Científicos buscaron establecer si los recién nacidos pueden controlar las redes de regiones cerebrales y si ese control temprano en la vida podría vincularse con la capacidad cognitiva a medida que crecen

Buenos Aires-(Nomyc)-Una mirada sobre cómo funcionan y cambian los cerebros de los bebés con el tiempo y cómo estos procesos pueden verse interrumpidos por el nacimiento prematuro, según cuyos hallazgos podrían generar a tratamientos que corrijan las trayectorias de desarrollo que salen mal en los , fue aportada luego de que investigadores de la Universidad de Yale, en Estados Unidos, realizaran un estudio que fue publicado en Nature Communications.

En el trabajo, los investigadores querían explorar cómo los cerebros infantiles pueden controlar las redes de regiones cerebrales y si ese control temprano en la vida podría vincularse con la capacidad cognitiva a medida que envejecen, aunque a diferencia de los adolescentes o adultos, cuya función cerebral puede estudiarse haciendo que realicen algún tipo de tarea cognitiva, los bebés plantean un desafío particular.

“A los bebés, no podíamos pedirles que hicieran algo como matemáticas, por ejemplo”, detalla Huili Sun, autor principal del estudio y candidato a doctorado en el laboratorio del autor principal Dustin Scheinost, profesor asociado de radiología e imágenes biomédicas en la Facultad de Medicina de Yale quien agrega “así que tuvimos que ser más creativos”.

Sun y sus colegas utilizaron datos recopilados por el Proyecto de Desarrollo del Conectoma Humano, un gran estudio con sede en el Reino Unido sobre el desarrollo del cerebro infantil e incluyeron resonancias magnéticas cerebrales de 448 bebés nacidos a término y 73 bebés prematuros.

A partir de esos escaneos, los investigadores construyeron conectomas estructurales, o mapas de regiones cerebrales y las conexiones entre ellas, y simularon la activación de redes cerebrales basadas en la estructura cerebral de los bebés y luego calcularon la energía de control necesaria para esas activaciones de red.

El cerebro como “central eléctrica”: “se puede pensar en cada región del cerebro como una central eléctrica y en las conexiones entre regiones como los cables que conectan las centrales eléctricas”, plantea Sun.

“El control cerebral es, de manera esencial, la regulación del flujo de energía entre las centrales eléctricas” agrega

Los investigadores evaluaron dos tipos de control:

1. La primera, la capacidad de control promedio, describe la capacidad de cambiar entre estados cerebrales similares: por ejemplo, la transición de un comportamiento motor como agarrar a un comportamiento sensorial como escuchar, que utilizan circuitos cerebrales similares.
2. La otra, la controlabilidad modal, abarca la capacidad del cerebro para navegar por estados cerebrales más distintos, como entre funciones cognitivas complejas: por ejemplo, la toma de decisiones y la atención.

“En los bebés a término y prematuros, la controlabilidad promedio se desarrolló antes que la controlabilidad modal, ya en el `tercer trimestre del embarazo`”, según el estudio.

Esto concuerda con lo que se sabe sobre el desarrollo de los recién nacidos, dijeron los investigadores, ya que a esta edad temprana, los bebés suelen aprender comportamientos sensoriales y motores, que dependen de circuitos cerebrales similares y hacen que priorizar la controlabilidad promedio, o cambiar entre estados similares, sea beneficioso y las redes cerebrales que apoyan la función cognitiva compleja aún no están desarrolladas en los recién nacidos, por lo que hay menos necesidad de una alta capacidad de control modal.

Aunque los bebés a término y prematuros tenían patrones similares de controlabilidad, el grado de controlabilidad, dentro de las regiones individuales del cerebro difirió entre los dos grupos ya que muchas de las regiones cerebrales, con las mayores diferencias en la capacidad de control, eran áreas que subyacen a los déficits conocidos observados en los niños nacidos prematuros, incluidas las regiones cerebrales relacionadas con el desarrollo del lenguaje y el procesamiento social.

Un desarrollo más rápido: sin embargo, los investigadores también encontraron que los bebés prematuros fueron capaces de “ponerse al día” con sus pares nacidos a término, mostrando un desarrollo más rápido de la controlabilidad regional en los primeros meses de vida.

“Tal vez lo más interesante es que, en todos los bebés, cuanto mayor es la capacidad de control de una región del cerebro al nacer, más rápido se desarrolla con el tiempo”, afirma Sun quien agrega “y los bebés con una mayor capacidad de control al nacer tendían a tener una capacidad cognitiva más fuerte a los 18 meses de edad”.

Estos hallazgos ofrecen una nueva visión sobre cómo funciona el cerebro a comienzos de la vida y podrían generar a opciones de tratamiento para corregir las trayectorias de desarrollo afectadas por los trastornos del neurodesarrollo, dijeron los investigadores.

“En los adultos, la estimulación cerebral profunda y la estimulación magnética transcraneal se utilizan para activar o desactivar regiones cerebrales particulares”, remarca Sun y “ese tipo de enfoque está muy lejos para los bebés, pero es una posible dirección futura”.

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