Los científicos han proporcionado información sin precedentes sobre cómo cambia la actividad de las neuronas en el cerebro a lo largo del nacimiento. En un nuevo estudio, los investigadores analizaron 184 escáneres cerebrales recopilados de 140 fetos y bebés de edades gestacionales entre 25 y 55 semanas después de la concepción. Un embarazo típico dura aproximadamente 40 semanas, por lo que estos conjuntos de datos proporcionaron a los investigadores una buena instantánea de cómo se ve el cerebro antes y después del nacimiento.
Los escáneres revelaron que la actividad de las neuronas en ciertas regiones del cerebro aumentó significativamente a lo largo del nacimiento. Estas regiones incluyen la red sensoriomotora, que es responsable de procesar estímulos externos, como imágenes y sonidos, y de coordinar movimientos. También incluyen la red subcortical, que actúa como un centro de retransmisión para la información de diferentes regiones del cerebro.
Después del nacimiento, los bebés se ven expuestos de repente a una gran cantidad de información sensorial del mundo exterior: a menudo, los pitidos de los equipos del hospital, los olores de sus padres y las luces que brillan sobre ellos. Sus cerebros tienen que estar preparados y ser capaces de adaptarse a este mundo ruidoso más allá del útero. Sin embargo, hasta ahora, se sabía poco sobre cómo cambia realmente la actividad cerebral a lo largo del nacimiento, según los autores del nuevo estudio, que se publicó el 19 de noviembre en la revista PLOS Biology.
“El nacimiento es el evento más significativo en la vida humana; es un cambio realmente dramático desde el útero hasta el entorno externo”, dijo a Live Science Lanxin Ji, autor principal del estudio e investigador postdoctoral en NYU Langone Health. “Por lo tanto, hay muchos cambios en todo el cuerpo, incluido el cerebro”.
Durante más de una década, los colegas de Ji crearon un conjunto de datos detallado de exploraciones de los cerebros de fetos y bebés utilizando imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI). Esta técnica mide indirectamente la actividad cerebral al monitorear cuánta sangre oxigenada fluye a través del órgano y, por lo tanto, está siendo utilizada por las neuronas en diferentes áreas.
Por lo general, los científicos realizan fMRI haciendo que una persona se quede muy quieta dentro de un escáner con forma de tubo. Sin embargo, es difícil obtener una señal clara de la actividad cerebral de los fetos, especialmente dado que se mueven mucho en el útero, dijo Ji.
Para superar este desafío, los investigadores escanearon los cerebros de los fetos utilizando una bobina magnética suave que colocaron directamente sobre el abdomen de sus madres. Luego, utilizaron varias técnicas analíticas, incluida la inteligencia artificial (IA), para cancelar los efectos del movimiento del feto. Con ese ruido eliminado, pudieron reconstruir la actividad neuronal que se desarrollaba en los cerebros de los fetos.
Además de los efectos observados en las redes sensoriomotoras y subcorticales, los investigadores también notaron que la actividad cerebral aumentó significativamente en la “red frontal superior” a lo largo del nacimiento. Esta red de áreas cerebrales conectadas regula habilidades cognitivas más complejas, como la memoria de trabajo, que permite a las personas recordar cosas a corto plazo, por ejemplo, cuando están pensando en un problema de matemáticas o siguiendo una serie de instrucciones.
“El cambio en la corteza frontal superior está más allá de nuestras expectativas porque creemos que el lóbulo frontal se desarrolla más tarde durante la infancia”, dijo Ji. Por lo tanto, se necesitan más investigaciones para explicar estos nuevos hallazgos.
Cabe destacar que, aunque los investigadores observaron aumentos significativos y bruscos en la conectividad funcional a lo largo del nacimiento, la eficiencia de la comunicación entre estas neuronas aumentó mucho más gradualmente. En otras palabras, las neuronas estaban conectadas con otras mucho más, pero aún no se había refinado una red eficiente.
Los investigadores creen que el cerebro puede necesitar tiempo para refinar su estructura de red para optimizar la eficiencia y al mismo tiempo eliminar las conexiones prescindibles, un fenómeno conocido como poda sináptica. Los investigadores esperan que sus nuevos hallazgos actúen como andamiaje para futuras investigaciones que examinen cómo los factores ambientales pueden influir en el desarrollo cerebral antes y después del nacimiento. Ahora planean comparar el momento y el crecimiento de las redes cerebrales en los bebés prematuros (los que nacen vivos antes de las 37 semanas) con los de los bebés a término, para ver si difieren en su desarrollo cerebral temprano, dijo Ji.
Fuente: Live Science.
