Un grupo de científicos ha construido el primer mapa completo del cerebro infantil, una herramienta que revela detalles sin precedentes sobre el desarrollo de los seres humanos desde el nacimiento hasta los dos años de edad. Estos mapas segmentación de la corteza cerebral infantil, publicados en eLife, proporcionan valiosas referencias de acceso público y aportan información sobre el momento en que se despliegan nuevas funciones.
Para este atlas, los investigadores optaron por dividir la corteza cerebral siguiendo métodos usados para el estudio del cerebro adulto. Esto consiste en la materia gris cortical de distintas localizaciones en “parcelas”, posteriormente son escaneadas con resonancia magnética funcional (IRMf) cuando el cerebro se encuentra en estado inactivo “de reposo”, junto con mediciones de la conectividad cerebral.
En investigaciones anteriores, se han creado mapas basados en la conectividad de la IRMf en estado de reposo en cerebros adultos. Sin embargo, estos mapas son inadecuados para estudiar cerebros infantiles debido a las diferencias significativas en la organización funcional del cerebro entre bebés y adultos.
“Desarrollamos un método novedoso que captura patrones funcionales de grano fino de bebés individuales, para generar un conjunto completo de mapas de parcelación específicos e independientes de la edad que facilitarán la investigación de neuroimagen pediátrica.”
¿Cómo se elaboró el mapa del cerebro infantil en alta resolución?
Para el atlas del cerebro infantil, los investigadores utilizaron 1.064 resonancias magnéticas funcionales de alta resolución y 394 resonancias magnéticas estructurales de bebés desde su nacimiento hasta los dos años de edad, recogidas como parte del Consorcio del Proyecto Connectoma del Bebé de la UNC/UMN.
Además, se combinó el método convencional de cartografiado de los pliegues corticales (regiones del cerebro) en todos los individuos, con un novedoso algoritmo que superpone gradientes de conectividad funcional de cada región en los escáneres cerebrales de cada bebé. De esta manera, se obtuvieron patrones detallados de transición entre las diferentes áreas.
Gracias a esta innovadora técnica, se logró establecer conexiones más precisas y significativas entre las distintas áreas funcionales del cerebro en cada individuo. Esto permitió una caracterización detallada de los límites funcionales del cerebro. Asimismo, se utilizaron estos resultados para crear mapas de parcelación funcional de alta resolución específicos para bebés de entre tres meses y dos años, así como mapas independientes en función de la edad.
La segmentación de las áreas del cerebro infantil, independientemente de la edad del niño, presentó notables similitudes con algunas áreas cerebrales previamente definidas en los mapas de parcelación de adultos, mostrando límites de parcelas que concordaban con los observados en cerebros adultos.
No obstante, se registraron fluctuaciones que podrían reflejar diferentes hitos de comportamiento y capacidad cognitiva que surgen a diferentes edades durante la infancia. Por último, se observó un aumento de la eficiencia local -la conexión de las parcelas con las parcelas vecinas- con la edad, lo que refleja una mayor madurez funcional.
“Los resultados sugieren que, aunque la conectividad funcional infantil podría no ser tan fuerte como en los adultos, es probable que las unidades básicas de organización estén presentes en los cerebros infantiles, por lo que las unidades de parcelas funcionales en los bebés podrían ser comparables”.
