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Guillermo Sammartino
Una macroimagen por resonancia magnética detecta cuatro grandes cambios que marcan las edades del cerebro, a los 9, 32, 66 y 83 años
Desde que se empezó a usar la resonancia magnética para investigar el cerebro hemos podido descubrir mucho más sobre qué partes están implicadas en su funcionamiento, y también cómo cambia con el tiempo. El cerebro no es un órgano estático, sino increíblemente plástico y adaptable, y esto incluye cambios en distintos momentos de nuestro desarrollo.
Sabíamos ya que la infancia y la adolescencia son épocas en las que se remodelan las conexiones, que el rendimiento cognitivo suele alcanzar un pico en torno a los 30 y que la vejez reduce la conectividad. Faltaba una «foto de grupo» que uniera todo el recorrido vital: la foto de las edades del cerebro, y esto es lo que ha conseguido un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge. El resultado: cinco eras cerebrales separadas por cuatro puntos de inflexión muy concretos.
La nueva investigación, realizada en la MRC Cognition and Brain Sciences Unit de la Universidad de Cambridge, comparó los cerebros de 3.802 personas desde el nacimiento hasta los 90 años. Utilizó imagen por resonancia magnética de difusión, una variante de la resonancia magnética que sigue el movimiento del agua para inferir las “carreteras” de conexiones. Con estos mapas aplicaron métricas de teoría de grafos y un método de reducción de dimensiones llamado UMAP, y detectaron cuatro puntos de giro promedio, a los 9, 32, 66 y 83 años. “Este estudio es el primero en identificar grandes fases del cableado cerebral a lo largo de una vida humana”, dijo la autora principal, la doctora Alexa Mousley.
Una macroimagen por resonancia magnética detecta cuatro grandes cambios que marcan las edades del cerebro, a los 9, 32, 66 y 83 años
Desde que se empezó a usar la resonancia magnética para investigar el cerebro hemos podido descubrir mucho más sobre qué partes están implicadas en su funcionamiento, y también cómo cambia con el tiempo. El cerebro no es un órgano estático, sino increíblemente plástico y adaptable, y esto incluye cambios en distintos momentos de nuestro desarrollo.
Sabíamos ya que la infancia y la adolescencia son épocas en las que se remodelan las conexiones, que el rendimiento cognitivo suele alcanzar un pico en torno a los 30 y que la vejez reduce la conectividad. Faltaba una «foto de grupo» que uniera todo el recorrido vital: la foto de las edades del cerebro, y esto es lo que ha conseguido un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge. El resultado: cinco eras cerebrales separadas por cuatro puntos de inflexión muy concretos.
Las cinco edades del cerebro, en una foto
La nueva investigación, realizada en la MRC Cognition and Brain Sciences Unit de la Universidad de Cambridge, comparó los cerebros de 3.802 personas desde el nacimiento hasta los 90 años. Utilizó imagen por resonancia magnética de difusión, una variante de la resonancia magnética que sigue el movimiento del agua para inferir las “carreteras” de conexiones. Con estos mapas aplicaron métricas de teoría de grafos y un método de reducción de dimensiones llamado UMAP, y detectaron cuatro puntos de giro promedio, a los 9, 32, 66 y 83 años. “Este estudio es el primero en identificar grandes fases del cableado cerebral a lo largo de una vida humana”, dijo la autora principal, la doctora Alexa Mousley.
La infancia es la primera era. Desde el nacimiento hasta alrededor de los 9 años, el cerebro vive una consolidación de redes. El exceso de sinapsis de los primeros meses se recorta, sobreviven las más activas y útiles. Paralelamente aumentan con fuerza el volumen de la materia gris y de la materia blanca. El grosor cortical, la distancia entre la corteza y el interior, alcanza su máximo. Los pliegues del córtex se estabilizan. Al llegar al primer momento de cambio, la capacidad cognitiva da un salto y, al mismo tiempo, aumenta el riesgo de problemas de salud mental propios de la edad escolar.
La adolescencia constituye la segunda era y se extiende más de lo que imaginas. La materia blanca, el tejido que permite la comunicación rápida entre regiones, sigue creciendo. Las redes afinan su organización y ganan eficiencia, tanto dentro de áreas concretas como en el intercambio de información a larga distancia. “La eficiencia neural es, como cabe esperar, una red bien conectada por caminos cortos, y la adolescencia es la única era en la que esa eficiencia aumenta”, explicó Mousley. Ese proceso culmina en torno a los 32 años, el “punto de inflexión topológico más intenso” de todo el ciclo vital, como subrayan los autores.
A los 32 años arranca la tercera y más larga era, la edad adulta. La arquitectura se estabiliza respecto a las fases anteriores. Los investigadores la relacionan con el “altiplano de inteligencia y personalidad” que han descrito otros estudios. Poco a poco aparece un fenómeno llamado segregación, las regiones se vuelven más compartimentadas, especializan tareas y cooperan con menos conexiones globales. No hay sobresaltos, pero sí un lento cambio de fondo que prepara el terreno para el envejecimiento.
El cuarto punto de inflexión llega alrededor de los 66 años y abre la era del envejecimiento temprano. No hay una gran reconfiguración, aunque el patrón de redes cambia de manera reconocible. “Los datos sugieren que una reorganización gradual culmina hacia mediados de los sesenta”, apuntó Mousley. En esta etapa, la conectividad se reduce porque la materia blanca empieza a degenerar. Además, suelen aparecer factores de riesgo, como la hipertensión, que afectan a la salud cerebral. El cableado se hace menos eficiente y la comunicación entre regiones lejanas cuesta más.
El último giro, hacia los 83 años, nos lleva a la era del envejecimiento tardío. Aquí la conectividad global cae aún más y la red depende de rutas locales. El cerebro delega en nodos concretos, lo que puede sostener ciertas funciones pero deja menos margen ante pérdidas adicionales. Los autores recuerdan que esta fase es la que menos datos aporta en el estudio, por lo que conviene interpretarla con cautela y seguir ampliando las muestras en nonagenarios y centenarios.
Más allá del mapa, el trabajo sugiere implicaciones prácticas. Muchos trastornos del neurodesarrollo, la salud mental y las enfermedades neurológicas se relacionan con el modo en que se cablea el cerebro. “Entender que el viaje estructural del cerebro no es un progreso constante, sino cuestión de unos pocos grandes puntos de giro, ayudará a identificar cuándo y cómo su cableado es vulnerable a la disrupción”, dijo el profesor Duncan Astle, autor sénior del estudio. Introducir intervenciones educativas o preventivas cerca de esos momentos de cambio podría mejorar su impacto. Saber que cambios “adolescentes” de la estructura se mantienen hasta la treintena también encaja con lo que vive mucha gente, una transición lenta hacia la estabilidad adulta.
El estudio no pretende fijar edades rígidas para individuos, sino promedios en poblaciones. Tampoco habla de capacidades únicas de cada persona. Propone un marco para estudiar por qué algunas trayectorias se desvían en momentos clave, desde dificultades de aprendizaje en la niñez hasta demencias en edades avanzadas. Es un primer mapa a escala vital de la topología cerebral. Queda mucho por detallar, pero ahora sabemos mejor por dónde pasa la carretera.
La infancia es la primera era. Desde el nacimiento hasta alrededor de los 9 años, el cerebro vive una consolidación de redes. El exceso de sinapsis de los primeros meses se recorta, sobreviven las más activas y útiles. Paralelamente aumentan con fuerza el volumen de la materia gris y de la materia blanca. El grosor cortical, la distancia entre la corteza y el interior, alcanza su máximo. Los pliegues del córtex se estabilizan. Al llegar al primer momento de cambio, la capacidad cognitiva da un salto y, al mismo tiempo, aumenta el riesgo de problemas de salud mental propios de la edad escolar.
Adolescencia hasta los 32 años
La adolescencia constituye la segunda era y se extiende más de lo que imaginas. La materia blanca, el tejido que permite la comunicación rápida entre regiones, sigue creciendo. Las redes afinan su organización y ganan eficiencia, tanto dentro de áreas concretas como en el intercambio de información a larga distancia. “La eficiencia neural es, como cabe esperar, una red bien conectada por caminos cortos, y la adolescencia es la única era en la que esa eficiencia aumenta”, explicó Mousley. Ese proceso culmina en torno a los 32 años, el “punto de inflexión topológico más intenso” de todo el ciclo vital, como subrayan los autores.
La edad adulta hasta los 66 años
A los 32 años arranca la tercera y más larga era, la edad adulta. La arquitectura se estabiliza respecto a las fases anteriores. Los investigadores la relacionan con el “altiplano de inteligencia y personalidad” que han descrito otros estudios. Poco a poco aparece un fenómeno llamado segregación, las regiones se vuelven más compartimentadas, especializan tareas y cooperan con menos conexiones globales. No hay sobresaltos, pero sí un lento cambio de fondo que prepara el terreno para el envejecimiento.
El cuarto punto de inflexión llega alrededor de los 66 años y abre la era del envejecimiento temprano. No hay una gran reconfiguración, aunque el patrón de redes cambia de manera reconocible. “Los datos sugieren que una reorganización gradual culmina hacia mediados de los sesenta”, apuntó Mousley. En esta etapa, la conectividad se reduce porque la materia blanca empieza a degenerar. Además, suelen aparecer factores de riesgo, como la hipertensión, que afectan a la salud cerebral. El cableado se hace menos eficiente y la comunicación entre regiones lejanas cuesta más.
El último giro, hacia los 83 años, nos lleva a la era del envejecimiento tardío. Aquí la conectividad global cae aún más y la red depende de rutas locales. El cerebro delega en nodos concretos, lo que puede sostener ciertas funciones pero deja menos margen ante pérdidas adicionales. Los autores recuerdan que esta fase es la que menos datos aporta en el estudio, por lo que conviene interpretarla con cautela y seguir ampliando las muestras en nonagenarios y centenarios.
Más allá del mapa, el trabajo sugiere implicaciones prácticas. Muchos trastornos del neurodesarrollo, la salud mental y las enfermedades neurológicas se relacionan con el modo en que se cablea el cerebro. “Entender que el viaje estructural del cerebro no es un progreso constante, sino cuestión de unos pocos grandes puntos de giro, ayudará a identificar cuándo y cómo su cableado es vulnerable a la disrupción”, dijo el profesor Duncan Astle, autor sénior del estudio. Introducir intervenciones educativas o preventivas cerca de esos momentos de cambio podría mejorar su impacto. Saber que cambios “adolescentes” de la estructura se mantienen hasta la treintena también encaja con lo que vive mucha gente, una transición lenta hacia la estabilidad adulta.
El estudio no pretende fijar edades rígidas para individuos, sino promedios en poblaciones. Tampoco habla de capacidades únicas de cada persona. Propone un marco para estudiar por qué algunas trayectorias se desvían en momentos clave, desde dificultades de aprendizaje en la niñez hasta demencias en edades avanzadas. Es un primer mapa a escala vital de la topología cerebral. Queda mucho por detallar, pero ahora sabemos mejor por dónde pasa la carretera.
