Estudio revela el secreto de la agilidad mental: no es la cantidad de neuronas, sino su organización

Una nueva investigación liderada por el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso (CINV) desafía la creencia popular sobre la agilidad mental. El estudio, publicado en la revista Scientific Reports, demuestra que la capacidad de nuestro cerebro para adaptarse y pensar con rapidez no depende de la cantidad de conexiones neuronales, sino de cómo estas se organizan en módulos especializados, una característica fundamental para la cognición.

El cerebro humano es una máquina de adaptación constante, cambiando de estados mentales en segundos: de la concentración a la distracción, o del reposo a la acción. Esta capacidad de reorganización es lo que conocemos como flexibilidad mental, lo que recientemente fue descifrado por el equipo encabezado por el estudiante del Doctorado en Ciencias mención Neurociencias de la Universidad de Valparaíso (UV),  Javier Palma-Espinosa y liderado por el investigador del CINV, doctor Patricio Orio.

Una de las principales conclusiones del estudio apunta que la modularidad estructural del cerebro es el mejor predictor de su agilidad. En otras palabras, la forma en que las distintas regiones cerebrales se agrupan y colaboran es más importante que la simple cantidad de conexiones existentes.

«El estudio refuerza la idea de que no es suficiente que el cerebro esté conectado: importa cómo está conectado«, afirmó Palma-Espinosa. «Una organización modular permite que regiones especializadas colaboren sin perder su autonomía, lo que genera un repertorio dinámico más rico».

El cerebro como un equipo de fútbol

Para explicar este complejo concepto, los investigadores proponen una interesante analogía deportiva. «Pensemos en un equipo de fútbol, donde cada jugadora tiene un rol específico. La portera defiende, las delanteras atacan, pero todas trabajan juntas para ganar. En el cerebro pasa algo similar: distintas regiones se especializan en ciertas funciones, pero cooperan dinámicamente cuando la situación lo requiere», explica el autor principal.

Gracias a esta organización en «módulos», el cerebro puede procesar múltiples tareas en paralelo. Al enfrentar una situación nueva, puede simultáneamente recurrir a la memoria, preparar una respuesta física e interpretar estímulos sensoriales. Si todo dependiera de una sola área, la respuesta sería mucho más lenta e ineficaz.

Para llegar a esta conclusión, el equipo del Laboratorio de Dinámica Neuronal (VaNDal) de la UV utilizó simulaciones computacionales avanzadas. Analizaron distintos modelos de conectividad cerebral, incluyendo versiones modificadas del conectoma humano, y descubrieron que la modularidad estaba directamente relacionada con la capacidad del cerebro para transitar suavemente entre diferentes estados mentales.

Nuevas pistas para entender las enfermedades

Más allá del avance teórico, este descubrimiento tiene implicancias clínicas directas, especialmente para comprender condiciones donde la flexibilidad mental se ve comprometida, como el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas.

«En enfermedades como el Alzheimer, ciertas funciones fallan porque algunos ‘módulos’ cerebrales dejan de operar correctamente. Con nuestros modelos computacionales, podemos simular estas fallas, como si jugáramos un partido de fútbol en una consola para ver qué pasa si una jugadora no se mueve bien», detalla Palma-Espinosa.

Este enfoque permite a los científicos experimentar con distintas estrategias para compensar o prevenir estos fallos, abriendo nuevas vías para entender cómo intervenir de manera más efectiva en el futuro.

El estudio, que contó con la colaboración de la Universidad Adolfo Ibáñez, el Trinity College Dublin y la Universidad Andrés Bello, abre nuevas vías a la neurociencia chilena y a comprender la arquitectura del cerebro que permite la agilidad del pensamiento.