El cerebro humano nunca se estabiliza del todo. Desde los primeros meses de vida hasta la vejez experimenta transformaciones profundas que moldean capacidades esenciales como la planificación, el razonamiento complejo y el control de los impulsos. Durante décadas, la trayectoria exacta de las distintas poblaciones celulares a lo largo de casi un siglo de existencia permaneció en gran medida desconocida.
Ahora, una investigación internacional liderada por el consorcio PsychAD y publicada en la revista Nature ha trazado el mapa transcriptómico de célula única más detallado hasta la fecha de la corteza prefrontal dorsolateral humana. El trabajo analiza más de 1,3 millones de núcleos celulares procedentes de 284 donantes sin patología psiquiátrica ni neurodegenerativa, con edades que van desde la etapa fetal o la infancia hasta los 97 años.
El estudio demuestra que la maduración de esta región clave —implicada en la memoria de trabajo, la toma de decisiones y el control cognitivo— no concluye en la infancia ni en la adolescencia, como se creía tradicionalmente, sino que alcanza su punto de inflexión decisivo alrededor de los 24 años. A partir de esa edad, la composición de la mayoría de las poblaciones neuronales y gliales entra en una fase de relativa estabilidad que se prolonga durante la madurez, hasta que la vejez activa una nueva reprogramación molecular.
La trayectoria no es lineal. Los investigadores identifican tres grandes fases: una intensa remodelación en el desarrollo temprano, una etapa de calma en la edad adulta y un resurgimiento de cambios en la vejez (a partir de los 60 años aproximadamente).
Durante la infancia y la adolescencia, las neuronas protagonizan los mayores ajustes mientras se forman y maduran los circuitos. En la vejez, el protagonismo de la actividad genética pasa a las células de soporte que protegen y alimentan a las neuronas: los astrocitos, la microglía y los oligodendrocitos. Estas células gliales incrementan la expresión de programas ligados a la respuesta inmune, el estrés celular y la reestructuración de los ritmos circadianos.
“El trabajo cambia el foco desde el que contemplamos el envejecimiento cerebral”, explica Marta Nieto, investigadora principal del grupo de Desarrollo de la Corteza Cerebral en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), en declaraciones al Science Media Center (SMC) España. “Quizá para entender por qué las neuronas se vuelven vulnerables con la edad no debamos mirar únicamente a las propias neuronas, sino también a cómo envejecen las células que las alimentan, protegen y acompañan durante toda la vida”.
Juan Lerma, profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Neurociencias CSIC-UMH y académico de la Real Academia de Ciencias, destaca que el atlas confirma “fehacientemente que a los 24 años de edad existe un punto de inflexión a partir del cual la composición de la mayoría de las subclases neuronales y gliales permanece estable”. Estos datos, añade, “ponen de manifiesto hasta cuándo un individuo se puede considerar inmaduro y delinean las repercusiones que sistemas educativos deficientes, el acceso a redes sociales u otros sistemas alienantes como las drogas o el alcohol pueden tener en el desarrollo del cerebro”.
DE LA RESILIENCIA A LA VULNERABILIDAD
El volumen de datos —que forma parte del macroproyecto BRAIN, iniciado bajo la administración Obama en Estados Unidos— permite asociar trayectorias celulares específicas con el riesgo genético de trastornos mentales y neurodegenerativos.
Los autores identificaron una ventana de resiliencia neuronal durante el desarrollo temprano, con un pico de máxima expresión defensiva alrededor de los 12 o 13 años. Cualquier alteración ambiental o genética sufrida antes de esa fase crítica podría dejar secuelas permanentes en la adultez. Los genes asociados a esquizofrenia y trastorno bipolar muestran mayor actividad en etapas tempranas, mientras que los vinculados al Alzheimer se expresan predominantemente en las células gliales envejecidas.
Rafael Yuste, catedrático de la Universidad de Columbia y promotor de la iniciativa BRAIN, subraya el alcance histórico de la técnica: “Mapear todos los tipos celulares del cerebro era el sueño de Cajal, y hacerlo en la corteza prefrontal humana es particularmente importante, ya que es la parte de nuestro cerebro donde se concentra el procesamiento de información cognitiva y mental”.
Este atlas de 1,3 millones de núcleos forma parte de un esfuerzo mayor del consorcio PsychAD, que ha generado un recurso de más de 6,3 millones de núcleos a partir de 1.494 donantes (incluidos pacientes con Alzheimer, Parkinson, esquizofrenia, trastorno bipolar y otras patologías). Los datos están disponibles de forma abierta y se acompañan de varios estudios complementarios publicados simultáneamente.
