Investigadors han desenvolupat un nou model per entendre el cervell i la seva interacció amb l’entorn que obre la porta a diagnòstics i tractaments més precisos. Aquesta creació és fruit d’un estudi neurocientífic, liderat per Gustavo Deco, director del grup de Neurociència Computacional del Centre for Brain and Cognition (CBC) de la Universitat Pompeu Fabra (UPF).
“Aquest nou enfocament teòric proporciona eines molt concretes i precises com ara utilitzar la reducció de dimensionalitat per comprendre l’autoorganització de qualsevol sistema macroscòpic complex, com ara el cervell, que comprèn molts subsistemes que interactuen de forma no lineal”, assenyala l’investigador.
“La autoorganització d’aquesta descripció múltiple de la dinàmica complexa original depèn dels paràmetres de control externs, inclosos els fluxos d’energia dins del sistema i l’entorn extern. Un altre eix rellevant és l’anàlisi termodinàmic que permet conceptualitzar i analitzar l’orquestració jeràrquica de la dinàmica espai temporal del cervell. Això permetrà una comprensió i un tractament més complets i productius de les malalties cerebrals en benefici de la neurologia i la psiquiatria”, afegeix.
Malgrat els importants avanços de la neurociència, encara hi ha moltes incògnites com saber com interactua el cervell amb el cos i com es veu condicionat el seu funcionament per les condicions físiques i ambientals. Davant d’aquest repte, l’estudi recent defineix un nou paradigma neurocientífic (el model sinèrgic), que permet comprendre millor la complexitat de les interaccions entre cervell, cos i medi ambient i obre el camí per poder integrar nivells diversos de les malalties cerebrals, fer diagnòstics més precisos i sobretot personalitzats de diverses malalties cerebrals i identificar nous tractaments més ajustats a les necessitats específiques de cada pacient.
Com el seu nom indica, el marc sinèrgic es caracteritza per combinar les dinàmiques de diferents nivells del funcionament cerebral. La seva combinació dóna lloc a un nou marc d’anàlisi més precís i ric per comprendre les dinàmiques cerebrals. Entre els enfocaments que conjuga el marc sinèrgic, cal destacar el modelat semiempíric de mecanismes biofísics.
El nou model considera el funcionament cerebral de forma holística i els mecanismes d’orquestració de diferents regions a partir de models matemàtics i computacionals. A més, aquest model es connecta amb una perspectiva naturalista, que aborda la cognició i el comportament humà tenint en compte com es veuen condicionats per l’entorn natural i ambiental.
El model sinèrgic s’exposa detalladament a l’article A synergetic turn in cognitive neuroscience of brain diseases, publicat i destacat com a Feature review recentment a la revista Trends in Cognitive Sciences.
L’investigador principal de l’estudi i coautor de l’article és Gustavo Deco (UPF, ICREA), director del grup de Neurociència Computacional del Centre for Brain and Cognition (CBC) de la UPF. L’autor principal de l’article és Agustín Ibáñez, director de l’Institut Llatinoamericà de Salut Cerebral (BrainLat) de la Universitat Adolfo Ibáñez (UAI, Xile), també vinculat a molts altres centres de recerca de les Universitats de Califòrnia, San Andrés (Buenos Aires), Oxford i el Trinity College de Dublín.
I també és coautor del mateix Morten L. Kringelbach, director del Centre for Eudaimonia and Human Flourishing vinculat al Departament de Psiquiatria de la Universitat d’Oxford, i al centre Music in Brain de la Aarhus University.
Tal com exposen els investigadors, el nou paradigma sinèrgic contribueix a esclarir les complexes interaccions entre l’estructura jeràrquica del cervell i les seves funcions cognitives, sobre les quals encara hi ha moltes incògnites en el camp de la neurociència. En aquest sentit, pot arrojar llum sobre els mecanismes neuronals específics que subjauen a determinats processos cognitius.
Gràcies al marc sinèrgic, es podrà comprendre i abordar millor la diversitat i heterogeneïtat dels trets cerebrals observables que caracteritzen a cada persona (fenotips). Això permetrà tenir una visió més completa i precisa de les causes de les malalties cerebrals en cada pacient concret i obrirà la porta a dissenyar teràpies i tractaments més personalitzats. Una altra de les característiques fonamentals d’aquest nou marc d’anàlisi és que integra diferents models de diagnòstic existents fins ara en un sol (per la qual cosa és un model transdiagnòstic).
Segons expliquen, això contribueix a superar els enfocaments de recerca fragmentats que han predominat fins ara en el camp de la neurociència i que dificulten la identificació de les causes de les malalties psiquiàtriques o neurològiques, més enllà dels seus símptomes o manifestacions patològiques. Amb el nou paradigma sinèrgic, és possible determinar els mecanismes subjacents a cada malaltia i fins i tot determinar mecanismes fisiopatològics compartits entre diferents trastorns psiquiàtrics i neurològics.