Escondido debajo de la corteza exterior arrugada del cerebro hay un área profundamente misteriosa, conocida como claustrum. Se sabe desde hace mucho tiempo que esta región intercambia señales con gran parte de la corteza, que es responsable del razonamiento superior y el pensamiento complejo. Debido a las amplias conexiones del claustrum, el legendario científico Francis Crick, PhD, famoso por el descubrimiento del ADN, postuló por primera vez en 2005 que el claustrum es el asiento de la conciencia. En otras palabras, la región del cerebro que permite tomar conciencia del mundo y de nosotros mismos. Sin embargo, los investigadores de la Facultad de medicina de la Universidad de Maryland ahora postulan que Crick puede haber estado equivocado: desarrollaron una nueva teoría, basada en datos, de que el claustrum se comporta más como un enrutador de Internet de alta velocidad, tomando comandos ejecutivos. de áreas “jefes” de la corteza cerebral que forma pensamientos complejos para generar “redes” en la corteza. Actuando como un enrutador, el claustrum coordina estas redes para que trabajen juntas para lograr las diferentes tareas cognitivamente exigentes que realizamos en cada momento de la vida cotidiana. Es importante comprender cómo el cerebro forma y coordina estas redes en la corteza a través del claustrum, ya que las redes desorganizadas son una característica típica de muchos trastornos, como la adicción, la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia. Esta información puede ayudar a generar mejores terapias para abordar la disfunción cognitiva en estos trastornos. “El cerebro es el sistema más complejo del universo conocido. Son estos avances teóricos basados ​​en datos los que impulsan nuestro conocimiento hacia el aprovechamiento de esa complejidad para mejorar la vida humana”, dijo Brian Mathur, PhD, Profesor Asociado de Farmacología en la UMSOM. “Como la estructura más conectada del cerebro, el claustrum es una ventana al enigma del cerebro, la mente”. Sus nuevos hallazgos e hipótesis se publicaron el 30 de septiembre de 2022 en Trends In Cognitive Sciences. En un esfuerzo por identificar el papel preciso del claustrum, el Dr. Mathur y sus colegas realizaron una serie de experimentos tanto en animales como en personas. Un experimento utilizó enfoques modernos de neurociencia para desactivar el claustrum en ratones conscientes. Estos ratones no perdieron el conocimiento y siguieron corriendo normalmente. ¡Un golpe contra la teoría de Crick! A continuación, los investigadores les dieron a los ratones una tarea cognitivamente simple o difícil y compararon cómo respondieron cuando se apagó el claustrum. Normalmente, un mouse puede realizar tareas simples y difíciles. Sin embargo, cuando los investigadores apagaron el claustrum, los ratones ya no pudieron realizar la difícil tarea. Preguntándose si este hallazgo tenía alguna relevancia para los humanos, el Dr. Mathur colaboró ​​con sus colegas David Seminowicz, PhD, Profesor de Ciencias Neurales y del Dolor en la Facultad de Odontología de la UM, y Fred Barrett, PhD, Profesor Asociado de Psiquiatría y Ciencias del Comportamiento en Johns Escuela de Medicina de la Universidad de Hopkins. Los tres organizaron un estudio de investigación en el que realizaron resonancias magnéticas cerebrales funcionales en voluntarios sanos que realizaban tareas mentales simples o complicadas. Los investigadores observaron que su claustrum solo se “iluminaba” cuando realizaban la versión difícil de la tarea. Este evento coincidió con la activación de una red en la corteza implicada en el rendimiento cognitivo óptimo. Strike dos contra la teoría de la conciencia de Crick! El Dr. Mathur dijo que el tercer golpe será cuando los experimentos adicionales respalden su teoría de la función claustrum. Al hacerlo, el Dr. Mathur y sus colegas ahora buscan comprender cómo el claustrum aprende y se adapta para orquestar redes en la corteza para ayudar a respaldar la cognición. “Comprender cómo el cerebro forma y coordina de manera flexible estas redes, a través del claustrum, es esencial para tratar el deterioro cognitivo, que ocurre en la adicción, la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia”, dijo Mark T. Gladwin, MD, vicepresidente de Asuntos Médicos. en la Universidad de Maryland, Baltimore y John Z. y Akiko K. Bowers Profesor Distinguido y Decano de la UMSOM.
El Dr. Mathur agregó: “Nuestra hipótesis nos brinda un marco conceptual muy necesario para diseñar nuevas estrategias terapéuticas”. El estudio fue financiado por el Instituto Nacional sobre Abuso de Alcohol y Alcoholismo de los NIH (subvención R01AA028070). El Dr. Barrett es miembro del consejo asesor científico de Wavepaths, Ltd. y asesor científico de Mindstate Design Labs, Inc.