Efecto del estrés nutricional sobre el desarrollo del cerebro. Una aproximación desde redes complejas

BARBEITO - ANDRÉS J, GONZALEZ PN, GLEISER PM

Bariloche

Taller; XIV Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; 2016

Asociación Física Argentina

Durante su desarrollo temprano el cerebro es especialmente susceptible a estímulos ambientales, cuyos efectos pueden observarse incluso en la vida adulta. Entre los factores ambientales, la malnutrición causada por la ingesta insuficiente de micro y macronutrientes es uno de los más relevantes aunque se desconocen sus consecuencias sobre la organización general del cerebro. En este trabajo, se evalúa el efecto de la malnutrición sobre la asociación entre regiones mediante un enfoque de redes complejas aplicado a datos experimentales. La muestra se compone de ratones cuyas madres fueron alimentadas durante la preñez y la lactancia con dietas estándar y  restringidasen calorías y/o proteinas. Sobre imágenes de microMRI se calcularon los volúmenes de un conjunto de regiones y a partir de ello se construyeron matrices de covarianza y de correlación parcial para tres grupos experimentales: control, restricción calórico-proteica y restricción proteica severa. Los resultados sugieren que el principal efecto se produce en casos de deprivación proteica severa donde la red cambia varias de sus propiedades. En particular la estructura de comunidades se vuelve disasortativa, donde los nodos con más conexiones juegan un rol centralformando rich-clubs. También observamos que la eficiencia global decae. En cambio, los otros grupos experimentales se caracterizan por una estructura asortativa de comunidades más claramente organizadas. En conjunto, la aplicación de esta aproximación estadística permit conocer los efectos de una perturbación concreta sobre la maduración coordinada de regiones del cerebro y provee una base estructural sobre la que interpretar cambios en aspectos funcionales.