{"id":832,"date":"2014-09-17T23:30:29","date_gmt":"2014-09-17T22:30:29","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/?p=832"},"modified":"2014-09-17T23:32:19","modified_gmt":"2014-09-17T22:32:19","slug":"numero-especial-sobre-redes-complejas-y-el-cerebro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/redes-complejas\/2014\/09\/17\/832\/","title":{"rendered":"N\u00famero Especial sobre las Redes Complejas y el Cerebro."},"content":{"rendered":"

La Teor\u00eda de las Redes Complejas comprende una serie de herramientas metodol\u00f3gicas para el an\u00e1lisis de las propiedades topol\u00f3gicas y din\u00e1micas de un conjunto de sistemas en interacci\u00f3n. Este es el paradigma de los sistemas complejos, donde la interacci\u00f3n entre sus elementos da lugar a fen\u00f3menos emergentes que no podr\u00edan explicarse mediante el an\u00e1lisis de sus componentes por separado.<\/span><\/h3>\n

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\u00bfC\u00f3mo puede ayudar la Teor\u00eda de las Redes Complejas (TRC) a entender mejor el funcionamiento del cerebro? A responder a esta cuesti\u00f3n se dedica el \u00faltimo n\u00famero de la prestigiosa revista\u00a0Philosophical Transactions of the Royal Society<\/em>, en cuya edici\u00f3n han participado investigadores del\u00a0Centro de Tecnolog\u00eda Biom\u00e9dica<\/a>\u00a0(CTB) de la\u00a0Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid<\/a>\u00a0(UPM) junto a colegas de la\u00a0Universidad de Cambridge<\/a>.<\/p>\n

Este n\u00famero especial pone el foco de atenci\u00f3n en el desarrollo de nuevas metodolog\u00edas que permitan analizar y comprender mejor los datos experimentales obtenidos del registro de la actividad cerebral, con el objetivo de aumentar nuestro conocimiento sobre la estructura, din\u00e1mica y funci\u00f3n del cerebro. Concretamente, se centra en la aplicaci\u00f3n a las neurociencias de la TRC, la cual combina t\u00e9cnicas de la din\u00e1mica no lineal, la f\u00edsica estad\u00edstica y la teor\u00eda de grafos, aportando una nueva perspectiva al an\u00e1lisis del cerebro.<\/p>\n

Las redes complejas y el cerebro<\/strong><\/p>\n

La TRC permite estudiar c\u00f3mo las redes anat\u00f3micas cerebrales est\u00e1n organizadas y c\u00f3mo condicionan los procesos din\u00e1micos que en ellas ocurren. Pero no solo eso, tambi\u00e9n es posible proyectar la actividad cerebral en una red funcional y estudiar como esta se comporta con el envejecimiento o a medida que una enfermedad neurodegenerativa va avanzando.<\/p>\n

Ha transcurrido m\u00e1s de una d\u00e9cada desde las primeras aplicaciones de la TRC en neurociencia y, a pesar de que se han alcanzado algunos logros importantes, el potencial de este tipo de estudios corre el riesgo de quedarse en una \u201ceterna promesa\u201d, dado que no ha producido ning\u00fan punto de inflexi\u00f3n o cambio radical en la forma en la que se estudia el cerebro. En este n\u00famero especial de\u00a0Phil. Trans.<\/em>\u00a0se ha querido cristalizar las fortalezas, debilidades, dificultades y posibles futuros avatares de la teor\u00eda de redes complejas en las neurociencias, con el fin de comprender si se puede ir un paso m\u00e1s all\u00e1 de donde se ha llegado.<\/p>\n

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De izquierda a derecha. 1. Mapa de tractos obtenido a partir de una imagen por tensor de difusi\u00f3n de un cerebro sano. 2. Red cerebral macrosc\u00f3pica, donde cada esfera representa un nodo de la red, resultado de una parcelaci\u00f3n cerebral. Las l\u00edneas muestran las conexiones funcionales o anat\u00f3micas entre los distintos nodos. 3. Red por defecto de un sujeto sano obtenida a partir de una adquisici\u00f3n de resonancia funcional en estado de reposo, es decir, sin enfocar la atenci\u00f3n en una tarea. Imagen: cortes\u00eda de Jos\u00e9 \u00c1ngel Pineda.<\/em><\/p>\n

La publicaci\u00f3n contiene art\u00edculos de revisi\u00f3n cr\u00edtica, pero tambi\u00e9n nuevos trabajos con enfoques innovadores en el tratamiento del cerebro como una red compleja, como, por ejemplo, la utilizaci\u00f3n de potenciales evocados para el estudio de la transmisi\u00f3n de informaci\u00f3n a trav\u00e9s de las conexiones entre regiones cerebrales. Tambi\u00e9n se combinan estudios puramente te\u00f3ricos, con modelos neuronales, con trabajos experimentales o de neurociencia cl\u00ednica, cubriendo de esta manera gran parte del amplio espectro de problemas que es posible atacar con este tipo de metodolog\u00eda.<\/p>\n

Un futuro prometedor, no exento de grandes retos<\/strong><\/p>\n

Es probable que la TRC aumente en un futuro cercano nuestra capacidad para representar aspectos complejos de la actividad cerebral, como la interacci\u00f3n entre la estructura y la din\u00e1mica, o incluso identificar las reglas fundamentales que guiaron la formaci\u00f3n del cerebro durante el curso de la evoluci\u00f3n. La teor\u00eda de redes complejas podr\u00eda ayudarnos tambi\u00e9n en la clasificaci\u00f3n de enfermedades o en la predicci\u00f3n la din\u00e1mica cerebral, tanto a \u00a0escalas r\u00e1pidas, como sucede en la percepci\u00f3n, como en tiempos muy lentos, como ocurre en la evoluci\u00f3n. Otro de los grandes retos es el control de la actividad cerebral, con el objetivo de dirigirla hacia reg\u00edmenes deseados, o incluso para la evaluaci\u00f3n del m\u00e1ximo potencial del cerebro, pudiendo ayudar a averiguar lo que\u00a0se puede aprender<\/em>\u00a0y lo que no.<\/p>\n

Sin embargo, no existe todav\u00eda un desarrollo formal que permita analizar este tipo de problemas que, en algunos casos, no han llegado incluso ni a plantearse. Por ello es fundamental incentivar la colaboraci\u00f3n entre te\u00f3ricos y experimentales, para poder, primero, plantear nuevos retos a los que la TRC podr\u00eda enfrentarse para, despu\u00e9s, desarrollar las herramientas de an\u00e1lisis que permitan resolverlos. \u00a0A la vez, no se descarta que, aunque la TRC surgi\u00f3 inicialmente para explicar la formaci\u00f3n de otros tipos de redes, la neurociencia podr\u00eda proporcionar una nueva revoluci\u00f3n en la TRC, introduciendo conceptos y m\u00e9todos inspirados en los procesos que ocurren en el cerebro.<\/p>\n

Puede acceder al n\u00famero especial de ‘Phil. Trans.’ en:
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\n\u201cComplex network theory and the brain\u201d<\/a>, DAVID PAPO, JAVIER M. BULD\u00da, STEFANO BOCCALETTI AND EDWARD T. BULLMORE,\u00a0Phil. Trans. R. Soc<\/em>. B. 369, 20130520 (2014).<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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