¿Cómo cambia el cerebro a lo largo de la vida? (crean el primer mapa que lo muestra)

Desde un feto de 15 semanas hasta un adulto de 100 años de edad, un equipo internacional de investigadores ha creado una serie de gráficos cerebrales que abarcan toda nuestra vida y gracias al que ahora podemos ver cómo va evolucionando nuestro cerebro a lo largo de la vida. Los neurocientíficos implicados en el estudio que publica la revista Nature, describen que se trata del esfuerzo más completo hasta ahora para crear un estándar con el que se pueda medir el desarrollo cerebral de una persona a lo largo de su vida.

Estos gráficos son el resultado de un proyecto de investigación que abarca seis continentes y reúne posiblemente los conjuntos de datos de resonancia magnética más grandes jamás reunidos: casi 125 000 escáneres cerebrales provenientes de 101 457 personas de más de 100 estudios diferentes (esto se debe también a que la resonancia magnética funcional del cerebro es un proceso costoso y lento, y un solo equipo no puede recopilar suficientes datos necesarios) y alrededor de dos millones de horas de tiempo de trabajo informático.

Y no existían tablas de referencia análogas para medir los cambios relacionados con la edad en el cerebro humano. Hasta ahora. De hecho, la falta de herramientas para la evaluación estandarizada del desarrollo y el envejecimiento del cerebro es crucial para el estudio de los trastornos psiquiátricos y para condiciones tales como la enfermedad de Alzheimer que causan la degeneración del tejido cerebral y el deterioro cognitivo.

"No hay tablas de crecimiento estandarizadas para el desarrollo del cerebro como las que hay para otras métricas de crecimiento como la altura y el peso, a pesar de que sabemos que el cerebro pasa por muchos cambios a lo largo de la vida humana", explica el neurocientífico Aaron Alexander-Bloch de la Universidad. de Pensilvania. "Nuestro trabajo reúne una gran cantidad de datos de imágenes que seguirán creciendo, lo que permitirá a los investigadores y, finalmente, a los médicos evaluar el desarrollo del cerebro frente a medidas estandarizadas".

Los nuevos gráficos cerebrales, que están disponibles en Internet, se colocaron en un formato estándar que se puede comparar a lo largo del tiempo, incluidas las mediciones de la materia blanca y gris, y el volumen de regiones específicas del cerebro.

Los diagramas cerebrales han permitido a los expertos confirmar, y en algunos casos, mostrar por primera vez, hitos del desarrollo que anteriormente solo se habían planteado como hipótesis, como a qué edad las diferentes áreas del cerebro alcanzan el volumen máximo. ¿Cuándo ocurre esto?

Nuestro cerebro encoge a medida que envejecemos

Según el mapa evolutivo del cerebro, que nació con el objetivo de crear un lenguaje común para describir la variabilidad en el desarrollo y la maduración del cerebro, nuestros cerebros se expanden rápidamente en los primeros años de vida y se encogen lentamente a medida que envejecemos.

Aunque actualmente este mapa evolutivo cerebral no está diseñado para uso clínico, los investigadores esperan que las tablas se conviertan en una herramienta clínica de rutina similar a las tablas de crecimiento pediátricas estandarizadas. Por el momento, los conjuntos de datos ya tienen alrededor de 165 etiquetas de diagnóstico diferentes.

"Todavía estamos en una etapa extremadamente temprana con nuestros Brain Charts, lo que demuestra que es posible crear estas herramientas reuniendo grandes conjuntos de datos. Los gráficos ya están comenzando a proporcionar información interesante sobre el desarrollo del cerebro y nuestra ambición es que en el futuro, a medida que integremos más conjuntos de datos y refinemos los gráficos, eventualmente podrían convertirse en parte de la práctica clínica de rutina”, explica Richard Bethlehem, coautor del trabajo. "Se podría imaginar que se usaran para ayudar a evaluar a los pacientes examinados para enfermedades como el alzhéimer por ejemplo, lo que permitiría a los médicos detectar signos de neurodegeneración al comparar la rapidez que el volumen cerebral de un paciente ha cambiado en comparación con sus pares".

Referencia: R. A. I. Bethlehem et al. Brain charts for the human lifespan. Nature, 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-04554-y