Descubiertas las cinco etapas vitales de nuestras conexiones neuronales: «De los 66 a los 83 años aumenta la pérdida de conectividad»

Un equipo de investigación identificó cinco grandes fases de la topología cerebral a lo largo de la vida humana —cambios en la estructura de las conexiones neuronales—, con puntos de inflexión a los 9, 32, 66 y 83 años. El estudio, elaborado por un grupo de científicos de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), acaba de ser publicado en Nature Communications y se ha llevado a cabo usando imágenes de resonancia magnética de cerebros de 3.802 personas entre 0 y 90 años. Supone una herramienta que podría ayudar a comprender las alteraciones cerebrales asociadas a trastornos del neurodesarrollo y la demencia. 

Estas imágenes permiten trazar las conexiones cerebrales a través de la materia blanca y construir redes cerebrales que pueden analizarse utilizando lo que se conoce como teoría de grafos. La conectividad cerebral cambia a lo largo de la vida de manera compleja y no lineal. Comprender cuándo y cómo se producen estos cambios es fundamental para entender en profundidad cómo se desarrolla y envejece la estructura y la función cerebral. 

Niñez

En la primera etapa de la infancia hasta la niñez, de los 0 a los 9 años, el volumen de la materia gris (que contiene las neuronas) y de la materia blanca (que contiene las conexiones) aumenta drásticamente.

En esa fase, la gran cantidad de sinapsis (las conexiones entre las neuronas) que se producen en exceso en el cerebro de un bebé se reducen, y solo sobreviven las más activas. Las conexiones se reconfiguran siguiendo el mismo patrón desde el nacimiento hasta los 9 años, aproximadamente. Es ahí cuando tiene lugar el primer punto de inflexión: el cerebro experimenta «un cambio radical en su capacidad cognitiva, y se produce el mayor riesgo de trastornos de salud mental», advierten los investigadores.

Adolescencia cerebral

A partir de los 9 y hasta los 32 años se entra en la segunda fase, la de la adolescencia cerebral: la materia blanca sigue creciendo en volumen, por lo que la organización de las redes de comunicación del cerebro se perfecciona cada vez más.

Esta etapa se caracteriza por la eficiencia de las conexiones, tanto dentro de regiones específicas, como por la rápida comunicación en todo el cerebro. A principios de la década de los 30 se produce «el momento álgido del rendimiento cognitivo», según han podido constatar los neurocientíficos.

La meseta de la inteligencia

De los 32 a los 66 años el cerebro entra en la fase más larga, la adulta. La arquitectura cerebral se estabiliza en comparación con las fases anteriores, sin puntos de inflexión importantes durante 30 años. Estudios anteriores habían definido esta etapa como una especie de «meseta en la inteligencia y la personalidad»: las regiones cerebrales comienzan a compartimentarse, de forma lenta, en esas tres décadas.

Envejecimiento temprano

El siguiente punto de inflexión se produce a los 66 años, pero es mucho más suave y no se define por ningún cambio estructural importante, sino porque a partir de esta edad comienza a aumentar la pérdida de conectividad «asociada al envejecimiento, a medida que la materia blanca comienza a degradarse». Alexa Mousley, una de las autoras, declara en un comunicado de la Universidad de Cambridge que «es una edad en la que las personas se enfrentan a un mayor riesgo de padecer diversas afecciones de salud que pueden afectar al cerebro, como la hipertensión».

Cambio de lo global a lo local

El último punto de inflexión se produce alrededor de los 83 años, cuando se entra en la última etapa de la estructura cerebral. Aunque los datos sobre esta etapa son limitados, la característica que la define es «un cambio de lo global a lo local, ya que la conectividad de todo el cerebro disminuye aún más y aumenta la dependencia de determinadas regiones». Otro de los autores, Duncan Astle, catedrático de neuroinformática en Cambridge, declara que «mirando atrás, muchos sentimos que nuestras vidas se han caracterizado por diferentes fases; según hemos podido identificar, nuestro cerebro también pasa por estas etapas». 

No son fronteras estrictas

Rafael Romero García, profesor titular del Departamento de Fisiología Médica y Biofísica remarca que no hay que interpretar estos tiempos como fronteras estrictas. «De hecho la diferenciación entre maduración y envejecimiento es relativamente arbitraria. Se trata siempre de procesos continuos que describen la evolución temporal del cerebro. Además, hay que tener en cuenta que el estudio solo se centra en la conectividad cerebral, no analiza aspectos cognitivos, como el aprendizaje, la memoria o la capacidad para resolver problemas, cambian durante estas etapas», declara a Science Media Center España. 

Por su parte, Sandra Doval, profesora docente investigadora en la Universidad Internacional de La Rioja, concuerda en que los resultados encajan notablemente bien con hitos conocidos del neurodesarrollo y el envejecimiento. «El punto a los nueve años coincide con el final de la infancia, el inicio de la pubertad y cambios cognitivos importantes; el de los 32 años representa el punto de inflexión más fuerte de toda la vida y coincide con el pico de maduración de la sustancia blanca —que alcanza su máximo alrededor de los 29 a 31 años, según estudios previos—». Este hallazgo es importante remarcarlo, según Doval, porque «el desarrollo adolescente, caracterizado por una alta eficiencia de las redes cerebrales, se extiende hasta los 32 años según la arquitectura neuronal, mucho más allá de las definiciones tradicionales del final de la adolescencia». 

¿Esto quiere decir que el cerebro es «adolescente» hasta los 32 años? Doval confirma que no. «Lo que identifica es que ciertos patrones específicos de reorganización topológica —cómo se conectan las regiones cerebrales—, que son característicos del período de 9 a 32 años continúan hasta entonces. A partir de los 32, la arquitectura cerebral cambia de trayectoria y se estabiliza. Pero esto no significa inmadurez ni incapacidad. De hecho, el estudio muestra que el pico de eficiencia global del cerebro ocurre alrededor de los 29 a los 32 años, cuando la integración de redes es máxima». 

Tampoco es correcto decir que el «declive» del cerebro empieza a los 66 años. «Ocurre un punto de inflexión topológica, pero sin cambios direccionales en las métricas de organización cerebral. Es decir, no hay un declive súbito que aparezca en ese momento. Los autores sugieren que este punto refleja “una reorganización gradual de las redes cerebrales” relacionada con el envejecimiento», confirma Sandoval. El verdadero cambio, más marcado en términos de reducción de conectividad, ocurre más tarde, cerca de los 83 años. 

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