Contribución de las neuroimágenes en el campo clínico

En las últimas décadas, la neuroimagen se ha convertido en una de las herramientas más relevantes en la investigación y los estudios clínicos del cerebro humano. En líneas generales, esta ha permitido descubrir que el cerebro pasa por un proceso madurativo prolongado y complejo desde la gestación hasta la tercera década, seguido de una senescencia progresiva a partir de la sexta década aproximadamente. A pesar de lo anterior, aún no existen estándares de referencia precisos que permitan cuantificar las diferencias individuales en las métricas de neuroimagen a lo largo del tiempo, tal como ocurre con otros rasgos como peso y altura.  Considerando que las enfermedades mentales y la demencia representan colectivamente la mayor carga sanitaria mundial, generar herramientas para la evaluación estandarizada del desarrollo y el envejecimiento del cerebro se vuelve cada vez más relevante para comprender mejor estos trastornos.

Utilizando escaneos de IRM de 101.457 participantes humanos entre 115 días post-concepción y 100 años de edad, un grupo de investigadores cuantificó mediante puntuaciones centiles las modificaciones estructurales del cerebro y sus tasas de cambio a lo largo de la vida. De este modo, se obtuvieron neuroimágenes estratificadas por sexo y edad que permiten ilustrar con claridad los procesos normales de cambio cerebral. Así, fue posible identificar hitos de crecimiento cerebral, además de los efectos genéticos y ambientales en los primeros años de vida, junto con tamaños estandarizados para cuantificar la atipicidad neuroanatómica de múltiples trastornos clínicos.

Al proporcionar una métrica normalizada por edad y sexo, las puntuaciones centiles permitirán realizar comparaciones transdiagnósticas entre los trastornos que surgen en diferentes etapas de la vida y evaluar los cambios cerebrales relacionados con enfermedades que van desde el deterioro cognitivo leve hasta el Alzheimer. Además, la puntuación centil podría ser clínicamente útil para predecir o diagnosticar cuantitativamente los trastornos neurodegenerativos progresivos en el futuro. A modo general, dichas puntuaciones crean una oportunidad para cuantificar la estructura cerebral atípica en muestras de investigación clínica, con la finalidad de aprovechar los conjuntos de datos disponibles y mejorar los estudios en curso.

Un problema de la métrica obtenida es que está sesgado hacia las poblaciones europeas y norteamericanas y los grupos de ascendencia europea dentro de esas poblaciones. Este sesgo es común en muchas referencias clínicas y científicas, lo que representa una desigualdad que debe ser abordada por la comunidad científica mundial. En el caso particular de la neuroimagen, un mayor aumento de la diversidad étnica, socioeconómica y demográfica permitirá contar con tendencias más representativas de la población. Los datos de referencia disponibles tampoco estaban distribuidos de forma equitativa en todas las edades, pues las fases de  desarrollo fetal, neonatal y de mediana edad (30-40 años) estaban infrarrepresentadas. A pesar de lo anterior, esta investigación demuestra que la construcción de neuroimágenes para evaluar las diferencias individuales en la estructura del cerebro ya es posible a escala global, lo que proporciona un conjunto de recursos para la comunidad científica que acelera el progreso en la dirección de la evaluación cuantitativa estandarizada.

Fuente: Bethlehem, R. A., Seidlitz, J., White, S. R., Vogel, J. W., Anderson, K. M., Adamson, C., ... & Schaare, H. L. (2022). Brain charts for the human lifespan. Nature, 1-11.

Glosario:

Imagen por Resonancia Magnética (IRM): Es una tecnología de imágenes no invasiva que produce imágenes anatómicas tridimensionales detalladas, sin el uso de la radiación dañina.

Neuroimagen: Es un proceso de exploración y producción de imágenes del cerebro u otras partes del sistema nervioso. Además de diagnosticar enfermedades y evaluar la salud del cerebro, la neuroimagen también estudia cómo funciona el cerebro y el impacto de diversas actividades en el cerebro.