El mapa clásico de cómo el cerebro humano controla el movimiento recibe una actualización.

La visión clásica de cómo el cerebro humano controla el movimiento voluntario podría no contar toda la historia.

Ese mapa de la corteza motora primaria, el homúnculo motor, muestra cómo esta región del cerebro se divide en secciones asignadas a cada parte del cuerpo que se puede controlar voluntariamente (SN: 16/6/15). Pone los dedos de los pies al lado del tobillo y el cuello al lado del pulgar. El espacio que cada parte ocupa en la corteza también es proporcional a cuánto control se tiene sobre esa parte. Cada dedo, por ejemplo, ocupa más espacio que un muslo entero.

Un nuevo mapa revela que además de tener regiones dedicadas a partes específicas del cuerpo, tres áreas recién descubiertas controlan acciones integradoras de todo el cuerpo. Y las representaciones de dónde caen partes específicas del cuerpo en este mapa están organizadas de manera diferente a lo que se pensaba anteriormente, informan los investigadores el 19 de abril en Nature.

La investigación en monos había insinuado esto. “Hay toda una cohorte de personas que han sabido durante 50 años que el homúnculo no está del todo bien”, dice Evan Gordon, neurocientífico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis. Pero desde que el neurocirujano Wilder Penfield inició el trabajo pionero de mapeo cerebral en la década de 1930, el homúnculo ha reinado de manera suprema en la neurociencia.

Gordon y sus colegas estudian la actividad sincronizada y la comunicación entre diferentes regiones del cerebro. Notaron que algunos puntos en la corteza motora primaria estaban vinculados a áreas inesperadas involucradas en el control de la acción y la percepción del dolor. Debido a que eso no encajaba con el mapa de homúnculos, lo descartaron como resultado de datos imperfectos. “Pero lo seguíamos viendo y seguía molestándonos”, dice Gordon.

Entonces, el equipo recopiló datos de resonancia magnética funcional de voluntarios mientras realizaban varias tareas.

Dos participantes completaron movimientos simples como mover solo las cejas o los dedos de los pies, así como tareas complejas como girar la muñeca y mover el pie de un lado a otro simultáneamente.

Los datos de fMRI revelaron qué partes del cerebro se activaron al mismo tiempo que se realizaba cada tarea, lo que permitió a los investigadores rastrear qué regiones estaban funcionalmente conectadas entre sí. Siete participantes más fueron grabados mientras no hacían ninguna tarea en particular para observar cómo se comunican las áreas del cerebro durante el descanso.

Probar solo a unos pocos participantes, cada uno durante muchas horas, ofrece información única sobre la conectividad neuronal, dice Gordon. "Cuando recopilamos esta cantidad de datos en individuos, constantemente comenzamos a ver cosas que la gente nunca antes había notado".

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El equipo descubrió que mientras que las conexiones entre el cerebro y el cuerpo siguen vagamente el patrón descubierto por Penfield, la corteza motora primaria está organizada en tres secciones distintas. Cada uno representa diferentes regiones del cuerpo: parte inferior del cuerpo, torso y brazos, y cabeza.

Dentro de cada una de estas secciones, la parte más externa del cuerpo de esa región se asigna al centro de esa sección. Por ejemplo, el área de la corteza motora primaria asignada a la parte inferior del cuerpo tiene los dedos de los pies en el medio con otras partes de las piernas que se irradian en cada dirección desde allí. Como resultado, toda la sección se organiza así: cadera, rodilla, tobillo, dedos del pie, tobillo, rodilla, cadera.

El equipo también encontró inesperadamente tres puntos misteriosos no vinculados a una parte específica del cuerpo. Llamadas regiones interefectoras, se conectan a una red externa involucrada en el control de la acción y la detección del dolor. Estas regiones se alternan con las secciones dedicadas a partes específicas del cuerpo. El equipo sospecha que las regiones interefectoras pueden integrar objetivos de acción y movimientos corporales que involucran múltiples partes del cuerpo, mientras que los espacios intermedios se utilizan para movimientos precisos de partes aisladas del cuerpo.

Usando datos previos de tres grandes estudios de fMRI, que incluyen datos de alrededor de 50,000 personas, el equipo verificó que esta organización era consistente en una amplia franja de personas. También aparecieron patrones similares en conjuntos de datos existentes de monos macacos, niños y poblaciones clínicas.

"Creo que era fácil pasar por alto cualquier cosa que pareciera anómala, debe ser ruido", dice Michael Graziano, neurocientífico de la Universidad de Princeton que no participó en la investigación. Pero con el acceso a estos enormes conjuntos de datos, “obtienes una gran cantidad de sujetos, y el patrón es muy claro y no puedes ignorarlo… Este es realmente el mejor ejemplo que he visto en mucho, mucho tiempo de mirar a los humanos y tratar de descubrir en un nivel detallado qué es la organización”.

El equipo de Gordon ahora planea ver si estas regiones interefectoras juegan un papel en ciertos tipos de dolor. En términos más generales, el equipo espera que sus hallazgos impulsen una investigación más profunda de lo que hacen áreas específicas del cerebro. Con nuevas técnicas y equipos, queda mucho por explorar, dice Gordon. “El mapeo cerebral no está muerto”.