Se han descubierto misteriosas señales espirales en el cerebro humano, y los científicos que encontraron los remolinos creen que podrían ayudar a organizar la actividad cerebral compleja.

Las señales, que aparecían como espirales arremolinadas de ondas cerebrales a través de la capa externa del cerebro, se descubrieron en escáneres cerebrales de resonancia magnética funcional (fMRI) de 100 adultos jóvenes, y aparecieron tanto cuando estaban descansando como trabajando en tareas.

Se desconoce el propósito exacto de estos vórtices, pero sus descubridores creen que las señales en espiral podrían usarse para vincular diferentes partes del cerebro y ayudar a procesar la información más rápido. Estos vórtices pueden incluso verse afectados por enfermedades cerebrales como la demencia , y podrían servir de inspiración para computadoras avanzadas que emulen los complejos procesos de la mente humana . Los investigadores publicaron sus hallazgos el 15 de junio en la revista Nature Human Behavior .

«Al igual que los vórtices actúan en la turbulencia, las espirales participan en interacciones intrincadas, desempeñando un papel crucial en la organización de las actividades complejas del cerebro», dijo en un comunicado Pulin Gong , profesor asociado de física en la Universidad de Sydney . «Las complejas interacciones entre múltiples espirales coexistentes podrían permitir que los cálculos neuronales se realicen de manera distribuida y paralela, lo que lleva a una notable eficiencia computacional».

Vórtice en la corteza

La capa rugosa más externa del cerebro, conocida como corteza cerebral, maneja muchas de las tareas más complejas de la mente, como la memoria, la atención, el lenguaje, la percepción e incluso la conciencia misma. Muchos trastornos neurológicos, como la enfermedad de Alzheimer y la parálisis cerebral , afectan la corteza.

Sin embargo, la neurociencia ha ignorado principalmente la corteza en sí y, en cambio, se ha centrado tradicionalmente en las conexiones e interacciones entre las neuronas (las células nerviosas del cerebro) para determinar cómo funciona el órgano arrugado. Para investigar la actividad que tiene lugar en la corteza, los científicos tomaron imágenes de resonancia magnética funcional de 100 adultos sanos de entre 22 y 35 años. Las misteriosas espirales, intrincados patrones de ondas cerebrales de varios tamaños que giraban alrededor de puntos centrales, estaban presentes en todos.

La función exacta de las espirales es un misterio, pero después de analizar los patrones turbulentos, los científicos creen que los vórtices pueden actuar como puentes de comunicación a través del cerebro, conectando distintas regiones en redes y, en ocasiones, incluso viajando a través de la corteza. Al asignar tareas a los participantes mientras eran escaneados, como completar problemas matemáticos o escuchar una historia, los investigadores observaron que las espirales cambiaban de dirección de las manecillas del reloj a las manecillas del reloj en diferentes regiones del cerebro, una pista de que los vórtices podrían estar coordinando la actividad cerebral a través de Cambios rotacionales dinámicos.

«Una característica clave de estas espirales cerebrales es que a menudo emergen en los límites que separan diferentes redes funcionales en el cerebro», dijo en el comunicado el primer autor Yiben Xu, candidato a doctorado en física en la Universidad de Sydney. «En nuestra investigación, observamos que estas espirales cerebrales que interactúan permiten una reconfiguración flexible de la actividad cerebral durante varias tareas que involucran el procesamiento del lenguaje natural y la memoria de trabajo, lo que logran al cambiar sus direcciones de rotación».

Los investigadores dijeron que su estudio debería alentar un cambio en la investigación neurocientífica hacia fenómenos cerebrales a mayor escala. Eventualmente, los procesos cerebrales en múltiples escalas podrían ensamblarse para obtener una imagen más completa de cómo funciona la mente.

Gong dice que aprender más sobre el complejo funcionamiento de nuestro cerebro también podría tener el potencial «para avanzar en poderosas máquinas informáticas inspiradas en el intrincado funcionamiento del cerebro humano».

«Al desentrañar los misterios de la actividad cerebral y descubrir los mecanismos que rigen su coordinación, nos estamos acercando a desbloquear todo el potencial de la comprensión de la cognición y la función cerebral», dijo Gong.

https://www.livescience.com/health/neuroscience/mysterious-spiral-signals-in-the-human-brain-could-be-key-to-our-cognition