Los mapas corticales divergen, las representaciones convergen a lo largo de la jerarquía cortical

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Neurociencia Computacional
• Ciencia Cognitiva

Sus antecedentes:

• Se presume que las diferencias individuales en los mapas cerebrales (por ejemplo, retinotopía, somatotropía) reflejan variaciones computacionales.
• Las redes neuronales artificiales (ANN) demuestran que un rendimiento similar puede surgir de diversos diseños de circuitos.

Objetivo del estudio:

• Investigar si la diversidad espacial en la topografía cerebral se correlaciona con la diversidad representacional entre individuos.
• Explorar la relación entre las topografías funcionales y las geometrías representacionales en el cerebro humano.

Principales métodos:

• Se utilizaron datos de imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) de tareas y en estado de reposo de una gran cohorte (n=414).
• Se compararon las topografías funcionales regionales y las geometrías representacionales (disimilitudes de patrones de actividad dentro del individuo).
• Se examinaron datos de gemelos (n=394) para evaluar la heredabilidad de las topografías y representaciones.

Principales resultados:

• Se observó convergencia representacional en la corteza de orden superior a pesar de una diversidad topográfica significativa entre individuos.
• La topografía funcional se correlacionó con las diferencias representacionales principalmente en las cortezas sensoriomotoras y las regiones arquitectónicamente constreñidas.
• Se encontró que las topografías cerebrales eran más heredables que las representaciones.

Conclusiones:

• La información similar es codificada por patrones de actividad distintos y específicos del individuo en las regiones cerebrales de orden superior.
• Las restricciones arquitectónicas, en lugar de solo las representaciones aprendidas, pueden conducir a diseños neuronales idiosincrásicos.
• La interacción entre la arquitectura neural y la flexibilidad de implementación da forma a la relación entre la topografía cerebral y la representación.