Conectopatias

Introducción

Desde el descubrimiento de las redes de mundo pequeño y libres de escala el estudio de los sistemas complejos desde el punto de vista de la conexión ha tomado un vuelo enorme. En los últimos años muchas propiedades importantes de las redes complejas han sido delineadas. En particular, un progreso significativo en el entendimiento de la relación entre las propiedades estructurales de la conexión y la naturaleza dinámica que se lleva a cabo en estas conexiones. Por ejemplo, la sincronicidad de conexiones complejas de osciladores acoplados pueden ser determinados por análisis gráfico espectral. Esta evolución de la teoría de redes complejas han inspirado nuevas aplicaciones en el campo de la neurociencia. Análisis gráfico se ha utilizado en el estudio de modelos de redes neuronales, la conectividad anatómica y funcional de conectividad basada en fMRI, EEG y MEG. Estos estudios sugieren que el cerebro humano puede ser modelado como una red compleja, y puede tener una estructura de pequeño mundo, tanto a nivel de anatómica, así como conectividad funcional. Esta estructura de pequeño mundo es la hipótesis de reflejar una situación óptima asociados con la sincronización rápida y transferencia de información, los costos mínimos de cableado, así como un equilibrio entre el procesamiento local y la integración global. La estructura topológica de redes funcionales está probablemente limitada por factores genéticos y anatómicas, sino que puede modificarse durante las tareas. También existe evidencia creciente de que varios tipos de enfermedades cerebrales tales como la enfermedad de Alzheimer, la esquizofrenia, los tumores cerebrales y la epilepsia puede estar asociada con desviaciones de la topología de la red funcional óptima desde el patrón de pequeño mundo.

Análisis de complejas conexiones han sido aplicadas para capturar la estructura y funciones dinámicas del cerebro. Estos estudios han revelado normal y anormal topologías. Las diferencias en conexiones son observadas en condiciones como Alzheimer, Schizophrenia, Depressión y ADHD. Dichos descubrimientos han sugerido que un número de diferentes patologías tienen suficientes similitudes que el término “Conectopatías” ha sido introducido para describirse estas enfermedades con característica topológicas comunes.

Locales interrupciones de conectividad de red en los pacientes con enfermedad de Alzheimer se han encontrado utilizando el análisis gráfico de la BOLD fMRI. Otros estudios utilizando MEG y las medidas de espesor cortical, sin embargo, muestran más cambios globales de largo distancia de conectividad, tanto en los datos de neuroimagen funcional y estructural. La forma y el papel de los cambios de conectividad funcional por lo tanto sigue siendo ambiguo.

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