro variaban considerablemente en el grado en que su cableado se encontraba bajo control genético.", Dijo Fornito.

"Hemos encontrado algunos de los efectos más fuertes en la corteza prefrontal, donde hasta el 80% de las diferencias entre las personas son atribuibles a los genes. La corteza prefrontal desempeña un papel vital en la planificación, el pensamiento estratégico, la toma de decisiones y la memoria. "

El descubrimiento de genes vinculados con enfermedades mentales

El trabajo previo ha demostrado que las personas con más conexiones cerebrales eficientes tienen mayor puntuación en las pruebas de inteligencia, y  se reduce en las personas con esquizofrenia, especialmente en la corteza prefrontal.

"Lo principal que estamos interesados ​​es en los vínculos con enfermedad mental. Sabemos que el cableado de la corteza prefrontal está alterada en las personas con esquizofrenia. Nuestros resultados apuntan a una posible base genética de estos cambios en el cerebro. ", Dijo Fornito.

"Aunque los genes juegan un papel importante en la función cerebral, el medio ambiente y otros factores contribuyen a que las cosas van mal en los casos de enfermedad mental y otros trastornos del cerebro", añadió.

"En última instancia, esta investigación puede ayudarnos a descubrir qué genes específicos son importantes para explicar las diferencias en las capacidades cognitivas, el riesgo para las enfermedades mentales y enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer, conducen a nuevas terapias basadas en genes para estos trastornos."

Averiguar más modelos concretos

"El documento representa un intento interesante e ingenioso para determinar los principios básicos, según el cual la corteza cerebral se construye" dijo Vladamir Balcar de la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad de Sydney.

"Me gustaría ver una predicción, basada en el modelo, de algo más concreto, más directamente relacionados con la estructura cortical. No habría obstáculos considerables sin embargo. La mayoría de las técnicas neuroanatómicas visualizar sólo una pequeña fracción de las neuronas y sus posibles conexiones y otros visualizar todas las neuronas, pero sólo una pequeña parte de ellas y las conexiones no ", dijo Balcar.

"Esto implica que podría haber neuronas y las conexiones que aún no descubierto y explica por qué nuestro conocimiento de la corteza, la anatomía es terriblemente incompleta", agregó.

"Algunos laboratorios han decidido a utilizar la microscopía electrónica especialmente modificados para visualizar todas las neuronas y las conexiones, pero esto es la producción de datos tanto que si queríamos que se aplican a grandes regiones de la corteza cerebral se rompería no sólo nuestros ordenadores, pero También nuestros presupuestos de investigación. "