Un grupo internacional de investigadores acaba de presentar uno de los atlas más detallados hasta ahora sobre cómo cambia, célula por célula, la corteza prefrontal humana a lo largo de toda la vida. Esta es una de las regiones más importantes del cerebro para funciones cognitivas complejas, como la toma de decisiones, la planificación y el control de la conducta. Los científicos concluyen que hay tres grandes etapas de cambio: una primera de intensa transformación durante el desarrollo, otra de relativa estabilidad durante buena parte de la adultez y una tercera en la vejez.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores analizaron 1,3 millones de núcleos celulares procedentes de 284 personas, desde el primer año de vida hasta los 97 años. No estudiaron únicamente neuronas. El atlas permite distinguir ocho grandes grupos de células de la corteza prefrontal, que, a su vez, fueron divididos en 27 subclases y 65 tipos celulares. Los científicos explican que este método es importante porque el cerebro no cambia como un bloque. Una neurona puede seguir una trayectoria diferente a la de una célula inmunitaria. Por eso, al observarlas por separado, los investigadores pudieron identificar qué poblaciones cambian con la edad, en qué momento lo hacen y qué genes están aumentando o disminuyendo su actividad.
La investigación, publicada en Nature, referencia de la mejor ciencia del mundo, describe que la primera etapa de cambio ocurre durante el desarrollo. En esta etapa, la corteza prefrontal experimenta una remodelación molecular que califican de intensa: cambian numerosos genes y se reorganizan distintos tipos de neuronas y células de apoyo. Los investigadores encontraron que buena parte de estos cambios se concentra durante la infancia y la adolescencia.
Después llega una segunda etapa: la adultez. Aquí ocurre algo bastante distinto. Los cambios en la composición de los distintos tipos celulares disminuyen de manera marcada y la actividad de muchos genes se mantiene relativamente estable durante muchos años. Uno de los hallazgos más llamativos aparece alrededor de los 24 años. Los investigadores encontraron que, hasta ese momento, la proporción y las características de muchos de los distintos tipos de células que forman la corteza prefrontal cambian de manera importante. Después de esa edad, esos cambios se hacen mucho, mucho más lentos.
Esto no quiere decir, explican en la investigación, que el cerebro termine de desarrollarse a los 24 años, ni que después de esa edad deje de cambiar o aprender. Pero sí indica que el ritmo al que cambia la composición de sus distintos tipos de células se vuelve mucho más lento.
La tercera etapa es la vejez. Después de un periodo de relativa estabilidad durante la adultez, la actividad de muchos genes vuelve a cambiar. Esta vez, buena parte de esos cambios ocurre en las células gliales, que empiezan a modificar la actividad de distintos programas relacionados con el funcionamiento y la respuesta del cerebro. Esto no significa necesariamente que estas células estén perdiendo capacidades o deteriorándose: el estudio sugiere, más bien, que están cambiando su actividad molecular a medida que envejecemos. Estas células acompañan y ayudan a mantener a las neuronas, y participan en procesos como el soporte del tejido cerebral, la respuesta al estrés y la regulación de la actividad inmunitaria.
"Los distintos puntos de inflexión del desarrollo y el envejecimiento representan oportunidades para la intervención terapéutica, ofreciendo un recurso fundamental para desarrollar estrategias dirigidas a preservar la salud cerebral y mitigar el deterioro cognitivo asociado a la edad", escriben los científicos en el estudio. Es decir, esperan que los hallazgos sirvan para entender mejor en qué momentos y a través de qué mecanismos el cerebro pasa de una etapa de mayor estabilidad a otra de mayor vulnerabilidad. Identificar estos cambios, creen, podría ayudar, en el futuro, a encontrar procesos sobre los que sea posible intervenir para preservar la salud cerebral y reducir el riesgo de deterioro cognitivo asociado al envejecimiento.
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