Cuidado que vienen curvas


La complejidad funcional del cerebro, además de sus apasionantes mecanismos celulares, tanto  individuales como colectivos, está relacionada también con su estructura.

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Cualquier cosa nueva que aprendemos hace una nueva arruga o curva en nuestro cerebro… al menos esto es lo que se nos ha dicho durante años. Ahora, investigadores examinando cómo la capa exterior de nuestros cerebros (el córtex cerebral) se dobla dicen que ocurre a causa de una simple inestabilidad mecánica. El trabajo ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences esta semana.

Las arrugas del cerebro están compuestas de fuertes y complicados surcos (muescas) y giros (crestas), que confieren al cerebro del mamífero, y especialmente al humano, su gran área superficial y volumen. Cómo de complicados sean está relacionado con la capacidad de procesamiento de información; por otro lado, una pérdida de estos dobleces podría significar una pérdida de función.300px-Gyrus_sulcus

Las teorías existentes sobre cómo el cerebro se dobla incluyen: más neuronas migrando a los huecos, haciendo que se eleven sobre otros surcos, y axones presionando esos surcos hacia abajo, explica New Scientist.

Un equipo, liderado por L. Mahadevan de Harvard, ha modelado cómo el cerebro se desarrolla en el embrión usando simulaciones numéricas de un medio elástico en crecimiento, además de modelos físicos del proceso usando geles “de crecimiento”. La materia gris exterior constituye la mayor parte del cuerpo neuronal, mientras que la materia blanca debajo de ella forma parte de los axones, que son las extensiones de las neuronas que permiten la conexión entre unas y otras. Los investigadores han colocado una capa de gel (para la materia gris) sobre un hemisferio sólido de gel (para la materia blanca).

El patrón característico, encontró el equipo, existe gracias a una inestabilidad mecánica que está conducida por la expansion de la materia gris y la constricción de la materia blanca.

o-BRAIN-FOLDS-facebookLos patrones resultantes son una función de dos simples parámetros geométricos: expansión cortical y el grosor relativo al tamaño cerebral. A medida que el córtex se expande, si está anclado a la materia blanca debajo, físicamente hará un giro o doblez. “Una vez tienes eso, todo lo que le sigue,” dice Mahadevan a New Scientist, “es un mecanismo extremadamente simple.”

Comprendiendo las variaciones que conducen a patrones regulares o únicos podría ayudar con desórdenes como la Polimicrogiria, Lisencefalia y Paquigiria, donde el cerebro tiene demasiados dobleces, no tiene, o tiene solo unas pocas crestas planas, respectivamente.

El siguiente video muestra la inestabilidad:

FUENTE: Janet Frang, 2014-08-20 http://www.iflscience.com/brain/how-our-brains-got-their-wrinkles

INFORMACIÓN NUEVA EXTRA: Is The Pattern Of Brain Folding A “Fingerprint” For Schizophrenia http://www.elsevier.com/about/press-releases/research-and-journals/is-the-pattern-of-brain-folding-a-fingerprint-for-schizophrenia

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