Investigadores han desarrollado un nuevo modelo para entender el cerebro y su interacción con el entorno abre la puerta a diagnósticos y tratamientos más precisos, su creación es fruto de un estudio neurocíentifico, cuyo investigador principal es Gustavo Deco, director del grupo de Neurociencia Computacional del Centre for Brain and Cognition (CBC) de la Universidad Pompeu Fabra (UPF).
"Este nuevo enfoque teórico proporciona herramientas muy concretas y precisas como por ejemplo utilizar reducción de dimensionalidad para comprender la autoorganización de cualquier sistema macroscópico complejo, como el cerebro, que comprende muchos subsistemas que interactúan de forma no lineal", señala el investigador.
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"La autoorganización de esta descripción múltiple de la dinámica compleja original depende de los parámetros de control externos, incluidos los flujos de energía dentro del sistema y el entorno externo. Otro eje relevante, es el análisis termodinámico que permite conceptualizar y analizar la orquestación jerárquica de la dinámica espacio temporal del cerebro. Eso permitirá una comprensión y un tratamiento más completos y productivos de las enfermedades cerebrales en beneficio de la neurología y la psiquiatría", añade.
A pesar de los importantes avances de la neurociencia, aún existen muchas incógnitas como saber cómo interactúa el cerebro con el cuerpo y cómo se ve condicionado su funcionamiento por las condiciones físicas y ambientales. Ante este reto, el estudio reciente define un nuevo paradigma neurocientífico (el modelo sinérgico), que permite comprender mejor la complejidad de las interaccione entre cerebro, cuerpo y medio ambiente y abre el camino para poder integrar niveles diversos de las enfermedades cerebrales, hacer diagnósticos más precisos y sobre todo personalizados de diversas enfermedades cerebrales e identificar nuevos tratamientos más ajustados a las necesidades específicas de cada paciente.
Como su nombre indica, el marco sinérgico se caracteriza por combinar las dinámicas de diferentes niveles del funcionamiento cerebral. Su combinación da lugar a un nuevo marco de análisis más preciso y rico para comprender las dinámicas cerebrales. Entre los enfoques que conjuga el marco sinérgico, cabe destacar el modelado semi-empírico de mecanismos biofísicos.
El nuevo modelo considera el funcionamiento cerebral de forma holística y los mecanismos de orquestación de diferentes regiones a partir de modelos matemáticos y computacionales.
Este modelo se conecta además con una perspectiva naturalista, que aborda la cognición y el comportamiento humano teniendo en cuenta cómo se ven condicionados por el entorno natural y ambiental.
El modelo sinérgico se expone detalladamente en el artículo A synergetic turn in cognitive neuroscience of brain diseases, publicado y destacado como Feature review recientemente en la revista Trends in Cognitive Sciences.
El investigador principal del estudio y coautor del artículo es Gustavo Deco (UPF, ICREA), director del grupo de Neurociencia Computacional del Centre for Brain and Cognition (CBC) de la UPF. El autor principal del artículo es Agustín Ibáñez, director del Instituto Latinoamericano de Salud Cerebral (BrainLat) de la Universidad Adolfo Ibáñez (UAI, Chile), también vinculado a muchos otros centros de investigación de las Universidades de California, San Andrés (Buenos Aires), Oxford y el Trinity College de Dublín.
Y también es coautor del mismo Morten L. Kringelbach, director del Centre for Eudaimonia and Human Flourishing vinculado al Departamento de Psiquiatría de la Universidad de Oxford, y al centro Music in Brain de la Aarhus University.
Tal como exponen los investigadores, el nuevo paradigma sinérgico contribuye a esclarecer las complejas interacciones entre la estructura jerárquica del cerebro y sus funciones cognitivas, sobre las cuales aún existen numerosas incógnitas en el campo de la neurociencia. En este sentido, puede arrojar luz sobre los mecanismos neuronales específicos que subyacen a determinados procesos cognitivos.
Gracias al marco sinérgico, se podrá comprender y abordar mejor la diversidad y heterogeneidad de los rasgos cerebrales observables que caracterizan a cada persona (fenotipos). Esto permitirá tener una visión más completa y precisa de las causas de las enfermedades cerebrales en cada paciente concreto y abrirá la puerta a diseñar terapias y tratamientos más personalizados. Otra de las características fundamentales de este nuevo marco de análisis es que integra diferentes modelos de diagnóstico existentes hasta ahora en uno solo (por lo que es un modelo transdiagnóstico).
Según explican, esto contribuye a superar los enfoques de investigación fragmentados que han predominado hasta ahora en el campo de la neurociencia y que dificultan la identificación de las causas de las enfermedades psiquiátricas o neurológicas, más allá de sus síntomas o manifestaciones patológicas. Con el nuevo paradigma sinérgico, es posible determinar los mecanismos subyacentes a cada enfermedad e incluso determinar mecanismos fisiopatológicos compartidos entre distintos trastornos psiquiátricos y neurológicos.
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