{"id":572,"date":"2011-05-19T00:02:46","date_gmt":"2011-05-18T23:02:46","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/?p=572"},"modified":"2011-05-18T23:05:03","modified_gmt":"2011-05-18T22:05:03","slug":"las-redes-complejas-y-el-cerebro-ii","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/2011\/05\/19\/572\/","title":{"rendered":"Las Redes Complejas y el Cerebro (II)"},"content":{"rendered":"

Lo prometido es deuda y hoy toca hablar de c\u00f3mo la Teor\u00eda de Redes Complejas nos puede ser de utilidad para caracterizar enfermedades relacionadas con la actividad cerebral y, tal vez, detectarlas antes de que se manifiesten.<\/p>\n

Hemos comentado en entradas anteriores como los m\u00e9todos de an\u00e1lisis de redes nos han permitido obtener nueva informaci\u00f3n sobre diversos tipos de redes biol\u00f3gicas, tales como las redes de interacci\u00f3n gen\u00e9tica, redes de prote\u00ednas o redes metab\u00f3licas. La aplicaci\u00f3n de estas t\u00e9cnicas al an\u00e1lisis de las disfunciones en la actividad cerebral es bastante reciente, ya que no fue hasta el a\u00f1o 2005 cuando aparecieron los primeros art\u00edculos sobre c\u00f3mo una alteraci\u00f3n de la estructura de la red funcional pod\u00eda estar ligada a la manifestaci\u00f3n de una determinada patolog\u00eda.<\/p>\n

A d\u00eda de hoy queda mucho por hacer, pero ya disponemos de los primeros resultados en enfermedades como el deterioro cognitivo leve, la esquizofrenia, la epilepsia o el Alzheimer. A pesar de que cada una de estas enfermedades posee sus propias particularidades, todas ellas comparten algo en com\u00fan: la estructura de las conexiones entre los nodos (ciertas regiones del cerebro) de la red funcional ha variado respecto a la estructura de las redes de sujetos sanos.<\/p>\n

\u00bfA qu\u00e9 nos referimos cuando decimos que la estructura de la red var\u00eda?<\/p>\n

Tradicionalmente, la caracterizaci\u00f3n de las redes cerebrales se realiza a tres niveles: macrosc\u00f3pico, mesosc\u00f3pico y microsc\u00f3pico. A nivel macrosc\u00f3pico se estudian propiedades de la red global, como por ejemplo, como de aleatoria es su distribuci\u00f3n de conexiones, cual es el n\u00famero medio de pasos que existen para ir de un nodo a otro o como de densa es la red localmente (mediante el coeficiente de clustering<\/em>). A nivel mesosc\u00f3pico lo que se hace es detectar la comunidades existentes dentro de la red (si las hubiera), las cuales consisten en grupos de nodos altamente conectados entre si. Una vez detectada la estructura de las comunidades, se estudia si existe solapamiento entre ellas y c\u00f3mo es el flujo de informaci\u00f3n inter-comunitario. Finalmente, a nivel microsc\u00f3pico, se intenta detectar cuales son los nodos centrales (m\u00e1s importantes) de la red, pero no solo aquellos que est\u00e1n m\u00e1s conectados, si no tambi\u00e9n qu\u00e9 nodos son los responsables de la comunicaci\u00f3n entre las distintas comunidades de la red.<\/p>\n

Todas estas propiedades pueden medirse en redes funcionales de pacientes que sufran una determinada patolog\u00eda, obtenidas, por ejemplo, mediante magnetoencefalograf\u00eda durante una tarea cognitiva concreta. A continuaci\u00f3n, se pueden buscar las diferencias con los resultados obtenidos en un grupo de individuos sanos.<\/p>\n

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Figura 1.- Ejemplo de la variaci\u00f3n de la estructura de una red funcional debida a una determinada patolog\u00eda: red funcional de un paciente con esquizofrenia (B) y un individuo sano (A). Obtenida de Basset et al., J. Neoroscience, 28, 9239 (2008).<\/figcaption><\/figure>\n

Como comentamos, los resultados publicados hasta la fecha son muy prometedores. En pacientes con esquizofrenia se ha observado como su red funcional se vuelve m\u00e1s aleatoria, perdiendo a la vez la jerarqu\u00eda observada en las redes de sujetos sanos. En epilepsia los resultados van en la direcci\u00f3n contraria, ya que la red funcional se vuelve m\u00e1s activa y regular, perdiendo la complejidad inherente de las redes cerebrales. En enfermedades que afectan a la memoria, tales como el deterioro cognitivo leve o el Alzheimer, los resultados tambi\u00e9n son significativos. Se puede observar claramente como los individuos que sufren deterioro cognitivo leve (perdidas severas de memoria) tienden a realizar un sobre esfuerzo para poder realizar cualquier tarea de memoria, lo que resulta en una red funcional m\u00e1s conectada, pero con un mayor coste energ\u00e9tico. En pacientes con Alzheimer, por el contrario, se observa un fen\u00f3meno de desconexi\u00f3n junto con un aumento del car\u00e1cter aleatorio de la red.<\/p>\n

Este tipo de estudios nos permitir\u00e1n a\u00f1adir nueva informaci\u00f3n a lo (poco) que sabemos sobre las enfermedades cerebrales, sin embargo, no debemos de olvidar nunca la caracter\u00edstica fundamental de este tipo de sistemas: cada cerebro es distinto (\u00bfse imaginan lo contrario? Que horror!).<\/p>\n

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PS: Si les interesa el tema, no dejen de visitar este link<\/a>. Tambi\u00e9n se pueden bajar un seminario<\/a> impartido por este humilde y desorganizado autor en la UPM, all\u00ed encontrar\u00e1n m\u00e1s informaci\u00f3n y varias referencias clave.<\/p>\n

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Lo prometido es deuda y hoy toca hablar de c\u00f3mo la Teor\u00eda de Redes Complejas nos puede ser de utilidad para caracterizar enfermedades relacionadas con la actividad cerebral y, tal vez, detectarlas antes de que se manifiesten. Hemos comentado en entradas anteriores como los m\u00e9todos de an\u00e1lisis de redes nos han permitido obtener nueva informaci\u00f3n sobre diversos tipos de redes biol\u00f3gicas, tales como las redes de interacci\u00f3n gen\u00e9tica, redes de prote\u00ednas o redes metab\u00f3licas. La aplicaci\u00f3n de estas t\u00e9cnicas al an\u00e1lisis de las disfunciones en la actividad cerebral es bastante reciente, ya que no fue hasta el a\u00f1o 2005 cuando\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":164,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[82,1,2440,6522],"tags":[6524,6523],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/572"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/164"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=572"}],"version-history":[{"count":35,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/572\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":611,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/572\/revisions\/611"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=572"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=572"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=572"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}