El cerebro se expande y encoge a lo largo de la vida

Neurocientíficos de todo el mundo se han unido para desarrollar una curva estándar para el desarrollo del cerebro humano: luego de recopilar los resultados de resonancias magnéticas de más de 100 mil personas, calcularon cómo cambian normalmente los diferentes parámetros de la corteza, la sustancia subcortical y el líquido cefalorraquídeo. La investigación abarca seis continentes y reúne posiblemente los conjuntos de datos de resonancia magnética más grandes jamás integrados en un único estudio. 

Células y conexiones cerebrales

De acuerdo a una nota de prensa de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, los resultados muestran que no todas las características cambian sincrónicamente, y que los picos de su desarrollo corresponden a diferentes períodos de la vida de una persona. Por ejemplo, el volumen de materia gris, que marca la cantidad de células cerebrales, aumenta rápidamente a partir de la mitad de la gestación, alcanzando su punto máximo justo antes de los seis años de vida. Posteriormente, comienza a disminuir lentamente.

Por otro lado, el volumen de materia blanca, que indica el número y características de las conexiones cerebrales, redes neuronales y sinapsis, también aumenta rápidamente desde la mitad de la gestación hasta la primera infancia, pero en este caso alcanza su punto cúlmine justo antes de los 29 años. En tanto, la disminución del volumen de la materia blanca comienza a acelerarse después de los 50 años.

Funciones corporales y comportamiento

Los científicos también descubrieron que el volumen de materia gris en la subcorteza, dedicada a controlar las funciones corporales y el comportamiento básico de una persona, alcanza su mayor desarrollo en la adolescencia, aproximadamente a los 14 años y medio. Por otro lado, los investigadores concluyeron que las personas con algunas enfermedades psiquiátricas difieren de la norma en estos parámetros, aunque al mismo tiempo aclararon que es demasiado pronto para hacer diagnósticos específicos basados en esta curva. 

Por otro lado, los datos sobre el volumen ventricular, o sea la cantidad de líquido cefalorraquídeo en el cerebro, sorprendieron particularmente a los científicos. Aunque sabían que este volumen aumenta con la edad, ya que generalmente se asocia con la atrofia cerebral, pudieron apreciar la intensa rapidez con la cual tiende a crecer en la edad adulta tardía.

Un enorme conjunto de datos

En la nueva investigación, publicada recientemente en la revista Nature, los especialistas emplearon un software estandarizado de neuroimagen para extraer datos de las resonancias magnéticas, comenzando con propiedades simples como el volumen de materia gris o materia blanca, y luego expandiendo su trabajo para observar detalles más finos: determinaron así el grosor de la corteza o el volumen de regiones específicas del cerebro. 

Utilizaron un marco implementado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para generar imágenes de crecimiento y construir sus gráficos cerebrales. En concreto, integraron 123.984 exploraciones de resonancia magnética, en más de 100 estudios primarios, correspondientes a 101.457 participantes humanos, con edades que oscilaron entre los 115 días después de la concepción y los 100 años. 

¿Dónde radica la gran utilidad de este enorme esfuerzo científico? Hasta el momento, no existen tablas de referencia para medir los cambios relacionados con la edad en el cerebro humano. La ausencia de herramientas destinadas a la evaluación estandarizada del desarrollo y el envejecimiento del cerebro es particularmente relevante para el estudio de diferentes trastornos psiquiátricos y neurodegenerativos.

Potencialidades y limitaciones

Aunque la heterogeneidad de las condiciones individuales es siempre una limitación para acceder a una lectura estandarizada, si los especialistas cuentan con gráficos de referencia clínica pueden extraer conclusiones primarias significativas acerca de un solo individuo, por ejemplo en el caso de patologías como la enfermedad de Alzheimer, que provocan la degeneración del tejido cerebral y el deterioro cognitivo.

Más allá de esto, los investigadores destacaron en un artículo publicado en Nature que los datos obtenidos reflejan de manera desproporcionada a un tipo específico de poblaciones, concretamente personas blancas, en edad universitaria, urbanas y acomodadas socioeconómicamente, principalmente de América del Norte y Europa. Esto limita la generalización de los hallazgos, porque el estudio incluye solo tres conjuntos de datos de América del Sur y uno de África, lo que representa alrededor del 1% de todas las imágenes cerebrales utilizadas en la investigación.

Referencia

Brain charts for the human lifespan. Bethlehem, R.A.I., Seidlitz, J., White, S.R. et al. Nature (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-022-04554-y