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Desde el nacimiento, los cerebros humanos se organizan en redes que apoyan funciones mentales como la visión y la atención, según un nuevo estudio.
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Estudios anteriores habían demostrado que los adultos tienen siete redes funcionales de este tipo en el cerebro. Este estudio, el primero que adopta un enfoque detallado de todo el cerebro de los recién nacidos, descubrió que cinco de esas redes funcionan al nacer.
Y, lo que es más importante, el estudio también descubrió la variabilidad individual de esas redes en los recién nacidos, lo que puede tener implicaciones sobre cómo la genética afecta al comportamiento en los adultos.
"Durante siglos, los seres humanos se han preguntado por lo que les hace únicos y por el papel de la programación genética frente a nuestra experiencia de toda la vida", afirma Zeynep Saygin, autora principal del estudio y profesora adjunta de psicología en la Universidad Estatal de Ohio.
"Nuestro estudio muestra una variabilidad en el cerebro al nacer que puede estar relacionada con algunas de las diferencias de comportamiento que vemos en los adultos"
El estudio, publicado recientemente en la revista NeuroImage, fue dirigido por M. Fiona Molloy, estudiante de posgrado de psicología de la Universidad Estatal de Ohio.
Los investigadores analizaron los escaneos de IRMf de los cerebros de 267 recién nacidos, la mayoría de ellos de menos de una semana, que formaban parte del Proyecto Conectoma Humano en Desarrollo. Todos los bebés fueron escaneados durante 15 minutos mientras dormían.
El estudio consistió en el análisis de los trozos más pequeños de cerebro posibles con la RMN -llamados vóxeles o píxeles volumétricos- para ver cómo las señales de cada vóxel estaban relacionadas con otros vóxeles del cerebro.
"Incluso cuando dormimos, el cerebro está activo y las distintas partes se comunican entre sí", afirma Saygin.
"Identificamos las redes descubriendo qué partes del cerebro muestran patrones de actividad similares al mismo tiempo: por ejemplo, cuando un área se activa, la otra también lo hace. Se comunican entre sí"
Los resultados mostraron cinco redes en los recién nacidos que se asemejan a las encontradas en los adultos: las redes visual, por defecto, sensoriomotora, de atención ventral y de visión de alto nivel.
Los adultos tienen dos redes adicionales que no se encuentran en los cerebros de los recién nacidos: las redes de control y límbicas. Ambas están relacionadas con funciones de alto nivel, explicó Saygin.
La red de control permite a los adultos hacer planes para cumplir objetivos. La red límbica participa en la regulación emocional.
"Los bebés tienen poco control cognitivo y regulación emocional, por lo que no es de extrañar que estas redes no estén desarrolladas", dijo Saygin.
"Pero una posibilidad habría sido que estuvieran configuradas al nacer y sólo necesitaran perfeccionarse. Sin embargo, no es eso lo que hemos encontrado. Esas redes aún no existen y deben desarrollarse a través de la experiencia"
Los investigadores también examinaron las diferencias individuales en las redes cerebrales de los recién nacidos estudiados. Los resultados mostraron que la red de atención ventral era la que más variaba en los recién nacidos. Esta es la red que se encarga de dirigir la atención a los estímulos importantes que se encuentran en el mundo, especialmente a algo que puede ser inesperado.
"Nuestros resultados sugieren que la red de atención ventral es una fuente estable de variabilidad individual que existe en el momento del nacimiento y que quizás persiste a lo largo de la vida", dijo.
En los adultos, esta variabilidad individual en la organización de la red se ha relacionado con el comportamiento y con diferentes trastornos.
"Observamos diferencias individuales en la organización de la red ya desde el nacimiento, y podría ser interesante ver si estas diferencias predicen el comportamiento o el riesgo de trastornos psicológicos más adelante en la vida", dijo Molloy.
En otro análisis, los investigadores utilizaron muestras de tejido de cerebros humanos disponibles a través del Atlas del Cerebro Humano de Allan para explorar cómo las diferencias en las redes cerebrales de los recién nacidos pueden estar vinculadas a las diferencias en la expresión de los genes, es decir, el proceso de encendido o activación de los genes.
Encontraron múltiples genes en las muestras de tejido cerebral que podrían haber conducido a las organizaciones cerebrales específicas que encontraron en los recién nacidos individuales del estudio.
"Esto podría revelar una posible base genética que explique por qué observamos estas diferencias en las redes de los recién nacidos en nuestro estudio", dijo.
En futuras investigaciones se examinará cómo se desarrollan estas redes a lo largo del tiempo para comprender mejor el papel de la programación genética y la experiencia en la producción de la variabilidad de estas redes.
"Queremos comprender mejor la trayectoria de desarrollo de estas redes para saber cómo se relacionan los genes y la experiencia con el comportamiento y los resultados futuros", dijo Saygin.
