Un equipo de investigadores de la Universidad de Drexel y la Universidad de Pennsylvania realizó recientemente una prueba de cambio cognitivo y concluyó que algunos cerebros están conectados de forma más natural para cambiar el enfoque rápidamente.

El estudio es publicado in Comportamiento Humano de la Naturaleza.

Liderados por John Medaglia, profesor asistente de psicología en la Facultad de Artes y Ciencias de Drexel, los investigadores probaron la flexibilidad cognitiva de los participantes de 30 mientras medían su actividad cerebral utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf).

Flexibilidad cognitiva es "la capacidad mental para cambiar entre pensar en dos conceptos diferentes y pensar en múltiples conceptos simultáneamente".

Es una de las funciones ejecutivas y una habilidad que está involucrada en "prácticamente todos los comportamientos complejos que asumimos, desde la aritmética mental hasta la conducción de un automóvil", según un comunicado de prensa citando a Medaglia.

En el estudio, durante el cual una forma diferente brilló frente a los participantes cada dos segundos, se les pidió que identificaran la forma más grande, o global, si la imagen era verde e identificaron la forma más pequeña, o local, si la imagen era blanco.

"La rapidez con que las personas pueden hacer esa transición, de lo global a lo local, es el costo del cambio, y ese es nuestro índice de flexibilidad", dijo Medaglia en un comunicado. “Para algunas personas, esa es una tarea muy discordante y con mucho esfuerzo. Incluso si has aprendido las reglas muy bien, es difícil tomar la decisión correcta cuando las cosas suceden rápidamente ".

Para revelar las posibles bases de la flexibilidad cognitiva, los investigadores utilizaron una combinación de medidas de comportamiento humano, la estructura y función del cerebro y el sistema matemático de procesamiento de señales gráficas (SGP) para analizar las señales en las gráficas.

"Nuestro comportamiento está determinado por la forma en que está estructurado el cerebro y, en cierta medida, por su dinámica o por su cambio en el tiempo", dijo Medaglia en un comunicado. "Queríamos encontrar una manera de estudiar ambas cosas al mismo tiempo".

El equipo tomó el enfoque GSP, ya que GSP es una especialidad de Alejandro Ribeiro, profesor asociado de ingeniería eléctrica y de sistemas en la Universidad de Pensilvania, y Weiyu Huang, candidato a doctorado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Sistemas de la Universidad de Pensilvania, según Medaglia.

"En las conversaciones con Weiyu, nos dimos cuenta de que había muchas oportunidades potenciales para usar el SGP para abordar el problema específico de representar la estructura y función del cerebro de manera relevante para la cognición", dijo Medaglia. "Cuando nos dimos cuenta de que podíamos representar la función cerebral medida sobre la anatomía, especulamos que la idea de" alinear "las señales con la anatomía podría proporcionar una medida relacionada con la flexibilidad cognitiva, y nos pusimos a trabajar"

Él le da crédito a Huang por manejar "la mayor parte de los análisis".

Durante el estudio, los investigadores se dieron cuenta de que "el SGP podría permitirnos ver si la forma en que la anatomía de la red humana, las vías que conectan las regiones cerebrales, organiza las señales funcionales medidas con la IRMf", dijo.

Los investigadores "pensaron que la medida en que estas señales cerebrales se alinean podrían estar relacionadas con la flexibilidad cognitiva", continuó.

Encontraron que la velocidad de "cambio" varía según la alineación de las señales cerebrales.

"Resulta que si las señales que más se desvían de la anatomía están más alineadas, las personas son más rápidas en el cambio", dijo Medaglia. "Entonces, GSP nos dio una ventana para examinar si la anatomía y la función se unen para apoyar esta función mental, y encontramos evidencia de que lo hacen".

Los equipos creen que este estudio es clave para futuras investigaciones.

"Este estudio es potencialmente muy importante porque muestra que podemos encontrar medidas de cooperación entre la anatomía del cerebro y la función que nos informan sobre la cognición", dijo Medaglia. “Resulta que es muy difícil obtener una medida que sea simple y tenga una interpretación clara en neurociencia aplicada. "Dado que confiamos en nuestra flexibilidad cognitiva para casi todas las tareas complejas que hacemos, es realmente crucial que intentemos utilizar la neuroimagen moderna y los sofisticados, pero sofisticados enfoques matemáticos para comprender cómo funciona el proceso en el cerebro".

¿Qué es lo siguiente?

Los investigadores esperan que el nuevo enfoque se pueda utilizar como base para otros estudios.

"Weiyu y Alejandro están investigando el uso de estos enfoques en el cerebro de manera más general", dijo Medaglia. "Espero que el enfoque específico que usamos aquí pueda ser validado en otros estudios y probado como un objetivo potencial para las intervenciones, como las técnicas de estimulación cerebral que utilizamos en nuestro laboratorio o farmacología".