Organización funcional del cerebro: ¿tiene sentido seguir hablando de “áreas cerebrales” en la neurociencia actual?

La doctoranda Marta Arbizu Gómez explica por qué la neurociencia actual cuestiona las áreas cerebrales y cuál es el nuevo paradigma de organización funcional del cerebro. 

Resumen ejecutivo con los puntos clave de este artículo:

1. El fin del modelo clásico: Un reciente artículo de Nature Neuroscience desafía el enfoque tradicional, proponiendo que la organización funcional del cerebro no se basa en áreas anatómicas aisladas, sino en redes dinámicas, continuas y distribuidas.

2. Impacto directo en la neurorrehabilitación: Este cambio de paradigma transforma la práctica clínica, demostrando que los déficits cognitivos se entienden mejor como perturbaciones en la conectividad de la red y no como meras lesiones focales.

3. Innovación clínica y conectividad: Referentes investigadores en España, como el Instituto BioBizkaia, y plataformas de estimulación como NeuronUP, ya aplican este modelo para diseñar intervenciones globales que optimizan el funcionamiento cerebral en lugar de intentar «activar» un área específica.

¿Por qué asumimos áreas en la organización funcional del cerebro?

Desde los inicios de la neurociencia moderna, una idea ha guiado gran parte de la investigación sobre el cerebro: que la corteza está dividida en áreas bien delimitadas, cada una con una función específica. Así hablamos del “área del lenguaje”, del “área motora” o del “área de la memoria”, asumiendo que comprender el cerebro consiste, en gran medida, en localizar dónde ocurre cada proceso cognitivo.

Este enfoque conocido como paradigma de la arealización ha sido extremadamente influyente y útil. Sin embargo, ¿y si esta forma de pensar estuviera simplificando en exceso la realidad del funcionamiento cerebral?

Este enfoque conocido como paradigma de la arealización ha sido extremadamente influyente y útil. Sin embargo, ¿y si esta forma de pensar estuviera simplificando en exceso la realidad del funcionamiento cerebral?

¿Por qué cuestionamos las áreas cerebrales?: modelo clásico y visión actual del cerebro

Los autores del artículo —Benjamin Y. Hayden, Sarah R. Heilbronner y Seng Bum Michael Yoo— no niegan que existan diferencias anatómicas en la corteza cerebral. Lo que cuestionan es algo más sutil pero fundamental: que las áreas cerebrales sean el principio organizador central de la función cognitiva.

Según los autores, el peso que se ha dado históricamente a las áreas no se debe tanto a una evidencia empírica sólida, sino a su comodidad conceptual: las áreas ofrecen una manera sencilla de responder a preguntas complejas sobre cómo funciona el cerebro.

En realidad, el debate no es si existen áreas anatómicas, sino si deben ocupar el centro de nuestra explicación sobre la función cerebral. El contraste entre ambos enfoques puede resumirse así:

Modelo clásico del cerebro, un enfoque basado en áreas	Visión actual del cerebro, un enfoque distribuido y dinámico
Cada área tiene una función específica	Las funciones emergen de redes y gradientes
Fronteras anatómicas claras	Transiciones continuas y solapadas
“¿Dónde ocurre?”	“¿Cómo se implementa?”
Funciones localizadas	Codificación distribuida

A partir de esta nueva perspectiva, la organización cerebral deja de entenderse como un mosaico de compartimentos aislados y pasa a concebirse como un sistema dinámico, interconectado y multidimensional.

Anatomía y actividad neuronal: de fronteras anatómicas a redes dinámicas

¿Qué nos dice la anatomía del cerebro?

Uno de los argumentos centrales del artículo es que la anatomía no respalda claramente la existencia de áreas funcionales bien definidas:

• Los distintos métodos para dividir el cerebro (citoarquitectura, conectividad, receptores, transcriptómica) no coinciden entre sí.
• Incluso fronteras consideradas “clásicas” cambian según el criterio utilizado.
• En lugar de límites nítidos, aparecen gradientes continuos y transiciones suaves que atraviesan varias áreas.

Los atlas moleculares y genéticos recientes refuerzan esta idea, mostrando agrupaciones de neuronas que no respetan las fronteras tradicionales. En otras palabras, el cerebro parece organizarse siguiendo múltiples principios superpuestos, no uno único.

¿Qué nos dice la actividad neuronal del cerebro?

Los avances en técnicas de registro neuronal masivo (como Neuropixels o la imagen de dos fotones) han permitido observar la actividad de cientos de miles de neuronas de forma simultánea. Los resultados son sorprendentes:

• Funciones como la toma de decisiones, la memoria, el movimiento o el valor aparecen distribuidas por todo el cerebro.
• Grandes estudios muestran que las mismas variables cognitivas se codifican en regiones muy diversas, sin respetar las fronteras anatómicas clásicas.
• Muchas diferencias atribuidas a “áreas” pueden explicarse igualmente bien por gradientes, conectividad o sesgos de muestreo.

Esto no significa que “todo esté en todas partes”, sino que la organización funcional no coincide necesariamente con las áreas anatómicas.

¿Cómo se organiza realmente la función cerebral?

El artículo propone un enfoque más flexible y plural. En lugar de buscar funciones en áreas concretas, sugiere prestar atención a otros principios organizativos, como:

• Redes distribuidas (por ejemplo, el lenguaje o el reconocimiento de caras).
• Gradientes funcionales a gran escala.
• Patrones de conectividad.
• Dinámicas poblacionales, donde la información se representa en subespacios de alta dimensionalidad.

Desde esta perspectiva, la pregunta clave deja de ser “¿dónde ocurre una función?” para pasar a ser “¿cómo se implementa?”.

La trampa de la función única y su impacto clínico

Los autores advierten de una trampa conceptual frecuente: la falacia de la función única. Asumir que, si un área existe, debe tener una función exclusiva y especialmente relevante puede llevar a:

• Buscar diferencias funcionales que quizá no existen.
• Ignorar funciones compartidas y distribuidas, que pueden ser las más importantes.
• Limitar el desarrollo de nuevos modelos explicativos más ajustados a los datos actuales.

Adoptar una visión menos centrada en áreas permite formular teorías más ricas sobre cómo el cerebro integra, separa y transforma la información.

Implicaciones de este cambio conceptual del cerebro para la neurociencia aplicada y clínica

Este cambio conceptual no es solo teórico. Tiene implicaciones directas para:

• La interpretación de estudios de neuroimagen y neurofisiología.
• El diseño de tareas cognitivas y paradigmas experimentales.
• La comprensión de trastornos neurológicos y neurodegenerativos, donde las alteraciones suelen ser distribuidas, no focales.

Entender el cerebro como un sistema dinámico y distribuido ayuda a explicar por qué muchos déficits cognitivos no encajan bien con lesiones o alteraciones “localizadas”.

¿Qué otros grupos trabajan desde la conectividad cerebral?

La idea de que el cerebro funciona como un sistema de redes no es nueva, pero en los últimos quince años ha adquirido un respaldo empírico cada vez más sólido. Diversos grupos internacionales han impulsado este cambio de paradigma, apoyándose en grandes bases de datos y en el desarrollo de métodos avanzados de análisis.

El Human Connectome Project fue uno de los grandes impulsores del estudio sistemático de la conectividad estructural y funcional a gran escala. A partir de resonancia magnética de alta resolución (difusión y fMRI), este proyecto permitió caracterizar el cerebro como un grafo complejo, donde las regiones se entienden como nodos interconectados por redes dinámicas. Su impacto fue decisivo para desplazar el foco desde “áreas aisladas” hacia patrones de conectividad y arquitecturas distribuidas.

Investigaciones en el Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences han sido clave en el estudio de gradientes funcionales a gran escala, mostrando que la organización cerebral no siempre responde a fronteras discretas, sino a transiciones continuas que atraviesan múltiples regiones. Estos trabajos han reforzado la idea de que la función emerge de ejes organizativos distribuidos, más que de compartimentos cerrados.

Desde una perspectiva molecular, el Allen Institute ha mostrado que los patrones transcriptómicos y celulares tampoco respetan de forma estricta las fronteras clásicas de las áreas corticales. La organización genética y celular aparece como un mosaico complejo, con solapamientos y gradientes que cuestionan la idea de compartimentos funcionales rígidos.

El enfoque del Instituto BioBizkaia sobre la organización funcional del cerebro

En esta línea, el grupo liderado por Jesús M. Cortés, director de investigación en NeuronUP y profesor Ikerbasque en el Laboratorio de Neuroimagen Computacional del Instituto BioBizkaia, lleva años desarrollando modelos basados en conectividad estructural y funcional. Su paradigma central es claro:

• Las funciones cognitivas están representadas en redes distribuidas, no en áreas aisladas.
• Las alteraciones neurológicas no afectan simplemente a “una región”, sino a patrones específicos de desconectividad dentro de redes cerebrales concretas.

Desde esta perspectiva, diferentes condiciones como el ictus, la epilepsia o las enfermedades neurodegenerativas no se entienden como lesiones focales con efectos locales, sino como perturbaciones de arquitecturas de red, cada una con una firma conectómica particular.

Este enfoque permite:

• Caracterizar perfiles individualizados de desconectividad.
• Relacionar alteraciones estructurales con cambios funcionales dinámicos.
• Diseñar intervenciones de rehabilitación más ajustadas al patrón de red afectado.

Así, la investigación en conectividad cerebral no solo refuerza la crítica al paradigma estrictamente areal, sino que ofrece un marco operativo para comprender tanto el cerebro sano como el cerebro patológico.

¿Cómo encaja esta visión sobre el cerebro con NeuronUP?

En NeuronUP trabajamos con una concepción funcional del cerebro basada en la plasticidad, la interconexión y la distribución de funciones. Este artículo refuerza esa visión al mostrar que:

• Las funciones cognitivas no pertenecen a un único “lugar”, sino a redes y dinámicas compartidas.
• La rehabilitación cognitiva puede beneficiarse de enfoques globales, que entrenen funciones de forma transversal.
• Las herramientas digitales permiten trabajar sobre estos sistemas distribuidos, favoreciendo la adaptación y la reorganización funcional.

Desde esta perspectiva, la rehabilitación no busca “activar un área”, sino optimizar patrones de funcionamiento cerebral.

Conclusión

El artículo de Nature Neuroscience invita a repensar uno de los supuestos más arraigados de la neurociencia: que comprender el cerebro consiste en localizar funciones en áreas concretas. La evidencia actual apunta a una organización mucho más compleja, flexible y distribuida. Aceptar esta complejidad no debilita la neurociencia; al contrario, abre la puerta a modelos más realistas y a intervenciones más eficaces. 

En ese camino, la combinación de investigación básica, análisis de datos a gran escala y herramientas de intervención como NeuronUP resulta clave para avanzar hacia una comprensión más completa del cerebro humano.

Bibliografía

• Hayden BY, Heilbronner SR, Yoo SBM. Rethinking the centrality of brain areas in understanding functional organization. Nature Neuroscience. 2026;29:267–278. doi:10.1038/s41593-025-02166-z.

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