Cómo crece el cerebro antes de nacer
Un nuevo estudio ofrece una visión poco habitual y detallada de cómo se desarrolla el cerebro humano desde la mitad del embarazo hasta las primeras semanas después del nacimiento. Los científicos han demostrado que ya en esta etapa se forman distintas trayectorias de crecimiento del tejido cerebral y aparecen diferencias apreciables en el volumen del cerebro de niños y niñas. Antes era difícil estudiar esta fase, porque la exploración del feto y del recién nacido requiere tecnologías distintas.
El periodo perinatal es una etapa de rápidos cambios biológicos. Las células cerebrales se multiplican activamente, migran a las zonas correspondientes y empiezan a formar los futuros circuitos neuronales. Debido a la dificultad de realizar resonancias magnéticas a embarazadas, tradicionalmente se estudiaba el desarrollo intrauterino o el posnatal, pero no ambos. Sin embargo, un equipo de la Universidad de Cambridge decidió crear un retrato continuo del desarrollo cerebral. La investigadora Yumnah T. Khan y sus colegas combinaron datos para determinar qué tejidos crecen en cada etapa y cuándo aparecen exactamente las diferencias entre sexos.
Los científicos utilizaron el amplio conjunto de datos del proyecto Developing Human Connectome Project: 798 resonancias magnéticas de 699 personas, 263 fetos y 535 recién nacidos. Sus edades iban de las 21 a las 45 semanas desde la concepción. La muestra incluía 380 niños y 319 niñas. Esto permitió seguir los cambios durante el segundo y el tercer trimestre y el primer mes de vida.
El modelado estadístico permitió estimar el volumen de distintos tipos de tejido cerebral: materia gris, materia blanca y líquido cefalorraquídeo. El volumen total del cerebro crecía cada vez más deprisa a medida que se acercaba el parto, aunque la velocidad disminuía ligeramente después del nacimiento. El periodo prenatal resultó ser la fase de crecimiento más intenso.
Los distintos tejidos cerebrales seguían sus propias trayectorias de desarrollo. La materia blanca —el sistema de «cables» que conecta las neuronas— predominaba en el crecimiento a mitad del embarazo. Su contribución relativa disminuía a medida que se acercaba el parto. La materia gris, que forma los centros de procesamiento de la información, pasaba a primer plano al final del embarazo y después del nacimiento. Esto refleja el paso de la construcción de conexiones al desarrollo de áreas funcionales necesarias para los sentidos y el movimiento.
Las estructuras profundas del cerebro, como la amígdala y el tálamo, alcanzaban sus picos de crecimiento antes que la corteza cerebral, responsable de las funciones cognitivas superiores. El cerebelo, que controla el movimiento, crecía con especial rapidez, de forma exponencial.
Una parte fundamental del estudio fue comparar el desarrollo cerebral de niños y niñas. En los niños se observó un aumento más rápido del volumen cerebral en toda su estructura. Las diferencias eran lineales y constantes, lo que apunta a causas biológicas que actúan antes del nacimiento. Al mismo tiempo, las trayectorias generales de crecimiento coincidían en ambos sexos, salvo en algunas zonas. Así, en los niños aumentaba más el volumen de materia gris en algunas partes del lóbulo temporal. En la parte anterior izquierda de la circunvolución del cíngulo, los investigadores detectaron patrones de crecimiento distintos: en los niños, en forma de S; en las niñas, lineal.
El estudio tiene limitaciones. Las exploraciones de los fetos empezaban después de la semana 21, así que la primera mitad del embarazo queda fuera de plano. Hay menos datos de las primeras semanas, lo que reduce la precisión de las estimaciones de las etapas iniciales del desarrollo. Además, las resonancias magnéticas de fetos y bebés requieren distintos ajustes del equipo, lo que puede introducir variaciones. A pesar de ello, los datos mostraron una buena concordancia.
Los científicos plantean que las hormonas podrían ser un factor clave. En los fetos masculinos se produce un pico de testosterona entre las semanas 14 y 18. Las diferencias detectadas después de la semana 18 coinciden en el tiempo con los efectos de ese pico. Para establecer una relación directa de causa y efecto hacen falta más estudios.
El modelo obtenido del desarrollo cerebral temprano podría ayudar a entender mejor por qué algunas afecciones del neurodesarrollo, como el autismo, son más frecuentes en un sexo. El equipo subraya la necesidad de realizar un seguimiento a largo plazo desde el embarazo hasta la infancia para confirmar los patrones observados.
PEREC.RU
Estudiar el desarrollo temprano del cerebro es el sueño de cualquier científico harto de hacer conjeturas sobre lo que pasa entre la segunda y la tercera taza de café de una embarazada. Un equipo de Cambridge decidió ir más allá: reunió un enorme conjunto de resonancias magnéticas y elaboró un modelo del crecimiento cerebral antes del nacimiento.
La paradoja es sencilla: cuanto más pequeño es el ser humano, más caro resulta estudiarlo. La resonancia magnética fetal es toda una aventura técnica; la posnatal es otra historia. Los científicos cosieron los datos como sastres y obtuvieron una imagen continua.
Y entonces llegó lo interesante. La materia blanca fue la gran entusiasta de la mitad del embarazo. La gris, como una empleada de oficina, se puso manos a la obra cerca de la fecha límite y pasó a dominar después del parto. Las estructuras profundas, responsables de funciones básicas, maduraron antes que la corteza; en fin, la evolución sigue con sus costumbres. El cerebelo, por su parte, se empleó a fondo y eligió la estrategia de «crecer rápido o morir de desconcierto».
Después llegaron las diferencias entre sexos. A la comunidad científica le encanta debatir dónde empiezan: en la sociedad o en la biología. Este estudio inclina discretamente la cabeza hacia la biología. Los niños mostraron de forma constante un crecimiento cerebral más rápido. Las niñas, más tranquilo. A veces las trayectorias divergían: por ejemplo, en la parte anterior de la circunvolución del cíngulo, el crecimiento de los niños describía una elegante curva en S y el de las niñas, una línea recta.
Hay limitaciones: las primeras etapas del embarazo vuelven a quedarse fuera, y las diferencias en los ajustes de la resonancia dificultan que los datos sean perfectos. Pero el cuadro general parece coherente. Los investigadores apuntan con cautela a las hormonas, concretamente al conocido aumento de testosterona en los niños entre las semanas 14 y 18.
Todo esto no responde a una mera curiosidad. Contar con un modelo del desarrollo «normal» es importante para entender por qué algunas afecciones, como el autismo, son más frecuentes en niños. La continuación del estudio promete ser larga y quizá todavía más incómoda para quienes esperaban que las diferencias entre las personas empezaran solo al conocer a la profesora de infantil.
