El pensamiento humano no se mueve siempre a la misma velocidad. Reacciona de inmediato ante un peligro inminente, pero se detiene a reflexionar ante un juicio complejo. El cerebro maneja simultáneamente la información que requiere una reacción instantánea y la que se procesa lentamente, interpretando el contexto y el significado. Aunque parece obvio que la rápida reacción y el pensamiento lento operan al mismo tiempo en el cerebro, la forma en que se sincronizan no ha sido claramente explicada durante mucho tiempo.
Según una nueva investigación revelada recientemente, se ha encontrado que cada área del cerebro opera con diferentes relojes internos y comparte información de diferentes zonas horarias a través de la red de sustancia blanca. La eficiencia con la que la red de sustancia blanca conecta el procesamiento rápido y lento de la información en cada área del cerebro puede influir en la eficiencia del pensamiento, la toma de decisiones y el comportamiento, lo que puede dar lugar a diferencias en la capacidad cognitiva entre individuos.
Recientemente, un equipo de investigadores liderado por el profesor Linden Parks de la Facultad de Psiquiatría de Rutgers Health en Estados Unidos ha esclarecido cómo el cerebro conecta áreas con diferentes ‘tiempos internos’ para crear funciones cognitivas, publicando sus hallazgos en la última edición de la revista académica ⟪Nature Communications⟫, como informaron medios científicos como Science Daily.
La investigación indica que cada área del cerebro no opera a la misma velocidad, sino que funciona con un tiempo de retención de información único, es decir, ‘escalas de tiempo neural intrínsecas (INTs)’. Al sincronizar estas diferencias en las escalas de tiempo, la sustancia blanca integra la rápida reacción y la lenta reflexión en un sistema funcional único.
El profesor Parks explicó: “Para reaccionar al entorno a través del comportamiento, es necesario combinar información procesada en diferentes escalas de tiempo”, y añadió que “el cerebro utiliza la conectividad de la sustancia blanca para compartir esta información, y este proceso de integración juega un papel clave en el comportamiento humano y la función cognitiva”.
El equipo de investigación analizó datos de imágenes cerebrales de un total de 960 personas para construir un mapa de conectividad cerebral individual. Luego, aplicaron un modelo matemático que describe los cambios temporales en sistemas complejos para rastrear cómo se determina la escala de tiempo neural intrínseca de cada área cerebral a través de la conectividad estructural. Esto permitió esclarecer la relación directa entre las características de procesamiento de información local y la forma en que se comparte la información entre las redes cerebrales.
Los resultados del análisis mostraron que la disposición de las escalas de tiempo neuronales a lo largo de la corteza cerebral tiene un impacto significativo en la eficiencia de transición entre patrones de actividad cerebral a gran escala relacionados con el comportamiento. En particular, se observó que esta estructura temporal varía entre individuos, y se confirmó que esta variación contribuye a las diferencias en la capacidad cognitiva.
El profesor Parks declaró: “Hemos confirmado que la diferencia en la forma en que el cerebro procesa información a diferentes velocidades puede ser un mecanismo que explica las diferencias en la capacidad cognitiva entre individuos”. El equipo de investigación también encontró que estos patrones temporales están relacionados con las características genéticas, moleculares y celulares de la organización cerebral. Se observó una relación similar en el cerebro de ratones, lo que sugiere que podría ser un mecanismo conservado entre especies.
El equipo de investigación explicó: “Cuanto más efectivamente conecta la estructura de sustancia blanca el procesamiento rápido y lento de la información en cada área cerebral, mayor es la tendencia a mostrar una capacidad cognitiva general alta”. Esto demuestra que la conectividad estructural del cerebro es un elemento clave en la integración temporal de la información, más allá de ser simplemente una ruta de transmisión de información.
Basándose en los resultados de esta investigación, el equipo está aplicando el mismo enfoque analítico a trastornos neuropsiquiátricos importantes como la esquizofrenia, el trastorno bipolar y la depresión. El objetivo es comprender la fisiopatología de los trastornos mentales desde una nueva perspectiva al esclarecer cómo los cambios en la conectividad cerebral afectan la forma en que se procesa la información a lo largo del tiempo.
