La geometría cambiante del cerebro está relacionada con la pérdida de memoria y el riesgo de demencia, tal y como revela una investigación de University of California-Irvine dirigido por investigadores del Centro de Neurobiología del Aprendizaje y la Memoria. El envejecimiento cambia la forma general del cerebro de formas medibles. El equipo utilizó un nuevo método analítico para ver cómo la forma del cerebro cambia y se distorsiona con el tiempo.
El análisis reveló alteraciones sustanciales en la forma del cerebro, que se asociaron estrechamente con la disminución de la memoria, el razonamiento y otras funciones cognitivas. Esto sugiere que la forma del cerebro puede servir como un indicador confiable de su salud general.
«La mayoría de los estudios sobre el envejecimiento cerebral se centran en la cantidad de tejido que se pierde en diferentes regiones», afirma Niels Janssen, PhD, autor principal y profesor de la Universidad de La Laguna y profesor visitante en el CNLM. «Lo que encontramos es que la forma general del cerebro cambia de manera sistemática, y esos cambios están estrechamente relacionados con si alguien muestra deterioro cognitivo».
El equipo analizó más de 2,600 escáneres cerebrales que abarcaron adultos de 30 a 97 años. Descubrieron que las partes inferior y anterior del cerebro se expandían hacia afuera, mientras que las regiones superior y posterior se contraían hacia adentro. Esta remodelación desigual fue particularmente evidente en los adultos mayores que experimentaban deterioro cognitivo.
Por ejemplo, los individuos con una compresión posterior más pronunciada exhibieron habilidades de razonamiento más pobres, lo que indica que estos marcadores geométricos se correlacionan directamente con la función cerebral. Además, los patrones se replicaron en dos conjuntos de datos independientes, lo que refuerza la consistencia de estos cambios de forma como un sello distintivo del envejecimiento cognitivo.
Una implicación sorprendente del estudio es el impacto potencial de los cambios de forma con la edad en la corteza entorrinal, un centro de memoria pequeño pero crucial ubicado en el lóbulo temporal medial. El estudio sugiere que estos cambios de forma pueden presionar físicamente la región vulnerable más cerca de la base dura del cráneo. En particular, la corteza entorrinal es uno de los primeros lugares donde se acumula tau, una proteína tóxica relacionada con la enfermedad de Alzheimer.
Los hallazgos del equipo sugieren que las fuerzas mecánicas y gravitacionales pueden ayudar a explicar por qué esta región es tan vulnerable a la pérdida de tejido en la enfermedad de Alzheimer, una posibilidad que no se había considerado anteriormente como un mecanismo de que propicia la demencia.
Tal y como afirma el coautor del estudio Michael Yassa, PhD, director del CNLM y presidente de la cátedra James L. McGaugh, «esto podría ayudar a explicar por qué la corteza entorrinal es la zona cero de la patología del Alzheimer».
«Si el cerebro envejecido está cambiando gradualmente de una manera que aprieta esta frágil región contra un límite rígido, puede crear la tormenta perfecta para que el daño eche raíces. Comprender ese proceso nos da una forma completamente nueva de pensar sobre los mecanismos de la enfermedad de Alzheimer y la posibilidad de una detección temprana», recalca.
Los investigadores dicen que su enfoque geométrico podría eventualmente proporcionar nuevos marcadores para identificar el riesgo de demencia, potencialmente años antes de que surjan los síntomas y forma parte del trabajo que está desarrollando el equipo de UC Irvine para comprender los mecanismos de los riesgos en las primeras etapas de la enfermedad.
«No se trata solo de medir la contracción del cerebro», indica Janssen, «se trata de ver cómo responde la arquitectura del cerebro al envejecimiento y cómo esa arquitectura predice quién tiene más probabilidades de tener problemas con la memoria y el pensamiento».
Esta investigación ha sido posible gracias a una colaboración entre UC Irvine y la Universidad de La Laguna en España, con las coautoras Yuritza Escalante y Jenna Adams, PhD, liderando el análisis. «Apenas estamos comenzando a descubrir cómo la geometría del cerebro da forma a la enfermedad«, afirma Yassa, destacando que «esta investigación muestra que las respuestas pueden estar escondidas a plena vista, en la forma del cerebro mismo».
Pueden consultar aquí el artículo ‘Age-related constraints on the spatial geometry of the brain’ publicado en Nature Communications.
