Regiones distantes del cerebro humano están interconectadas por sorprendentemente pocas conexiones

Comprender cómo funciona el cerebro, particularmente cómo se procesa la información durante diferentes actividades, es difícil sin saber cuántos axones hay en el cerebro y cuántos conectan diferentes regiones funcionales. Un enfoque de Burke Rosen y Eric Halgren de la Universidad de California, San Diego, EE. UU., publicado el 24 de marzo en la revista de acceso abierto PLOS Biologíamuestra que a pesar de la importancia funcional de las conexiones entre regiones del cerebro de largo alcance, el número real de estas conexiones es bajo.

En el nuevo estudio, los investigadores combinaron datos de resonancia magnética de difusión del Proyecto Conectoma Humano con secciones transversales histológicas del cuerpo calloso, el tracto principal que conecta los lados izquierdo y derecho del cerebro. El Human Connectome mapea la fuerza de todas las conexiones en el cerebro, pero no proporciona el número real de axones, mientras que las secciones transversales histológicas permiten estimaciones de cuántos axones se empaquetan en un volumen determinado. La combinación de las fuerzas de conexión con las densidades de axones produjo estimaciones del número de axones en la corteza cerebral.

El análisis indicó que hay casi 2500 millones de axones de largo alcance que atraviesan la corteza cerebral. Sin embargo, a pesar de este gran número, encontraron que los números que conectaban diferentes regiones funcionales del cerebro eran bastante bajos. Por ejemplo, entre los 130 millones de axones estimados en el tracto del fascículo arqueado, solo alrededor de 1 a 2 millones (menos del 2%) conectan directamente las áreas de Broca y Wernicke, una conexión que es necesaria para la capacidad normal del lenguaje. El modelo predice que otras conexiones largas, como las del hipocampo a la corteza frontal que se necesitan para la recuperación de la memoria, en realidad se realizan en varios pasos. Los hallazgos mejorarán así los modelos de cognición, especialmente los procesos que se basan en conexiones entre regiones distales del cerebro.

«Un problema importante sin resolver es cómo la corteza humana integra el procesamiento de la información por parte de sus 16 mil millones de neuronas en toda su superficie para unificar la conciencia», agrega Rosen. «Nuestro hallazgo de que las áreas corticales están escasamente conectadas implica que esta integración se logra mediante la vinculación de las conexiones locales densas o mediante axones de largo alcance raros y extraordinariamente privilegiados».