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Sean Hill nos explica como conocer cómo funciona el cerebro y cómo los cambios en esta conectividad puede cambiar funciones cerebrales.

Sean Hill es el director del Krimble Center for Neuroinformatics en Toronto y participa en el proyecto Blue Brain, un proyecto que tiene como objetivo descifrar y estudiar en detalle las estructuras cerebrales. Para ello, están desarrollando una simulación de todo el órgano a nivel molecular y están elaborando un mapa digital que recrea de la forma más precisa posible los senderos neuronales del cerebro humano y el modo en que estos se activan. Es decir, su trabajo consiste en integrar miles de datos para reconstruir digitalmente los circuitos y las estructuras cerebrales. 

En su ponencia en el Future Trends Forum sobre Neurociencia, Sean Hill nos explica que en los trastornos neurológicos se observan cambios en la excitabilidad y conectividad del cerebro, y con las alteraciones del sueño. Partiendo de esta premisa, el proyecto Blue Brain crea un procesa iterativo para integrar los datos de esta observación para construir modelos de circuito cerebral (morfologías neuronales, expresión genética, conectividad sináptica, etc). Esto facilita observar la actividad del cerebro entero, no sólo de neuronas individuales.

Estos modelos están transformando la forma en la que concebimos el papel de las neuronas en el cerebro y nuestro actual grado de conocimiento de las funciones cerebrales. Han observado que ocurren cambios en las funcionalidades cerebrales cuando hay un cambio en la excitabilidad de uno de estos circuitos. Uno de los ejemplos más destacados está relacionado con el sueño. Han observado que en la dishomeostasis de calcio, si se aumenta la excitabilidad (estado de hiperexicibilidad) se produce un cambio que vuelve al cerebro más propenso a dormir.

También han observado que el estado de sueño y el estado de vigilia no son fenómenos binarios. Cuando duermes, el cerebro no tiene por qué estar dormido del todo; cuando estás despierto, el cerebro no tiene por qué estar despierto necesariamente. Esto es una sensación parecida al jet lag. Hay partes del cerebro que están dormidas cuando nosotros estamos despiertos, especialmente en situaciones de falta de sueño.

Sean Hill concluye en que la excitabilidad, la conectividad y el sueño están estrechamente relacionados de una manera homeostática y que su conocimiento nos ayudará a entender mejor la cognición y los trastornos de salud mental.

 

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