La conciencia humana requiere que una persona esté despierta y consciente. Si bien los neurocientíficos han aprendido mucho de la investigación sobre las redes cerebrales subyacentes que sostienen la conciencia, sorprendentemente se sabe poco sobre las redes que nos mantienen despiertos.
Ahora, un equipo de investigadores respaldado por los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos (NIH) por sus siglas en inglés, ha mapeado la conectividad de una red neuronal que, según sugieren, es esencial para la vigilia o excitación en el cerebro humano. Según los investigadores, este avance, reportado en Science Translational Medicine , es esencial para comprender la conciencia humana. También puede conducir a nuevas formas de comprender lo que sucede en el cerebro cuando las personas pierden el conocimiento, con implicaciones potencialmente importantes para el tratamiento de quienes han entrado en coma o estado vegetativo.
El equipo, dirigido por Brian Edlow , Hospital General de Massachusetts y Facultad de Medicina de Harvard, Boston, y Hannah Kinney , el Boston Children’s Hospital y la Harvard Medical School—se propusieron mapear la red cerebral que sostiene la vigilia de una manera similar a investigaciones anteriores que identificaron la red de modo predeterminado, que influye en la conciencia. Las redes predeterminadas en el cerebro son más activas cuando las personas están en reposo en lugar de concentradas en una tarea orientada a un objetivo.
Para mapear lo que llaman la red de excitación ascendente predeterminada, los investigadores sabían que necesitaban capturar conexiones profundas dentro de áreas del cerebro humano previamente implicadas en la vigilia en estudios con animales. Querían utilizar alta resolución para descubrir detalles estructurales finos. Debido a que actualmente no es posible capturar esto en el cerebro de una persona viva dentro de un tiempo de escaneo razonable, los investigadores observaron los cerebros de tres donantes de órganos que murieron sin ningún problema neurológico.
Los investigadores tiñeron diferentes tipos de células cerebrales en áreas clave del tronco del encéfalo, el hipotálamo, el tálamo y el prosencéfalo basal, y tomaron imágenes de los cerebros de los donantes utilizando una forma sofisticada de resonancia magnética (MRI). Sus datos les permitieron mapear estructuras subyacentes y conexiones neuronales individuales en lo profundo del cerebro.
Para obtener más información sobre cómo funciona esta red de vigilia, a continuación analizaron una gran cantidad de datos de resonancia magnética funcional de 84 participantes sanos del estudio en el Proyecto Human Connectome , respaldado por los NIH. . Esos datos revelaron conexiones funcionales entre la red de excitación y la red de modo predeterminado previamente identificada que está activa cuando las personas están despiertas pero no prestan atención a su entorno. Un estudio adicional reveló un «centro de conectividad» entre estas redes en un área del mesencéfalo conocida como área tegmental ventral dopaminérgica, que ayuda a comprender cómo la excitación y la conciencia se integran en la conciencia humana.
Estos hallazgos sugieren que estimular este centro clave de activación de la conciencia humana puede ser prometedor para ayudar a las personas a recuperarse de un coma. De hecho, los investigadores ya han iniciado un ensayo clínico para ver si estimular el centro en personas en coma después de una lesión cerebral traumática podría restaurar la conciencia.
