Por Qué Los Cerebros Más Grandes Son Más Susceptibles A Las Enfermedades Mentales

Empezaría a ser el momento en que, como sociedad, quitásemos el estigma que hay sobre el término: “enfermedades mentales“. Sin parar a pensarlo, al oírlo, podemos mostrar cierto rechazo y nos puede venir a la cabeza la icónica imagen de alguien con camisa de fuerza.

La realidad es todo lo contrario. De hecho, creo que no me equivocaré mucho al afirmar que: tod@s nosotr@s, en algún momento hemos sido o seremos enfermos mentales. Porque las enfermedades mentales no son tan sólo transtornos de personalidad múltiple, o los que asociaríamos al (también incorrecto) ‘esa persona está loca’. También son enfermedades mentales: el stress, la ansiedad, el insomnio, la depresión, etc…

Esta Infografía nos muestra las leyes que, aún hoy en día, estigmatizan a las personas con enfermedades mentales en el mundo.

En l@s human@s y otros mamíferos, el córtex cerebral es el responsable de las funciones sensoriales, motoras y cognitivas. Entender la organización de las redes neuronales del córtex debería aportarnos una visión sobre las computaciones que llevan a cabo.

Un estudio de PLOS Biology demuestra que la arquitectura global de las redes corticales en los primates (de gran cerebro) y en los roedores (de cerebro pequeño) se organizan por unos principios comunes.

A pesar de todas las inmutabilidades de la red, los cerebros de los primates tienen conexiones a larga distancia que son mucho más débiles; hecho que podría explicar por qué los cerebros grandes son más susceptibles a sufrir enfermedades mentales cómo la esquizofrenia y el Alzheimer.

Esquizofrenia

En trabajos anteriores, Zoltán Toroczkai, de la Universidad de Notre-Dame; Mária Ercsey-Ravasz, de la Universidad Babes-Bolyai y Henry Kennedy, de la Universidad de Lyon; combinaron estudios de seguimiento en macacos, que visualizaban las conexiones en el cerebro; con la teoría de las redes para demostrar que la estructura de la red cortical en ese primate está gobernada por La Regla De La Distancia Exponencial (RDE o EDR -inglés-).

La Regla De La Distancia Exponencial

La EDR describe una relación consistente entre las distancias y la fortaleza de las conexiones.

En la línea de los resultados del seguimiento que aprendíamos antes, la EDR predice que hay muchos menos axones de largo alcance (fibras nervisosas que funcionan cómo líneas de transmisión del sistema nervioso) que de las que hay de corto alcance y eso se puede cuantificar por una ecuación matemática.

El Axón, en el contexto de la Neurona

Vista microscópica del corte transversal del Axón

A nivel de las áreas corticales, como el córtex visual o el córtex auditivo (examinadas en el estudio) significa que cómo más cerca estén las áreas unas de otras, más conexiones habrá entre ellas.

En este estudio l@s investigador@s comparan las características de las redes corticales en el macaco (un mamífero con un gran córtex) con aquellas que presentan los ratones (con un córtex mucho más pequeño). Han usado datos de traza muy detallados para cuantificar las conexiones entre las áreas funcionales; datos que son la base del análisis.

El Cerebro del Macaco

Cerebro Humano vs Cerebro de Ratón

A pesar de las diferencias sustanciales entre los tamaños de los córtex de las especies y de otras aparentes diferencias en su organización, descubrieron que las características fundamentales estadísticas de todas las redes seguían la regla de la distancia exponencial.

En base a estos resultados, l@s investigador@s hipotetizan que el EDR describe un principio de diseño que permanece constante durante la evolución del cerebro mamífero de diferentes especies.

Presentaron argumentos matemáticos que dan soporte a la aplicación universal del EDR como el principio que gobierna la conectividad cortical junto con soporte empírico de los resultados de los experimentos con mamíferos.

Una de las figuras del estudio

Optimizando El Plano De La Red Cortical

Con estos resultados, l@s investigadores concluyen que:

el EDR juega un papel clave a través del orden mamífero para optimizar el plano de su red cortical inter-área, permitiendo que los animales con cerebro más grande mantengan la eficiencia de la comunicación con mayor número de neuronas

Cómo predice el EDR y los datos del estudio, las conexiones neuronales se debilitan exponencialmente con la distancia. Asumiendo que el EDR se puede aplicar a todos los cerebros de los mamíferos, esto sugiere que las conexiones de larga distancia en el cerebro humano (unas 5 veces mayor que el cerebro del macaco) son un poco débiles.

Si esto fuese cierto, l@s investigador@s afirman que, se podría especular que la poca intensidad de las conexiones de largo rango del cerebro humano podrían conducir a una mayor susceptibilidad de sufrir síndromes de desconexión como la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia.

Buen Lunes!! 🙂


Artículo Original: “Why Larger Brains Are More Susceptible To Mental Illnesses” en Reliawire

Todo el Estudio Aprendido en este Brain Feeling: Spatial Embedding and Wiring Cost Constrain the Functional Layout of the Cortical Network of Rodents and Primates