Un nuevo método de cartografía revela las sutilezas del desarrollo del cerebro

Parte y parte: Un nuevo enfoque identifica 18 regiones cerebrales por la forma en que su superficie se expande con la edad.

POR ANGIE VOYLES ASKHAM

Fuente: Spectrum | 21/09/2022

Fotografía: Spectrum

Un nuevo método de aprendizaje automático para cartografiar el cerebro en desarrollo pone de manifiesto cómo crecen y cambian las distintas regiones del córtex en el útero y durante la infancia.

Un nuevo método de aprendizaje automático para cartografiar el cerebro en desarrollo pone de manifiesto cómo crecen y cambian las distintas regiones del córtex en el útero y durante la infancia. El método avanzado podría ayudar a revelar los cambios en el desarrollo del cerebro relacionados con el autismo y otras afecciones durante este período temprano, escriben en su estudio los investigadores que lo idearon.

La estructura del cerebro del feto y del bebé ha sido históricamente difícil de estudiar mediante resonancia magnética, dice el investigador del estudio Gang Li, profesor asociado de radiología de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill. La baja calidad de los escaneos, el pequeño tamaño de las muestras y el uso de herramientas de procesamiento diseñadas para la obtención de imágenes del cerebro de los adultos han dificultado la realización de comparaciones significativas entre los participantes y el tiempo, afirma.

Li y sus colegas utilizaron un método de aprendizaje automático para analizar la superficie cortical de las resonancias magnéticas de 735 bebés, de edades comprendidas entre las 29 semanas postmenstruales y los 2 años, procedentes del Proyecto del Conectoma Humano en Desarrollo y del Proyecto del Conectoma del Bebé. El algoritmo dividió, o "parceló", la superficie cortical en 18 regiones por hemisferio en función de su expansión con la edad.

Los resultados "ofrecen una visión fundamental de cómo se desarrollan regiones específicas del córtex en diferentes momentos", afirma Tomoki Arichi, lector de imágenes perinatales y consultor en neurodiscapacidad pediátrica del King's College de Londres (Reino Unido), que no participó en el trabajo.

El equipo descubrió que las 18 regiones difieren de las subdivisiones anteriores de la corteza infantil, pero siguen siendo en gran medida simétricas entre los hemisferios. Este tipo de simetría no es necesariamente sorprendente en el desarrollo del cerebro, pero el hallazgo es "agradable de ver", dice Tonya White, jefa de la Sección de Neurociencia del Desarrollo Social y Cognitivo del Instituto Nacional de Salud Mental de EE.UU., que no participó en el estudio.

Las regiones también eran distintas de las identificadas por los cambios en el desarrollo del grosor cortical, lo que refuerza la idea de que diferentes mecanismos controlan el crecimiento de la superficie del cerebro y el grosor cortical, dicen Li y sus colegas.

El equipo descubrió que la superficie se desarrollaba a ritmos diferentes en las distintas regiones y que esos ritmos diferían en los cerebros masculinos y femeninos. Sin embargo, después de controlar la superficie total del cerebro, la mayoría de las regiones cerebrales no mostraron diferencias de sexo en el desarrollo de la superficie.

El equipo descubrió que los patrones de crecimiento de la superficie también variaban entre las regiones según la edad. Entre las semanas postmenstruales 29 y 45, el desarrollo de la superficie difería más entre las regiones más cercanas a la línea media del cerebro y las más alejadas de ella, mientras que para los niños desde justo después del nacimiento hasta el año de edad, los patrones de desarrollo de la superficie eran más similares para las regiones aproximadamente dentro del mismo lóbulo cerebral.

Y en el caso de los niños de entre 1 y 2 años, Li y sus colegas descubrieron que las regiones con un desarrollo de superficie sincronizado compartían una función similar. El trabajo se publicó en agosto en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Sería interesante utilizar el mismo método para ver si estos patrones regionales de crecimiento cerebral difieren en los niños a los que posteriormente se les diagnostica autismo, afirma White.

Algunos niños autistas tienen un mayor crecimiento cerebral durante ciertos periodos del desarrollo, según han demostrado investigaciones anteriores, por lo que este método podría revelar dónde se produce ese crecimiento excesivo, afirma White. "¿Afecta a las áreas 1 a 18 por igual? ¿O hay una especificidad regional en ese sobrecrecimiento?".

En el futuro, los investigadores planean incorporar al análisis escáneres cerebrales de niños mayores, dice Li. También pretenden utilizar su método para evaluar cómo se desarrollan otros componentes de la estructura cerebral a lo largo de la infancia, dice.

Cite este artículo: https://doi.org/10.53053/HHSH7764