Un estudio identifica cinco etapas vitales en la estructura de las conexiones cerebrales

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 cerebrales. En su estudio, Mousley y colaboradores utilizan imágenes de resonancia magnética realizadas a voluntarios sanos de entre cero y 90 años. 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. 

Sus hallazgos indican que existen cinco momentos clave en los cuales se producen cambios diferenciados en el desarrollo de la conectividad: 

• 0 a 9 años: el volumen de la materia gris (que contiene las neuronas) y de la materia blanca (que contiene las conexiones) aumenta drásticamente; 
• 9 a 32 años: se mantiene el aumento de la materia blanca y las conexiones se vuelven más eficientes; 
• 32 a 66 años: se produce una fase de estabilización; 
• 66 a los 83 años: comienza a aumentar la pérdida de conectividad; 
• a partir de los 83 años, las distintas áreas del cerebro tienen más dificultad para comunicarse. 

Se trata de un estudio riguroso que se basa en una metodología sólida aplicada a un gran conjunto de datos (más de cuatro mil imágenes), analizados por primera vez en un rango de edad tan amplio. Existen limitaciones reconocidas por los propios autores, entre ellas la dificultad intrínseca de inferir la conectividad cerebral a partir de la resonancia magnética y el hecho de no separar los análisis por sexo, ya que hombres y mujeres podrían presentar ritmos de desarrollo distintos. Pese a estas limitaciones, es una gran aportación que ha permitido identificar momentos de inflexión en el desarrollo y que podría ayudarnos a comprender mejor las alteraciones cerebrales asociadas a trastornos del neurodesarrollo y a la demencia. 

Aunque los modelos matemáticos utilicen datos de resonancia para identificar ‘hitos’ en la maduración y envejecimiento cerebral, no hay que interpretar estos tiempos como fronteras estrictas. De hecho, la diferenciación entre maduración y envejecimiento es relativamente arbitraria. Se tratan siempre de procesos continuos que describen la evolución temporal del cerebro. Además, hay que tener cuenta que el estudio solo se centra en la conectividad cerebral, no analiza cómo aspectos cognitivos, como el aprendizaje, la memoria, la capacidad para resolver problemas, etc., cambian durante estas etapas.

"Este estudio se apoya en una metodología sólida y rigurosa, con una muestra amplia de 3.802 participantes que cubre todo el espectro vital (0-90 años) procedentes de nueve bases de datos consolidadas de neuroimagen por difusión. La principal novedad metodológica es el uso de técnicas avanzadas de aprendizaje automático (UMAP) combinadas con teoría de grafos para identificar, de forma objetiva y basada en datos, cuatro puntos de inflexión topológica mayor en la organización cerebral a los 9, 32, 66 y 83 años, que delimitan cinco épocas distintas de desarrollo neural. Esto supera los análisis previos que examinaban métricas individuales de organización cerebral de forma aislada, permitiendo una visión multivariante e integrada de cómo el cableado neural se reorganiza a lo largo de la vida. 

Los resultados encajan notablemente bien con hitos conocidos del neurodesarrollo y envejecimiento. El punto a los 9 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 29-31 años según estudios previos); el de los 66 años marca el inicio del "envejecimiento temprano" con riesgo aumentado de hipertensión y deterioro cognitivo; y el de los 83 años define el "envejecimiento tardío" con cambios topológicos más limitados. Un hallazgo especialmente relevante es que el desarrollo adolescente, caracterizado por una alta eficiencia de las redes cerebrales, se extiende hasta los 32 años según la arquitectura neural, mucho más allá de las definiciones tradicionales del final de la adolescencia. 

Sin embargo, es importante considerar algunas limitaciones metodológicas antes de interpretar estos resultados. El diseño transversal impide establecer relaciones causales o seguir la evolución individual del cerebro a lo largo del tiempo, lo que requiere cautela: estos puntos de inflexión representan promedios poblacionales y pueden variar considerablemente entre individuos. Además, los participantes mayores de 60 años incluidos probablemente están más sanos que la media poblacional de su edad (sesgo de supervivencia saludable), lo que podría hacer que los últimos puntos de inflexión no representen fielmente el envejecimiento típico. Las múltiples decisiones metodológicas en el procesamiento de datos (armonización entre datasets, umbrales de densidad de red aplicados, elección de atlas cerebrales) podrían influir en los puntos exactos identificados, aunque los autores proporcionan análisis de sensibilidad que muestran robustez general de los hallazgos. 

A pesar de estas limitaciones, el estudio tiene una relevancia científica importante al proporcionar por primera vez un marco temporal basado en datos sobre cuándo ocurren las mayores reorganizaciones del conectoma cerebral. Esto ayuda a entender mejor las ventanas temporales en las que el cerebro puede ser más vulnerable a trastornos del neurodesarrollo en la infancia, problemas de salud mental en la adolescencia extendida, o al deterioro cognitivo y demencias en el envejecimiento. No obstante, estos hallazgos no generan recomendaciones clínicas directas inmediatas, sino que establecen un contexto científico valioso para futuras investigaciones sobre ventanas críticas de intervención preventiva o terapéutica en diferentes etapas vitales. Será necesario validar estos puntos de inflexión en estudios longitudinales y explorar si coinciden con períodos de mayor vulnerabilidad o plasticidad cerebral”. 

¿Sería correcto decir que ‘el cerebro se queda adolescente hasta los 32 años’?  

"El estudio NO dice que el cerebro sea ‘adolescente’ hasta los 32 años. Lo que identifica es que ciertos patrones específicos de reorganización topológica (cómo se conectan las regiones cerebrales) que son característicos del periodo 9-32 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 29-32 años, cuando la integración de redes es máxima. Además, los autores señalan explícitamente que "la transición a la adultez está influenciada por factores culturales, históricos y sociales, no es solo un cambio biológico". El cerebro a los 30 años es plenamente maduro y funcional; simplemente, a los 32 se detecta un cambio en el patrón de cómo continúa desarrollándose”. 

¿Sería correcto decir que ‘el declive del cerebro empieza a los 66 años’?  

“Esto también sería inexacto. El estudio identifica que 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 comience en ese momento. Los autores sugieren que este punto refleja "una reorganización gradual de las redes cerebrales" relacionada con el envejecimiento y con mayor riesgo de condiciones como hipertensión que pueden afectar al cerebro. El verdadero cambio más marcado en términos de reducción de conectividad ocurre más tarde, alrededor de los 83 años. Además, este estudio mide organización estructural de conexiones, no capacidad cognitiva: muchas personas mantienen excelente función cognitiva mucho más allá de los 66 años. 

En resumen: el estudio identifica cuándo cambian los patrones de reorganización del cableado cerebral, no cuándo el cerebro ‘madura’, ‘envejece’ o ‘declina’ en términos funcionales".