Los investigadores de Dartmouth han introducido una nueva plantilla cerebral, «OpenNeuro Average» (ONAVIG), que aumenta la precisión y eficiencia del análisis de datos de neuroimagen. Este desarrollo tendrá un impacto significativo en la investigación en neurociencia cognitiva y clínica, facilitando el estudio de las funciones y trastornos del cerebro.
La plantilla de superficie cortical actualizada mejora el mapeo de la actividad cerebral.
El cerebro humano desempeña un papel importante en el desempeño de funciones esenciales como la percepción, la memoria, el lenguaje, la cognición, la conciencia y las emociones.
Para comprender cómo funciona el cerebro, los científicos suelen utilizar neuroimágenes para registrar la actividad cerebral de los participantes mientras realizan una tarea cerebral o en reposo. Las funciones cerebrales se organizan sistemáticamente en la corteza cerebral, la capa externa del cerebro humano. Los investigadores suelen utilizar lo que se llama un «modelo de superficie cortical» para analizar datos de neuroimagen y estudiar la organización funcional del cerebro humano.
Cada cerebro tiene una forma diferente. Para analizar datos de neuroimagen de múltiples individuos, los investigadores deben registrar los datos utilizando una única plantilla cerebral, que permite la identificación de la misma ubicación anatómica en diferentes cerebros, incluso si los cerebros tienen diferentes formas. Estos lugares se llaman «vértices».
En los últimos 25 años, ha habido varias iteraciones de este tipo de plantillas, y las plantillas de superficie cortical más utilizadas en la actualidad se basan en datos recopilados de 40 cerebros.
Introducción a «Open NeuroAverage».
Ahora, los investigadores de Dartmouth han creado una nueva plantilla de superficie cortical llamada «OpenNeuroAverage» u «OnavG» para abreviar, que proporciona más.
» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>Precisión y eficiencia en el análisis de datos de neuroimagen.
Los hallazgos se publican Métodos de la naturaleza.
«Nuestra plantilla de superficie cortical, en promedio, es la primera en modelar uniformemente diferentes partes del cerebro», dice el autor principal Feilong Ma, becario postdoctoral en el Departamento de Psicología y Ciencias del Cerebro de Dartmouth y miembro del laboratorio Haxby. «Es un mapa menos sesgado y más eficiente desde el punto de vista computacional».
El equipo construyó la plantilla basándose en la anatomía cortical de 1.031 cerebros a partir de 30 conjuntos de datos en OpenNeuro, una plataforma gratuita y de código abierto para compartir datos de neuroimagen. Según los coautores, se trata de la primera plantilla de superficie cortical basada en la forma geométrica del cerebro.
Por el contrario, las plantillas anteriores tomaron muestras de manera desigual de diferentes partes de la corteza y se basaron en una forma esférica para definir la ubicación de los vértices corticales, lo que provocó un sesgo en la distribución de los vértices.
Con la plantilla onavg, se requieren menos datos para el análisis.
«La adquisición de datos a través de neuroimagen es muy costosa, y para algunas poblaciones clínicas (si se estudia una enfermedad rara) puede ser difícil o imposible adquirir grandes cantidades de datos, por lo que la capacidad de acceder a mejores resultados con menos datos es una ventaja. «, dice Fei Long. «Con un uso más eficiente de los datos, nuestra plantilla puede aumentar potencialmente la repetibilidad y reproducibilidad de los resultados en los estudios académicos».
Amplias implicaciones y contribuciones
«Creo que onavg representa un avance metodológico que tiene amplias aplicaciones en todos los aspectos de la neurociencia cognitiva y clínica», dice el coautor James Haxby, profesor del Departamento de Ciencias Psicológicas y Cerebrales y ex director del Centro de Neurociencia Cognitiva. Dartmouth.
Dicen que su plantilla de superficie cortical se puede utilizar para estudios de visión, audición, lenguaje y diferencias individuales, así como estudios sobre trastornos como el autismo y enfermedades neurodegenerativas.
» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>Alzheimer y el Parkinson.
«Creemos que va a tener un impacto amplio y profundo en el campo», dice Haxby. También contribuyeron Jiahui Guo, ex becario postdoctoral en psicología y ciencias del cerebro y profesor asistente en la Facultad de Ciencias del Comportamiento y del Cerebro de la Universidad de Texas en Dallas, y Maria Ida Gobbini Bolonia, profesora asociada del Departamento de Ciencias Médicas y Quirúrgicas de la universidad. al estudio.
Referencia: Ma Feilong, Guo Jiahui, Maria Ida Gobbini y James V. «Plantilla de superficie cortical para la neurociencia humana» por Haxby, 16 de julio de 2024 Métodos de la naturaleza.
DOI: 10.1038/s41592-024-02346-y
