El cerebro humano es básicamente un aeropuerto caótico de pensamientos, gestionando constantemente vuelos simultáneos como recordar direcciones, controlar un vehículo y entrar en pánico por un cierre repentino de una carretera. Un actor clave en este espectáculo aéreo es la corteza frontoparietal, el centro de información del cerebro, que actúa como un controlador de tráfico aéreo sobrecargado de trabajo. Una nueva investigación de la Universidad de Iowa ha revelado ahora que este centro no es un tablero de conmutación rígido, sino una red flexible que cambia sus conexiones según lo que se necesita en cada momento.
Utilizando experimentos que combinaban el modelado computacional con la imagen cerebral, los investigadores descubrieron que la corteza frontoparietal no se comunica con el resto del cerebro de una manera fija. En cambio, sus conexiones cambian según el tipo de información requerida durante las diferentes etapas de una decisión. Los hallazgos, publicados en el Journal of Neuroscience, podrían ayudar a guiar futuras investigaciones sobre afecciones neurológicas y psiquiátricas como el TDAH y la esquizofrenia, donde este intercambio de información podría estar un poco descentrado.
"Nuestro estudio muestra con más detalle cómo opera la corteza frontoparietal: qué tipo de información extrae de otros sistemas y cómo utiliza su patrón de conectividad para integrar la información que llega de diferentes áreas del cerebro", dice Kai Hwang, profesor asociado del Departamento de Ciencias Psicológicas y del Cerebro y autor correspondiente del estudio. "Esa es la principal contribución".
Construyendo una imagen general a partir de información incompleta
En un estudio de 2025, Hwang y sus colegas descubrieron que la corteza frontoparietal desarrolla un resumen general continuo de la información que llega de otras partes del cerebro. Evalúa las señales entrantes, incluida la información incompleta o incierta, las combina en una representación general más útil y luego ayuda a dirigir otras regiones del cerebro hacia una respuesta adecuada. "Es como si otras áreas del cerebro no tuvieran toda la información, así que envían lo que tienen a la corteza frontoparietal para que las guíe", explica Hwang.
Para ver cuán adaptable es este centro, los investigadores reclutaron a 38 participantes de entre 18 y 35 años. Los participantes aprendieron conexiones entre diferentes combinaciones de colores, caras y escenas, y respuestas particulares, como presionar un botón con el dedo índice o medio de cada mano. Luego, los investigadores cambiaron las reglas, introduciendo incertidumbre. Los participantes tenían que reconocer que las asociaciones habían cambiado, aprender otras nuevas y responder correctamente. "Si siempre aciertan, saben que han hecho la asociación correcta, pero una vez que empiezan a equivocarse, tendrán que adivinar: 'Oh, ¿cambió el contexto o no vi el color con claridad?' Eso crea incertidumbre", dice Hwang.
El equipo combinó datos de comportamiento con resonancias magnéticas funcionales y desarrolló un modelo computacional que separaba las señales de diferentes áreas del cerebro, revelando cómo la corteza frontoparietal reunía esa información. "En lugar de simplemente volverse más activa durante tareas difíciles, observamos cómo esta red cambia dinámicamente la forma en que se comunica con otras regiones del cerebro dependiendo de qué información se necesita en cada etapa de una decisión", dice Hwang.
Posibles vínculos con el TDAH y otros trastornos
Los hallazgos podrían eventualmente contribuir a la investigación sobre trastornos psiquiátricos que dificultan ajustar el comportamiento cuando las circunstancias cambian, como hablar demasiado alto en una biblioteca o luchar por controlar los impulsos. "Estas son situaciones en las que las personas tienen dificultades para regular su comportamiento. Para mí, eso es un problema de integración. Si esa función de integración no funciona correctamente, entonces es muy probable que no hayan utilizado el contexto adecuado para regular su comportamiento", dice Hwang.
Stephanie Leach, estudiante de doctorado de sexto año en el laboratorio de Hwang, dirigió los experimentos y co-lideró la preparación del manuscrito. "Tener la oportunidad de realizar esta investigación ha sido especialmente gratificante porque me ha permitido"