{"id":15111,"date":"2023-05-05T05:08:47","date_gmt":"2023-05-05T03:08:47","guid":{"rendered":"https:\/\/thesmartcityjournal.cibeles.net\/sin-categorizar\/un-estudio-pionero-sobre-como-la-turbulencia-facilita-el-procesamiento-de-informacion-en-el-cerebro-permitiria-crear-biomarcadores-de-enfermedades-neurologicas\/"},"modified":"2023-05-05T04:46:38","modified_gmt":"2023-05-05T02:46:38","slug":"un-estudio-pionero-sobre-como-la-turbulencia-facilita-el-procesamiento-de-informacion-en-el-cerebro-permitiria-crear-biomarcadores-de-enfermedades-neurologicas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thesmartcityjournal.com\/es\/smart-health\/un-estudio-pionero-sobre-como-la-turbulencia-facilita-el-procesamiento-de-informacion-en-el-cerebro-permitiria-crear-biomarcadores-de-enferme_ecf407ec71b369099560078378b69755","title":{"rendered":"Un estudio pionero sobre c\u00f3mo la turbulencia facilita el procesamiento de informaci\u00f3n en el cerebro permitir\u00eda crear biomarcadores de enfermedades neurol\u00f3gicas"},"content":{"rendered":"

\u00bfPor qu\u00e9 el cerebro a menudo es mucho mejor para resolver problemas dif\u00edciles que las computadoras, cuando la velocidad de transferencia de informaci\u00f3n entre neuronas es mucho m\u00e1s lenta que la que se encuentra en las computadoras?<\/p>\n

En un nuevo estudio neurocient\u00edfico de tour de force, dirigido por el Centro para el Cerebro y la Cognici\u00f3n (CBC) de la UPF y el Centro para la Eudaimonia y el Florecimiento Humano de la Universidad de Oxford, los investigadores descubrieron que la transferencia eficiente de informaci\u00f3n en todo el cerebro depende de la turbulencia. Este estudio mide directamente con magnetoencefalograf\u00eda la turbulencia en la din\u00e1mica cerebral neuronal r\u00e1pida.<\/p>\n

Originalmente acu\u00f1ada como \u00abturbolenza\u00bb por Leonardo DaVinci hace m\u00e1s de 500 a\u00f1os, la turbulencia ha demostrado ser omnipresente en la naturaleza como un r\u00e9gimen din\u00e1mico esencial que facilita la energ\u00eda y la transferencia eficiente de informaci\u00f3n a trav\u00e9s de escalas espaciotemporales.<\/p>\n

Este es el resultado de un estudio realizado por investigadores del CBC de la UPF, la Universidad de Oxford y tambi\u00e9n la Universidad de Indiana, cuyos resultados se presentan en el art\u00edculo \u00abThe effect of turbulence in brain dynamics information transfer\u00bb<\/a>, publicado recientemente en la revista Nature de alto impacto Communications Physics. Los coautores del art\u00edculo son Gustavo Deco<\/a> <\/strong>(CBC<\/a>-UPF), Samuel Liebana Garcia<\/strong> <\/a>(Universidad de Oxford), Yonatan Sanz Perl<\/a> <\/strong>(CBC<\/a>-UPF), Olaf Sporns<\/strong> <\/a> (Universidad de Indiana) y Morten L. Kringelbach<\/strong> <\/a>(Universidad de Ofxord).<\/p>\n

Nuevo biomarcador basado en la turbulencia<\/h2>\n

El nuevo hallazgo fundamental de la turbulencia como clave para el procesamiento de la informaci\u00f3n en el cerebro humano se puede utilizar para construir nuevos biomarcadores de enfermedades. La turbulencia es algo que la mayor\u00eda de la gente asocia principalmente con remolinos o con experiencias aterradoras a bordo de aviones. Pero, ante todo, la turbulencia es un principio fundamental en la naturaleza que proporciona las propiedades de mezcla \u00f3ptimas, lo que permite la transferencia eficiente de energ\u00eda e informaci\u00f3n en el espacio y el tiempo. Se ha demostrado que la turbulencia es la forma \u00f3ptima de enviar energ\u00eda en cascada a trav\u00e9s del espacio-tiempo en muchas escalas y, como tal, es un principio organizador fundamental de los sistemas f\u00edsicos.<\/p>\n

Esto tiene implicaciones pr\u00e1cticas importantes, como la idea de que es mucho mejor usar agitaci\u00f3n turbulenta durante la cocci\u00f3n, ya que esto ayuda a mezclar los ingredientes de manera \u00f3ptima. Del mismo modo, la turbulencia tambi\u00e9n se utiliza para encontrar formas m\u00e1s eficientes desde el punto de vista energ\u00e9tico para mejorar las plantas qu\u00edmicas, los aviones y los molinos de viento.<\/p>\n

La nueva medida de metaestabilidad local mide los cambios en los movimientos din\u00e1micos continuos de los flujos el\u00e9ctricos de las neuronas en una escala espacial y temporal. Esta nueva medida es lo que constituye el nuevo biomarcador para detectar enfermedad neuropsiqui\u00e1trica o para diferenciar distintos estados cerebrales, tal como explica el autor principal del art\u00edculo e investigador del CBC de la UPF, el profesor Gustavo Deco<\/strong>: \u00abEn este estudio hemos creado un nueva perspectiva para analizar la din\u00e1mica cerebral, que permite generar nuevos biomarcadores potencialmente \u00fatiles en neuropsiquiatr\u00eda\u00bb. El profesor Morten L. Kringelbach<\/strong> (Universidad de Ofxord), investigador principal, agrega: \u00abLos resultados brindan nuevos conocimientos fundamentales sobre c\u00f3mo la turbulencia y, en general, la termodin\u00e1mica, son los principios clave que permiten que el cerebro sobreviva y prospere\u00bb.<\/p>\n

La creaci\u00f3n de esta nueva unidad de medida ha sido fundamental para poder estudiar con mayor precisi\u00f3n que en investigaciones anteriores c\u00f3mo la informaci\u00f3n y la energ\u00eda se transmiten de manera eficiente dentro del cerebro a trav\u00e9s de turbulencias neuronales. Anteriormente, la turbulencia se hab\u00eda medido mediante resonancia magn\u00e9tica funcional, que es una medida indirecta y lenta de la actividad neuronal, que depende de los niveles de oxigenaci\u00f3n en la sangre. Como tal, la IRMf (resonancia magn\u00e9tica funcional) no mide directamente las se\u00f1ales el\u00e9ctricas de las neuronas y las captura con un retraso (o latencia), que corresponde al tiempo que tarda la sangre en responder a las se\u00f1ales cerebrales.<\/p>\n

La primera vez que se muestra la turbulencia en din\u00e1micas r\u00e1pidas de todo el cerebro<\/h2>\n

Para superar las limitaciones de la resonancia magn\u00e9tica funcional, los investigadores han utilizado la t\u00e9cnica de la magnetoencefalograf\u00eda (MEG) para analizar la turbulencia en el cerebro en su conjunto. La MEG mide directamente las se\u00f1ales el\u00e9ctricas de las neuronas en milisegundos -y, por lo tanto, las captura de inmediato-, capturando escalas de tiempo r\u00e1pidas de la din\u00e1mica cerebral en milisegundos, en comparaci\u00f3n con los segundos de la IRMf. Sin embargo, la precisi\u00f3n espacial de MEG es solo de alrededor de 5 mm3, que no es tan alta como el 1 mm3 que ofrece fMRI.<\/p>\n

Este nuevo sistema de medici\u00f3n se ha aplicado a la actividad cerebral en las regiones corticales de 89 personas sanas. Los resultados utilizan el modelado de todo el cerebro para demostrar que la turbulencia cerebral es fundamental para transmitir informaci\u00f3n y energ\u00eda de manera eficiente dentro del cerebro tanto en el espacio como en el tiempo.<\/p>\n

De cara al futuro, los investigadores planean probar este nuevo biomarcador sensible basado en la turbulencia tambi\u00e9n en regiones subcorticales. Estas son regiones del cerebro importantes en las causas del Parkinson o la enfermedad de Huntington. Si bien sus efectos tambi\u00e9n se encuentran en la corteza cerebral, el examen de las regiones subcorticales podr\u00eda avanzar a\u00fan m\u00e1s en el diagn\u00f3stico temprano y la posible prevenci\u00f3n o tratamiento de estas enfermedades.<\/p>\n

Art\u00edculo de referencia:<\/strong><\/p>\n

Deco, G., Liebana Garcia, S., Sanz Perl, Y. et al.<\/em> The effect of turbulence in brain dynamics information transfer measured with magnetoencephalography. Commun Phys<\/em> 6, 74 (2023). https:\/\/doi.org\/10.1038\/s42005-023-01192-2<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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