Nuestro cerebro cambia en etapas, desde el momento en que nacemos hasta el final de nuestras vidas. Estos cambios son constantes a veces, y repentinos en otras, y moldean cómo aprendemos, pensamos, recordamos y respondemos al mundo.
Un nuevo estudio mapea este largo viaje de una manera innovadora. Los científicos identificaron cuatro puntos de inflexión topológicos principales a lo largo de la vida humana, mostrando que el cerebro atraviesa cinco eras principales.
La idea de que nuestro cerebro cambia de marcha cuatro veces entre el nacimiento y la vejez aporta una nueva sensación de orden a algo que a menudo se siente misterioso y complicado.
Los científicos detrás de este trabajo afirman que estos cambios pueden ayudar a explicar las alteraciones en nuestras capacidades, nuestra salud e incluso nuestras vulnerabilidades a medida que envejecemos.
Estos conocimientos podrían ayudar en el futuro a comprender por qué algunos niños tienen dificultades en la escuela o por qué ciertos adultos sufren pérdida de memoria más adelante en la vida.
Mapeando las etapas del cerebro
Investigadores de la Universidad de Cambridge estudiaron escáneres de resonancia magnética de difusión (MRI) de 3.802 personas, desde recién nacidos hasta adultos de 90 años. Estos escáneres rastrearon el movimiento de las moléculas de agua a través del tejido cerebral, lo que mostró cómo se conectan las redes neuronales.
Después de estudiar todos los escáneres, el equipo identificó cuatro puntos de inflexión principales que dividen la vida en cinco eras de cableado cerebral.
Cronología de las etapas cerebrales
La primera era cerebral va desde el nacimiento hasta los nueve años aproximadamente. La siguiente se extiende a través de la adolescencia hasta los 32 años. La tercera, la edad adulta, abarca más de treinta años. Una era de envejecimiento temprano comienza alrededor de los 66 años, seguida de una era de envejecimiento tardío que toma forma alrededor de los 83 años.
“Sabemos que el cableado del cerebro es crucial para nuestro desarrollo, pero carecemos de una visión general de cómo cambia a lo largo de nuestras vidas y por qué”, dijo la Dra. Alexa Mousley, investigadora principal del estudio.
“Este estudio es el primero en identificar las fases principales del cableado cerebral a lo largo de la vida humana.”
Etapa cerebral infantil
En la infancia, el cerebro está ocupado con la “consolidación de redes”. Los bebés comienzan con un gran número de sinapsis. Con el tiempo, las que se utilizan se conservan y las demás se eliminan. Este proceso se desarrolla de manera similar para todos hasta alrededor de los nueve años.
Durante este tiempo, la materia gris y blanca se expanden rápidamente. El grosor cortical aumenta y los pliegues en la superficie del cerebro se asientan en su lugar.
A los nueve años, los niños alcanzan un cambio en la capacidad cognitiva y aumenta el riesgo de ciertas afecciones de salud mental.
Larga era adolescente
La era cerebral adolescente comienza alrededor de los nueve años y dura hasta los 32 años. Durante estos años, la materia blanca continúa creciendo y las redes cerebrales se vuelven más organizadas. La comunicación entre las regiones se vuelve más rápida y eficiente.
Mousley explicó que “la eficiencia neuronal es, como se podría imaginar, bien conectada por caminos cortos, y la era adolescente es la única en la que esta eficiencia está aumentando”.
Esta era cerebral alcanza su punto máximo a principios de los treinta años, y el equipo describió ese momento como el “punto de inflexión topológica más fuerte” de la vida.
“Alrededor de los 32 años, vemos los cambios direccionales más marcados en el cableado y el cambio general más grande en la trayectoria, en comparación con todos los demás puntos de inflexión”, dijo Mousley.
“Si bien la pubertad ofrece un comienzo claro, el final de la adolescencia es mucho más difícil de determinar científicamente. Basándonos únicamente en la arquitectura neuronal, encontramos que los cambios similares a los de la adolescencia en la estructura cerebral terminan alrededor de los treinta años”.
Años estables de la edad adulta
Alrededor de los 32 años, el cerebro entra en su era más larga. Los patrones se estabilizan. El equipo dice que esto coincide con un “plateau en la inteligencia y la personalidad”. También encontraron que la “segregación” se vuelve más notable, lo que significa que las regiones se van compartimentalizando lentamente.
Envejecimiento temprano en los sesenta y tantos
El siguiente cambio es más leve. Alrededor de los 66 años, el cerebro no experimenta un cambio drástico, pero las redes aún se reorganizan de manera significativa.
“Los datos sugieren que una reorganización gradual de las redes cerebrales culmina en los sesenta y tantos”, dijo Mousley.
“Esto probablemente esté relacionado con el envejecimiento, con una conectividad aún más reducida a medida que la materia blanca comienza a degenerar. Esta es una edad en la que las personas enfrentan un mayor riesgo de una variedad de afecciones de salud que pueden afectar el cerebro, como la hipertensión”.
Etapa tardía y envejecimiento final del cerebro
El último cambio ocurre alrededor de los 83 años. Aquí, el cerebro se apoya más en las conexiones locales a medida que disminuye la conectividad global.
Los investigadores tenían menos escáneres de personas en este grupo de edad, pero vieron un patrón claro de una mayor dependencia de regiones específicas.
“Mirando hacia atrás, muchos de nosotros sentimos que nuestras vidas se han caracterizado por diferentes fases. Resulta que los cerebros también atraviesan estas eras”, dijo el autor principal, el profesor Duncan Astle, profesor de neuroinformática en Cambridge.
Añadió que muchas afecciones que afectan la atención, el lenguaje, la memoria y el comportamiento están relacionadas con la forma en que está cableado el cerebro.
“Comprender que el viaje estructural del cerebro no es una cuestión de progresión constante, sino más bien de unos pocos puntos de inflexión principales, nos ayudará a identificar cuándo y cómo su cableado es vulnerable a las interrupciones”, explicó.
Por qué es importante este estudio sobre el envejecimiento del cerebro
Este trabajo sugiere que nuestros cerebros tienen su propia línea de tiempo que no siempre coincide con nuestras expectativas.
La infancia termina antes de lo que pensamos. La adolescencia se extiende hasta la edad adulta. Y las últimas etapas de la vida implican cambios más sutiles de lo que a menudo asumimos.
Estos hallazgos pueden ayudar a los científicos a comprender cuándo el cerebro es más capaz de cambiar y cuándo puede necesitar apoyo adicional.
A medida que mejoran las herramientas para estudiar el cerebro, los investigadores pueden descubrir aún más sobre cómo estas etapas influyen en el aprendizaje, la salud mental y el envejecimiento. Por ahora, este estudio ofrece una nueva forma de ver la larga historia del cerebro humano.
El estudio completo fue publicado en la revista Nature Communications.
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