Una investigación del Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso (CINV-UV) sugiere que la flexibilidad mental no depende de la cantidad de conexiones cerebrales, sino de cómo están organizadas. El estudio, liderado por el doctor Patricio Orio y con el estudiante de doctorado Javier Palma-Espinosa como autor principal, fue publicado en la revista Scientific Reports.
El cerebro humano nunca está en reposo. En cada momento cambia de estado: pasa del enfoque a la distracción, de la calma al estrés, del descanso a la acción. Esta capacidad para adaptarse y reorganizarse según el contexto es lo que conocemos como flexibilidad mental. Pero, ¿qué la hace posible?
El equipo del Laboratorio de Dinámica Neuronal (VaNDal) de la UV demostró que la clave está en la modularidad estructural del cerebro: la forma en que se agrupan e interconectan sus distintas regiones. Este patrón de organización es el mejor predictor de su flexibilidad dinámica, una propiedad esencial para la cognición.
“El estudio refuerza la idea de que no basta con que el cerebro esté conectado, sino que importa cómo lo está”, explica Palma-Espinosa. “Una organización modular permite que regiones especializadas colaboren sin perder su autonomía, generando un repertorio dinámico más diverso y eficiente”.
El cerebro como una cancha de fútbol
Para ilustrar la idea de modularidad, el investigador recurre a una metáfora futbolera: “Imaginemos un equipo en el que cada jugadora tiene un rol definido. La arquera defiende, las delanteras atacan, pero todas trabajan juntas para ganar. En el cerebro ocurre algo similar: distintas áreas están especializadas, pero cooperan dinámicamente según la situación. Esa estructura nos permite reaccionar con agilidad y precisión”.
Utilizando simulaciones computacionales sobre modelos modificados del conectoma humano, el equipo analizó cómo la estructura cerebral influye en la capacidad de cambiar entre estados mentales. Propiedades como la multiestabilidad (existencia de múltiples estados posibles) y la metaestabilidad (transiciones suaves entre ellos) se asociaron directamente a una alta modularidad, incluso más que otras métricas clásicas.
“Cuando enfrentamos una situación nueva, el cerebro debe activar diversas funciones al mismo tiempo: evaluar si ya vivimos algo similar, preparar los músculos, interpretar lo que vemos u oímos. Gracias a la organización modular, distintas áreas pueden operar en paralelo. Si todo dependiera de una sola región, reaccionar rápido sería imposible”, añade el investigador.
Implicancias clínicas
Más allá del aporte teórico, el estudio ofrece pistas relevantes para abordar trastornos donde la flexibilidad mental se ve comprometida, como en enfermedades neurodegenerativas.
“En casos como el Alzheimer, algunos ‘módulos’ dejan de funcionar bien. Con modelos computacionales podemos simular esos fallos, como si jugáramos un partido donde una jugadora se mueve lento o no responde. Esto nos permite probar estrategias para compensar o prevenir esas fallas y diseñar intervenciones más efectivas”, señala Palma-Espinosa.
Esta línea de investigación comenzó como parte de su tesis de Magíster en Ciencias Biológicas mención Neurociencias de la UV, y ha continuado desarrollándola en su actual etapa de doctorado.
“Trabajamos con ecuaciones que simulan la actividad de las regiones cerebrales y su conectividad. Estas herramientas nos permiten estudiar cómo la estructura facilita los cambios de estado mental, al igual que un equipo cambia de táctica durante un partido”, explica.
El estudio se realizó en colaboración con la Universidad Adolfo Ibáñez, Trinity College Dublin y la Universidad Andrés Bello, destacando su carácter interdisciplinario e internacional.
📄 Revisa el artículo completo en Scientific Reports:
🔗 https://www.nature.com/articles/s41598-025-01612-z
