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Psicofarmacología 92

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Revista Latinoamericana de Psicofarmacología y Neurociencia.

Prof. Dr. Luis María

Prof. Dr. Luis María ZieherIntroducciónEl conectoma es la descripción completa de las conexionesestructurales entre elementos de un sistema nervioso. Las“gráficas” son modelos simples de un sistema, basados en unconjunto de nodos (hubs) y márgenes o bordes (edges) querepresentan interacciones o conexiones entre nodos.La topología aplicada a una red, marca el patrón de dichasinterconexiones, definidos en las relaciones de nodos y bordes.Los nodos pueden ser topológicamente importantescomo nodos centrales o poseer grados variables de centralidadde acuerdo con el número de bordes o el grado de centralidadentre nodos. La robustez es el grado de resiliencia deuna red para afrontar “lesiones”, como la remoción de nodoso bordes en sus propiedades topológicas.El SNC posee propiedades topológicas cuantificables:- Modularidad- Jerarquía- Centralidad- Distribución de los nodos (hubs) en la red- Conectividad de las redes neuronales configurada desdela conectividad interneuronal con sus neurotransmisoresquímicos, sus neuromoduladores y sus receptores a hormonashasta la conectividad inter-regional.La teoría de gráficos nos indica que las redes cerebrales secomponen de nodos (vértices) con elementos neurales (neuronaso regiones cerebrales) que son (Damasio) centros deconvergencia y divergencia (entre ellos las neuronas en espejo),y bordes (edges) que representan conexiones físicas(sinápsis o proyecciones axonales). Las neuronas o regionescercanas tienen más alta probabilidad de comunicarse.Las proyecciones axonales largas entre neuronas alejadasson menos probables y más costosas tanto en términos materiales(proteínas, organelas, etc.) como energéticos.Es por ello que a lo largo de la evolución se ha tratado deminimizar el volumen del cerebro y los volúmenes axonales,creándose así, los microcircuitos y las redes de pequeño mundo.Propiedades de pequeño mundo han sido caracterizadas enredes cerebrales de la formación reticular del tallo cerebral delos vertebrados.El conectoma humano solo se ha podido caracterizar en lasescalas de las regiones cerebrales y en patrones de conexiónentre módulos de redes y de la correlación entre módulos deredes y funcionalidad con el espesor de la corteza en vías córtico-corticalesque exhiben propiedades de “pequeño mundo”.El procesamiento de información por el cerebro se basa ensistemas de redes (networks) que poseen propiedades estructuralesy funcionales derivadas de su extrema complejidad.Al tratarse de sistemas complejos con propiedades dinámicasno lineares, las redes se autoorganizan permanentementepara adecuarse tanto a los procesamientos rápidos, como enel caso de las funciones cognitivas o ejecutivas, como a lasmás lentas, derivadas de la capacidad de generar cambiosplásticos para adaptarse a las situaciones cambiantes de losentornos externos e internos.El estudio de la conectividad en el SNC se ha sistematizadopor teorías de gráficas, modelos simples de un sistema, basadosen conjuntos de nodos y márgenes o bordes que poseenpropiedades de “pequeño mundo” (ni azarística, ni regular),de modo tal, que el conectoma se organiza en los pequeñosvolúmenes relativos del cerebro permitiendo una alta eficienciaa bajo costo dada la corta distancia entre nodos centralesque procesan gran cantidad de información.Las proyecciones largas entre regiones distantes del SNC siFIGURA 1Topología aplicada a la red y distribución espacialTopología en trama Topología compleja Topología aleatoriaBajaCostoEficienciaAlta8 // EDITORIAL SCIENS

Psicofarmacología 15:92, Junio 2015bien eficaces en las funciones integradoras son costosas enestructura y metabolismo, y por ello, vulnerables tanto en eldesarrollo como en patologías, como la enfermedad deAlzheimer, la esquizofrenia, la epilepsia, el ADHD la esclerosismúltiple, etc.Se conceptualiza al conectoma como fenotipo intermedio oendofenotipo con características heredables modificables enlas distintas etapas de la vida, desde el desarrollo pre y perinatalhasta el envejecimiento a través de mecanismos epigenéticos.Correlación clínicaLa pregunta respecto a cómo una parte del SNC puede afectarotras regiones es muy antigua, desde la que proponían quelos espíritus podían fluir a través de redes neurales interconectadas.Brown Sequard y Von Monakow describen la difusión deuna función a zonas intactas provenientes de una zona dañada.Wernicke propone una teoría asociativa de la función cerebralen la que las funciones cognitivas superiores se originana través de la asociación de vías múltiples donde se integrantambién múltiples sistemas neurales distribuidos en el espacio,y que trastornos como la afasia y la esquizofrenia eran elresultado de la ruptura de vías específicas de asociación.Los contemporáneos de Wernicke como HughlingsFIGURA 3aNodo (node)bBordeMóduloMotivoNodo central (hub)“Club de ricos”FIGURA 2abDCG.LMTG.R PCUN.LMTG.LCAU.RSMA.RSFGdo.RSMA.LDCG.RPreCG.LMFG.LSTG.RITG.LMFG.RAMYG.RHIP.RPUT.LIFGtriang.RHIP.LIFGtriang.LAMYG.LSPG.LIFGoperc.LIPL.L MOG.RFFG.L PCUN.RPuntuación de nodos centrales0 1 2 3 4Nodos centrales- Nodo provincial- Nodo simple provincial- Módulo frontoparietal- Módulo posterior- Nodo conector- Nodo simple conector- Módulo central- Modo ventral prefrontalEDITORIAL SCIENS // 9

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