El primer estudio del mundo muestra el declive del cerebro a medida que envejecemos

Por Dennis Thompson Reportero de HealthDay

JUEVES 7 DE ABRIL DE 2022

Los médicos utilizan todo tipo de herramientas para determinar si una persona está en forma y se desarrolla normalmente: gráficos que analizan la altura y el peso de los niños en crecimiento, tablas que muestran la presión arterial y el colesterol saludables en los adultos.

Ahora, un equipo internacional de investigadores ha creado la primera herramienta estandarizada para rastrear el desarrollo del cerebro, basado en uno de los conjuntos más grandes de escáneres cerebrales jamás ensamblados.

Este completo diagrama cerebral abarca toda la vida humana, desde un feto de 15 semanas hasta un adulto de 100 años. Muestra qué tan rápido se expande el cerebro por dentro juventud antes de encogerse lentamente con edad.

Hasta la fecha, no ha habido gráficos de referencia para medir los cambios relacionados con la edad en el cerebro humano. No existen herramientas estandarizadas para evaluar el crecimiento y el envejecimiento del cerebro.

"Necesitaba un plan sobre cómo debería desarrollarse el cerebro, así que brindé una descripción general de cómo debería crecer el cerebro y luego degenerar o encogerse", dijo Jakob Seidlitz, becario postdoctoral en Lifespan Brain. Instituto del Hospital Infantil de Filadelfia.

Fijado BrainChartLa herramienta se basa en casi 125 000 escáneres cerebrales de más de 101 000 personas, recopilados a partir de más de 100 esfuerzos de investigación del cerebro.

"Siempre supe que el cerebro crece y cambia con el tiempo, pero no creo que hayamos podido medirlo en una escala tan fina y precisa como lo hemos podido hacer con él. un gran conjunto de datos ”, dijo el investigador principal Richard Bethlehem, investigador asociado postdoctoral en la Unidad de Mapeo Cerebral de la Universidad de Cambridge en Inglaterra.

Disponible en un sitio web de acceso abierto, BrainChart permitirá a los investigadores medir el desarrollo del cerebro en comparación con los gráficos de referencia, al igual que los médicos utilizan otras herramientas estandarizadas para realizar un seguimiento de la salud y el desarrollo humanos, dijo el investigador principal, el Dr. Alexander Alexander-Bloch, director de Brain-Gene. -Laboratorio de desarrollo en el Hospital Infantil de Filadelfia.

Los creadores de BrainChart esperan que eventualmente sea lo suficientemente completo para que los médicos que tratan a los pacientes lo utilicen como un medio para evaluar trastornos cerebrales como el Alzheimer o problemas de salud mental como la esquizofrenia.

"Actualmente, el instrumento no está diseñado para uso clínico", dijo Alexander-Bloch. "Este es un objetivo para el futuro, pero no es donde estamos ahora".

Para crear BrainChart, los investigadores analizaron cuidadosamente los escáneres cerebrales que recopilaron, analizaron los volúmenes de tejido cerebral y evaluaron las tasas de cambio a lo largo de la vida.

También crearon un marco estadístico que podría armonizar los escáneres cerebrales de diferentes fuentes, momentos y entornos clínicos. Este "lenguaje común" facilitará la adición de nuevas imágenes a BrainChart recopiladas durante futuros proyectos de investigación, o incluso durante exploraciones clínicas de rutina.

En el camino, los investigadores descubrieron una serie de sorpresas.

Por ejemplo, identificaron varias etapas de desarrollo neurológico no informadas anteriormente, incluido el crecimiento temprano que comienza en el útero.

Entre las 17 semanas de la concepción y los 3 años de edad, el cerebro humano se expande del 10% al 80% de su tamaño final, encontraron los investigadores.

“El período de desarrollo en el que [the brain] los cambios más rápidos son en realidad antes del nacimiento ", dijo Bethlehem. Fue bastante sorprendente verlo. Este es uno de los primeros momentos en los que hemos logrado unir todas estas épocas diferentes durante nuestra vida, para que puedas decir con mayor precisión dónde se están produciendo estos períodos de cambio rápido”.

Los investigadores también encontraron importantes diferencias y puntos en común en los cerebros afectados por diferentes tipos de trastornos, por ejemplo, la demencia en comparación con la esquizofrenia en comparación con el autismo, dijo Seidlitz.

"Fue realmente sorprendente para mí", dijo Seidlitz. "Es seguro decir que las causas de estos trastornos son similares, pero muestran el potencial de nuevas perspectivas cuando se utilizan estos gráficos para mapear las diferencias entre los cerebros".

Los expertos en cerebro han elogiado la creación de BrainChart.

"Un atlas preciso de mediciones cerebrales estructurales a lo largo de la vida humana normal es un logro técnico notable", dijo el Dr. Robert Bermel, director del Centro Mellen para la Esclerosis Múltiple en la Clínica Cleveland. "Esto servirá como datos de control valiosos y fácilmente disponibles, que generarán perspectivas comparativas sobre cómo cambia estructuralmente el cerebro con la enfermedad, lo que conducirá al descubrimiento de nuevas áreas y mecanismos para las terapias dirigidas".

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Los médicos del cerebro a menudo tienen que confiar en su propia experiencia y juicio para interpretar las resonancias magnéticas de un paciente individual, dijo el Dr. Zaldy Tan, director médico del Centro Jona Goldrich para el Alzheimer y los Trastornos de la Memoria en el Sistema de Salud Cedars-Sinai de Los Ángeles.

“Después de ver cientos de miles de imágenes, miras el escáner cerebral y dices: 'Eh, eso parece más pequeño de lo que debería ser'. Estas cosas las baso en mi propia experiencia, ¿no? dijo Tan. “Tener una medida objetiva será una herramienta muy útil para interpretar la neuroimagen, ya sea con fines de investigación o clínicos”.

Clínicamente, los datos de BrainChart también pueden ayudar a los médicos a comprender cómo un cerebro se ha visto afectado por un accidente cerebrovascular o el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, ya que proporciona una referencia de cómo debería ser un cerebro "normal" a cualquier edad, dijo Tan.

Pero BrainChart todavía necesita trabajo.

La mayoría de los escaneos que ahora tiene provienen de estudios norteamericanos y europeos. Se necesitan más resonancias magnéticas en otras partes del mundo para que el gráfico refleje a todas las personas.

"Para que estos gráficos tengan más implicaciones, eso debe cambiar", dijo Bethlehem. "Tienes que tener una población más diversa".

un artículo apareció en el periódico el miércoles en BrainChart La naturaleza.

Más información

Los datos de BrainChart están disponibles en Brainchart.io.

FUENTES: Jakob Seidlitz, PhD, becario postdoctoral, Lifespan Brain Institute del Philadelphia Children's Hospital; Richard Bethlehem, PhD, Investigador Postdoctoral Asociado, Unidad de Mapeo Cerebral, Universidad de Cambridge, Reino Unido; Aaron Alexander-Bloch, MD, PhD, director, Brain-Gene-Development Laboratory, Philadelphia Children's Hospital; Robert Bermel, MD, director, Centro Mellen de Esclerosis Múltiple de Cleveland Clinics; Zaldy Tan, MD, MPH, Director Médico, Centro Jona Goldrich para el Alzheimer y los Trastornos de la Memoria, Sistema de Salud Cedars-Sinai, Los Ángeles; La naturaleza6 de abril de 2022

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