{"id":26912,"date":"2022-04-20T08:31:32","date_gmt":"2022-04-20T14:31:32","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=26912"},"modified":"2022-04-20T08:31:44","modified_gmt":"2022-04-20T14:31:44","slug":"la-coleccion-mas-grande-de-mapas-cerebrales-muestra-como-cambia-el-cerebro-a-lo-largo-de-la-vida","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/ciencia\/la-coleccion-mas-grande-de-mapas-cerebrales-muestra-como-cambia-el-cerebro-a-lo-largo-de-la-vida\/","title":{"rendered":"La colecci\u00f3n m\u00e1s grande de mapas cerebrales muestra c\u00f3mo cambia el cerebro a lo largo de la vida"},"content":{"rendered":"

Nuestros cerebros son copos de nieve \u00fanicos que cambian de forma a lo largo de nuestras vidas.\u00a0Sin embargo, debajo de las diferencias individuales se esconde una l\u00ednea transversal com\u00fan: el cerebro crece r\u00e1pidamente durante la infancia y luego decae lentamente con la edad.<\/span><\/p>\n

Pero eso es solo un bosquejo tosco de la vida \u00fatil de un cerebro promedio.\u00a0\u00bfQu\u00e9 nos estamos perdiendo?<\/span><\/p>\n

Un equipo de cient\u00edficos internacionales acaba de darnos las primeras respuestas con un proyecto notable llamado BrainChart.\u00a0En un estudio de tour de force\u00a0publicado la semana pasada en\u00a0Nature<\/em><\/a>\u00a0,<\/em>\u00a0combinaron casi 125,000 esc\u00e1neres cerebrales que cubren toda la vida humana, desde antes del nacimiento hasta la muerte.\u00a0La muestra m\u00e1s joven ten\u00eda 15 semanas despu\u00e9s de la concepci\u00f3n;\u00a0el mayor, un centenario.<\/span><\/p>\n

Juntos, los datos pintaron una imagen animada del viaje del cerebro a lo largo de la vida humana.\u00a0Con un detalle sin precedentes, captur\u00f3 c\u00f3mo el cerebro “promedio” crece, madura y declina con la edad, y compar\u00f3 el proceso promedio con el de las personas afectadas por enfermedades como el Alzheimer.\u00a0A\u00fan m\u00e1s impresionante, el estudio abarc\u00f3, en lugar de suavizar, las diferencias individuales.\u00a0En lugar de una sola l\u00ednea ordenada que representa la trayectoria de crecimiento de un cerebro, los resultados son m\u00e1s como m\u00faltiples bocetos en la misma direcci\u00f3n, cada uno \u00fanico, pero juntos forman un boceto detallado de los aspectos m\u00e1s destacados del desarrollo del cerebro.<\/span><\/p>\n

\u201cUna de las cosas que hemos podido hacer, a trav\u00e9s de un esfuerzo global muy concertado, es unir datos a lo largo de toda la vida.\u00a0Nos ha permitido medir los cambios r\u00e1pidos y muy tempranos que est\u00e1n ocurriendo en el cerebro, y la disminuci\u00f3n prolongada y lenta a medida que envejecemos\u201d, dijo el Dr. Richard Bethlehem de la Universidad de Cambridge, quien codirigi\u00f3 el estudio.<\/span><\/p>\n

Por ahora, los gr\u00e1ficos se utilizan principalmente para la investigaci\u00f3n, por lo que los equipos individuales pueden profundizar en el tesoro oculto para descubrir cambios m\u00ednimos a cualquier edad, por ejemplo, buscar se\u00f1ales de advertencia de autismo, demencia u otros problemas neurol\u00f3gicos.\u00a0Los gr\u00e1ficos ya tienen 165 etiquetas de diagn\u00f3stico diferentes como un primer paso para guiar a los cient\u00edficos.<\/span><\/p>\n

Incluso a esta escala masiva, los gr\u00e1ficos son solo la primera edici\u00f3n.\u00a0Todo el trabajo es de c\u00f3digo abierto (\u00a0puede consultarlo aqu\u00ed<\/a>\u00a0), publicado\u00a0con herramientas<\/a>\u00a0que permiten a otros colaboradores comparar sus datos de escaneo cerebral con los gr\u00e1ficos.<\/span><\/p>\n

\u201cSe podr\u00eda imaginar que se utilizan para ayudar a evaluar a los pacientes examinados para enfermedades como el Alzheimer, por ejemplo, lo que permite a los m\u00e9dicos detectar signos de neurodegeneraci\u00f3n al comparar la rapidez con que ha cambiado el volumen cerebral de un paciente en comparaci\u00f3n con sus pares\u201d, dijo Bethlehem.<\/span><\/p>\n

Una tabla de crecimiento para el cerebro<\/span><\/h3>\n

La mayor\u00eda de nosotros recordamos esto: estar de pie con la espalda contra la pared mientras un padre marcaba nuestra altura.<\/span><\/p>\n

Es una forma cl\u00e1sica, aunque de baja tecnolog\u00eda, de seguir el crecimiento de un ni\u00f1o.\u00a0A fines del siglo XVIII, las l\u00edneas de crecimiento individuales se consolidaron en tablas de crecimiento como una medida est\u00e1ndar de la trayectoria de desarrollo de un ni\u00f1o, con el peso, la altura y la circunferencia de la cabeza como medidas clave.<\/span><\/p>\n

La tecnolog\u00eda ha recorrido un largo camino.\u00a0Olv\u00eddese de envolver una cinta m\u00e9trica alrededor de la cabeza.\u00a0Ahora contamos con potentes esc\u00e1neres de resonancia magn\u00e9tica (MRI, por sus siglas en ingl\u00e9s) para observar directamente la arquitectura del cerebro.\u00a0Los mapas cerebrales\u00a0ahora son\u00a0<\/a>una moneda de diez centavos<\/a>\u00a0, desde mapas que vinculan\u00a0la expresi\u00f3n g\u00e9nica con la estructura del cerebro<\/a>\u00a0, hasta\u00a0reconstrucciones a\u00a0<\/a>nanoescala<\/a>\u00a0que podr\u00edan ayudar a impulsar la IA hacia c\u00e1lculos m\u00e1s similares al cerebro.<\/span><\/p>\n

Lo que ha faltado es una tabla de crecimiento de la anatom\u00eda del cerebro que cubra toda nuestra vida.<\/span><\/p>\n

Al asociarse con el Dr. Jakob Seidlitz de la Universidad de Pensilvania, el d\u00fao din\u00e1mico decidi\u00f3 emprender un proyecto casi imposible: BrainChart, una base de datos estandarizada de c\u00f3digo abierto de resonancias magn\u00e9ticas cerebrales a lo largo de 100 a\u00f1os de nuestra vida.\u00a0Similar a una tabla de crecimiento, BrainChart servir\u00e1 como referencia para abordar los trastornos en el desarrollo y el envejecimiento del cerebro.<\/span><\/p>\n

\u201cEsto deber\u00eda permitir que el neur\u00f3logo responda a la pregunta ‘esta \u00e1rea se ve at\u00edpica pero \u00bfcu\u00e1nto at\u00edpica?’\u201d, explic\u00f3 Bethlehem.<\/span><\/p>\n

El cerebro se encuentra con las supercomputadoras<\/span><\/h3>\n

Los esc\u00e1neres cerebrales son complicados.\u00a0Cualquier cerebro puede verse ligeramente diferente seg\u00fan el hardware del esc\u00e1ner, el software de procesamiento y una docena de otros factores que hacen que cada imagen sea \u00fanica.\u00a0\u00bfTraducci\u00f3n?\u00a0Es una pesadilla fusionarlos, especialmente cuando se trata de cientos de miles de im\u00e1genes.\u00a0Es como tratar de editar fotos similares juntas con Photoshop, pero cada una fue tomada con una c\u00e1mara, configuraci\u00f3n de exposici\u00f3n, condiciones de iluminaci\u00f3n y resoluci\u00f3n diferentes.\u00a0\u00bfQu\u00e9 son los datos reales y qu\u00e9 son los ruidos?<\/span><\/p>\n

El equipo primero aprovech\u00f3 un marco de software recomendado por la Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud (OMS) llamado GAMLSS.\u00a0El marco ayuda a guiar los datos que no son lineales, es decir, los datos no siempre cambian de la misma manera con el tiempo, lo cual es perfecto para la trayectoria de crecimiento del cerebro.<\/span><\/p>\n

Luego viene el complicado asunto de consolidar los esc\u00e1neres cerebrales.\u00a0Bas\u00e1ndose en aproximadamente 100 estudios, el equipo asign\u00f3 los datos de la resonancia magn\u00e9tica a cuatro puntos de referencia principales en el cerebro.\u00a0Algunos son cl\u00e1sicos, como el volumen total de la materia gris, el cuerpo de las neuronas que tiene un tono gris m\u00e1s oscuro en las im\u00e1genes de resonancia magn\u00e9tica, y la materia blanca, sus ramas esbeltas.\u00a0Al igual que una aplicaci\u00f3n que usa rasgos faciales para mezclar caras muy diferentes, estos puntos de ajuste ayudaron al equipo a estandarizar todos los datos.<\/span><\/p>\n

Se necesit\u00f3 una cantidad asombrosa de potencia de supercomputaci\u00f3n en aproximadamente dos millones de horas de tiempo de computaci\u00f3n.\u00a0\u201cEsto realmente no habr\u00eda sido posible sin el acceso a los cl\u00fasteres de computaci\u00f3n de alto rendimiento en Cambridge\u201d, dijo Seidlitz.<\/span><\/p>\n

Algunas tendencias sorprendentes aparecieron de inmediato.\u00a0La cantidad de materia gris en el cerebro se dispar\u00f3 en volumen hasta que las personas ten\u00edan aproximadamente seis a\u00f1os, cuando comenz\u00f3 a disminuir de una “manera casi lineal”.\u00a0El pico es m\u00e1s de tres a\u00f1os despu\u00e9s de lo observado previamente con estudios m\u00e1s peque\u00f1os, dijeron los autores.\u00a0La materia gris en las partes m\u00e1s profundas del cerebro, centros de la memoria y las emociones, se expandi\u00f3 hasta aproximadamente los 15 a\u00f1os antes de declinar.<\/span><\/p>\n

Por el contrario, el volumen de la materia blanca, las ramas retorcidas que forman las redes neuronales, alcanz\u00f3 su punto m\u00e1ximo cuando las personas ten\u00edan poco m\u00e1s de 20 a\u00f1os, con una disminuci\u00f3n precipitada a los 50 a\u00f1os. Profundizando, el equipo encontr\u00f3 un cambio brusco en la cantidad de materia gris en comparaci\u00f3n con la materia blanca. cerebro tiene entre el primer mes de nacimiento y alrededor de los tres a\u00f1os.\u00a0Es un punto de inflexi\u00f3n que estudios anteriores no hab\u00edan encontrado, dijo el equipo.<\/span><\/p>\n

\u00bfSaltar a las Cl\u00ednicas?<\/span><\/h3>\n

Habiendo establecido un cerebro de referencia saludable a lo largo de la vida, el equipo mape\u00f3 los esc\u00e1neres cerebrales de personas con trastornos cerebrales.\u00a0A cada coincidencia se le asign\u00f3 una puntuaci\u00f3n para mostrar qu\u00e9 tan cerca estaban de las listas, y una puntuaci\u00f3n m\u00e1s alta significaba una mayor desviaci\u00f3n de la trayectoria t\u00edpica de desarrollo y envejecimiento del cerebro.<\/span><\/p>\n

En general, la enfermedad de Alzheimer mostr\u00f3 la mayor diferencia.\u00a0No es sorprendente: en etapas posteriores, el trastorno destruye las neuronas en partes del cerebro que controlan la memoria.\u00a0La diferencia fue especialmente prominente en el volumen de materia gris en pacientes mujeres.\u00a0Otros grupos que se desviaron incluyeron esquizofrenia y trastornos del estado de \u00e1nimo y de ansiedad.<\/span><\/p>\n

Los partidos fueron altamente confiables.\u00a0En todas las etapas de la vida, la puntuaci\u00f3n se mantuvo m\u00e1s alta en las personas con trastornos cerebrales “independientemente de la categor\u00eda de diagn\u00f3stico”, dijo el equipo.<\/span><\/p>\n

Eso no quiere decir que BrainChart est\u00e9 listo para su uso cl\u00ednico.\u00a0Incluso con las tablas de crecimiento tradicionales, explicaron los autores, debemos considerar importantes advertencias y matices cuando se trata de cualquier ni\u00f1o en particular.\u00a0Con la complejidad del cerebro, el tama\u00f1o no siempre se correlaciona necesariamente con la funci\u00f3n, y “se requerir\u00e1 una investigaci\u00f3n adicional considerable para validar la utilidad de diagn\u00f3stico cl\u00ednico de los gr\u00e1ficos cerebrales”.<\/span><\/p>\n

Al publicar el conjunto de datos con el software correspondiente en l\u00ednea, el equipo espera desarrollar a\u00fan m\u00e1s el proyecto.\u00a0Por ahora, los datos son de personas de herencia europea, lo que a menudo hace la vista gorda en otras partes del mundo.<\/span><\/p>\n

\u201cEs un primer paso para establecer un cuadro de referencia estandarizado para neuroim\u00e1genes.\u00a0Por eso hemos construido el sitio web y creado una gran red de colaboradores.\u00a0Esperamos actualizar constantemente los gr\u00e1ficos y desarrollar estos modelos a medida que haya nuevos datos disponibles\u201d, dijo Seidlitz.<\/span><\/p>\n

Fuente:<\/p>\n

Fan, S. (2022c, abril 12). Largest-Ever Collection of Brain Maps Charts How the Brain Changes Over a Lifetime<\/i>. Singularity Hub. Recuperado 20 de abril de 2022, de https:\/\/singularityhub.com\/2022\/04\/12\/the-largest-ever-collection-of-brain-maps-charts-how-the-brain-changes-over-a-lifetime\/<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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