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Por más de una década, neurocientíficos han sabido que muchas de las células en una región del cerebro llamada la circunvolución fusiforme se especializan en reconocer caras. Sin embargo, esas células no actúan solas: Necesitan comunicarse con otras partes del cerebro. Rastreando esas conexiones, neurocientíficos del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) han demostrado como pueden predecir precisamente que partes de la circunvolución fusiforme seleccionan las caras.

El estudio, que apareció en la publicación “Nature Neuroscience” (Neurociencia natural) del 25 de Diciembre, es el primero en vincular la conectividad de una región del cerebro con su función. No hay dos personas que tengan la misma estructura de la circunvolución fusiforme exacta, pero utilizando patrones de conectividad, los investigadores pueden ahora determinar precisamente que partes de la circunvolución fusiforme de un individuo están involucradas en el reconocimiento de caras.

Utilizando esta aproximación, los científicos podrían aprender más sobre las deficiencias en el reconocimiento de caras que comúnmente se ven en el autismo y en la prosopagnosia, un trastorno causado por un infarto. Este método también podría utilizarse para determinar las relaciones entre estructura y función en otras partes del cerebro.

Para determinar el mapa de los patrones de conectividad del cerebro, los investigadores usaron una técnica llamada difusión por peso (diffusion-weighted imaging), la cual está basada en la resonancia magnética. Un campo magnético aplicado al cerebro de la persona provoca que el agua en el cerebro fluya en la misma dirección. Sin embargo, donde se encuentren axones – las largas extensiones celulares que conectan una neurona a otras regiones del cerebro – el agua es forzada a fluir junto con el axón, en lugar de cruzarlo. Esto es por que los axones están recubiertos con un material graso llamado mielina, el cual es impermeable al agua.

Al aplicar el campo magnético en muchas direcciones diferentes y observar en que dirección fluye el agua, los investigadores pueden identificar las posiciones de los axones y determinar que regiones del cerebro están conectando.

Los investigadores encontraron que ciertas áreas de la circunvolución fusiforme estaban fuertemente conectadas a regiones del cerebro que también se sabe que están involucradas en el reconocimiento de caras, incluyendo las cortezas temporales superior e inferior. Esas áreas de la circunvolución fusiforme también estuvieron muy activas cuando los sujetos realizaban tareas de reconocimiento de caras.

Basados en los resultados de un grupo de sujetos, los investigadores crearon un modelo que predice funcionalidad en la circunvolución fusiforme basado solamente en los patrones de conectividad observados. En un segundo grupo de sujetos, encontraron que el modelo predijo exitosamente que áreas de la circunvolución fusiforme responderían a las caras.

Los investigadores del MIT están ahora expandiendo sus estudios de conectividad a otras regiones del cerebro y a otras funciones visuales, como el reconocimiento de objetos y escenas, así como caras. Se espera que estos estudios también ayuden a revelar algunos de los mecanismos de como se procesa la información en cada punto conforme fluye a través del cerebro.

Fuente:
web.mit.edu (en inglés)