Durante décadas, los pediatras han utilizado las tablas de crecimiento como herramientas de referencia. Los gráficos permiten a los profesionales de la salud trazar y medir la altura y el peso de un niño desde el nacimiento hasta la edad adulta. Los puntajes percentiles que brindan, especialmente en múltiples visitas, ayudan a los médicos a detectar afecciones como la obesidad o el crecimiento inadecuado, que se encuentran en los extremos de estos puntajes.

Mientras tanto, es posible medir el desarrollo del cerebro con tecnologías de imagen como el ultrasonido, la resonancia magnética nuclear (RMN) y la tomografía computarizada (TC). El desarrollo de estas tecnologías ha dado lugar a una gran cantidad de investigaciones sobre cómo cambia el cerebro y, cada año, se realizan millones de exploraciones cerebrales clínicas en todo el mundo. A pesar de este progreso, existen pocas medidas que se utilizan para ayudar a monitorear el desarrollo del cerebro. ¿Por qué?

A diferencia de las tablas de crecimiento tradicionales, cuantificar el desarrollo y el envejecimiento del cerebro presenta una serie de obstáculos técnicos. En pocas palabras, no existe una cinta métrica para el cerebro. Esto hace que sea difícil estandarizar las medidas en diferentes estudios. Los costos y la complejidad de adquirir escáneres cerebrales significan que los datos disponibles para generar gráficos de referencia para un solo estudio son limitados.

Intentamos abordar esto uniendo los datos de la mayor combinación posible de estudios existentes. Contactamos a muchos investigadores para ver si estarían dispuestos a contribuir con estos cuadros de referencia. Como se desprende de nuestro gran conjunto de datos , estas solicitudes se cumplieron con un entusiasmo abrumador. Esto convirtió un proyecto de base en un esfuerzo global colaborativo que abarcó seis continentes y docenas de instituciones, cuyos resultados acaban de publicarse en la revista Nature.

Hitos

La gran cantidad de datos que combinamos nos permitió establecer un conjunto de gráficos de referencia para una serie de características del cerebro a lo largo de la vida. Esto nos permitió mapear con precisión el momento de los hitos en el desarrollo y el envejecimiento del cerebro. Estos incluyeron:

• El volumen de materia gris (células cerebrales) aumenta rápidamente a partir de la mitad de la gestación, alcanzando su punto máximo justo antes de los seis años. Luego comienza a disminuir lentamente.
• El volumen de materia blanca (conexiones cerebrales) también aumentó rápidamente desde la mitad de la gestación hasta la primera infancia y alcanza su punto máximo justo antes de los 29 años.
• La disminución del volumen de la materia blanca comienza a acelerarse después de los 50 años.
• El volumen de materia gris en la subcorteza (que controla las funciones corporales y el comportamiento básico) alcanza su punto máximo en la adolescencia a los 14 años y medio.

Nuestros datos también contienen una multitud de personas con diferentes diagnósticos clínicos. Debido a que ahora podemos ver cómo un individuo se compara con otros de la misma edad y sexo, esta variabilidad nos permitió explorar las diferencias entre grupos de personas. Como era de esperar, por ejemplo, las personas con enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer tendían a tener puntuaciones bajas en el volumen de materia gris y blanca, los tipos de tejido cerebral más abundantes.

Más allá de las comparaciones a nivel de grupo, estos gráficos de referencia permitirán que las investigaciones futuras comparen a los individuos en relación con una población. Esperamos que esto resulte en mediciones relevantes y adaptadas individualmente. Este progreso es particularmente importante en el contexto de la enfermedad mental, es decir, las personas pueden compartir una etiqueta de diagnóstico a pesar de las diferencias en sus síntomas y, tal vez, en la causa de su condición. En última instancia, los médicos deben tratar a individuos, no a grupos, por lo que necesitan instrumentos que brinden información personalizada.

Enorme esfuerzo de colaboración

Aunque frases como «grandes datos» o «ciencia abierta» se aplican a nuestro estudio, pueden pasar por alto algunos de los matices de los procesos de colaboración que permitieron este proyecto. Específicamente, algunos conjuntos de datos requieren un respaldo legal sustancial para que los datos se compartan entre instituciones, mientras que otros se pueden compartir y descargar desde un sitio web público. De manera similar, algunos investigadores tienen experiencia sustancial o trabajan en instituciones que reciben financiamiento para ayudar a organizar sus datos en recursos abiertos y fáciles de usar.

Para otros, sin embargo, compartir datos puede ser un proceso que consume tiempo y recursos. Quizás lo más crítico es que hay muchos lugares posibles para compartir escáneres cerebrales, cada uno de los cuales requiere diferentes niveles de curación. Todo esto se traduce en una gran carga para el usuario cuando intenta agregar múltiples conjuntos de datos.

Algunos consorcios no pudieron participar en nuestro proyecto debido a requisitos de autoría desproporcionados o estipulaciones sobre lo que se podía y no se podía estudiar con sus datos. Estas son consideraciones importantes a medida que nosotros, como investigadores académicos, avanzamos hacia una ciencia más abierta y colaborativa. Este trabajo no sería posible sin el espíritu de equipo colectivo de nuestros colaboradores existentes y miembros de la comunidad científica que nos rodea.

El futuro

Todavía queda mucho trabajo por hacer antes de que estos gráficos cerebrales puedan ser utilizados como herramientas de referencia por los profesionales de la salud. El conjunto de datos subyacente contiene tanto estudios en curso como aquellos que se iniciaron ya en 1990 cuando las máquinas de resonancia magnética estaban en unos pocos lugares seleccionados del mundo. Por lo tanto, los diagramas cerebrales se pueden actualizar, ampliar y refinar constantemente.

A medida que los conjuntos de datos más grandes se vuelven más comunes, esperamos continuar haciendo que nuestros gráficos de referencia sean más inclusivos y representativos. A medida que el escaneo cerebral se vuelve más barato y cada vez más accesible (incluso portátil), esperamos que nuestros gráficos cerebrales permitan más estándares cuantitativos y ayuden a los descubrimientos neurocientíficos a ser paralelos a estos emocionantes avances tecnológicos.

Algún día, si el escaneo cerebral se convierte en una parte normal de la práctica pediátrica, esperamos estar listos con los métodos y herramientas necesarios para brindar información significativa a los pacientes y sus familias.

https://theconversation.com/brain-charts-first-comprehensive-view-of-how-the-brain-changes-over-a-lifetime-180641