Conectividad funcional dinámica
La conectividad funcional dinámica ( DFC ) se refiere al fenómeno observado de que la conectividad funcional cambia en poco tiempo. La conectividad funcional dinámica es una expansión reciente en el análisis de conectividad funcional tradicional que generalmente asume que las redes funcionales son estáticas en el tiempo. La DFC está relacionada con una variedad de diferentes trastornos neurológicos y se ha sugerido que es una representación más precisa de las redes cerebrales funcionales. La herramienta principal para analizar DFC es fMRI , pero también se ha observado DFC con varios otros medios. DFC es un desarrollo reciente dentro del campo de la neuroimagen funcional.cuyo descubrimiento fue motivado por la observación de la variabilidad temporal en el campo emergente de la investigación de la conectividad de estado estacionario.
La conectividad funcional se refiere a la relación funcionalmente integrada entre regiones cerebrales separadas espacialmente. A diferencia de la conectividad estructural que busca conexiones físicas en el cerebro, la conectividad funcional está relacionada con patrones similares de activación en diferentes regiones del cerebro, independientemente de la aparente conexión física de las regiones. [1] Este tipo de conectividad se descubrió a mediados de la década de 1990 y se ha observado principalmente mediante resonancia magnética funcional y tomografía por emisión de positrones . [2] La conectividad funcional generalmente se mide durante el estado de reposo fMRI y generalmente se analiza en términos de correlación, coherenciay agrupación espacial basada en similitudes temporales. [3] Estos métodos se han utilizado para demostrar que la conectividad funcional está relacionada con el comportamiento en una variedad de tareas diferentes y que tiene una base neuronal. Estos métodos asumen que las conexiones funcionales en el cerebro permanecen constantes en poco tiempo durante una tarea o período de recopilación de datos.
Los estudios que mostraron cambios dependientes del estado del cerebro en la conectividad funcional fueron los primeros indicadores de que la variación temporal en la conectividad funcional puede ser significativa. Varios estudios a mediados de la década de 2000 examinaron los cambios en la FC que estaban relacionados con una variedad de causas diferentes, como las tareas mentales, [4] el sueño, [5] y el aprendizaje. [6] Estos cambios a menudo ocurren dentro del mismo individuo y son claramente relevantes para el comportamiento. DFC ahora se ha investigado en una variedad de contextos diferentes con muchas herramientas de análisis. Se ha demostrado que está relacionado tanto con el comportamiento como con la actividad neuronal. Algunos investigadores creen que puede estar muy relacionado con el pensamiento o la conciencia de alto nivel. [3]
Debido a que DFC es un campo tan nuevo, gran parte de la investigación relacionada con él se lleva a cabo para validar la relevancia de estos cambios dinámicos en lugar de explorar sus implicaciones; sin embargo, se han realizado muchos hallazgos críticos que ayudan a la comunidad científica a comprender mejor el cerebro. El análisis de la conectividad funcional dinámica ha demostrado que, lejos de ser completamente estáticas, las redes funcionales del cerebro fluctúan en una escala de segundos a minutos. Estos cambios generalmente se ven como movimientos de un estado a corto plazo a otro, en lugar de cambios continuos. [3] Muchos estudios han mostrado patrones reproducibles de actividad de red que se mueven por todo el cerebro. Estos patrones se han visto tanto en animales como en humanos, y están presentes solo en ciertos puntos durante una sesión de escáner. [7]Además de mostrar estados cerebrales transitorios, el análisis DFC ha mostrado una organización jerárquica distinta de las redes del cerebro. La conectividad entre regiones bilateralmente simétricas es la forma más estable de conectividad en el cerebro, seguida de otras regiones con conexiones anatómicas directas. Existen redes de conectividad funcional de estado estable y tienen relevancia fisiológica, pero tienen menos estabilidad temporal que las redes anatómicas. Finalmente, algunas redes funcionales son lo suficientemente fugaces como para verse solo con el análisis DFC. Estas redes también poseen relevancia fisiológica, pero son mucho menos estables temporalmente que las otras redes del cerebro. [8]
