Estudio identifica conjuntos de regiones cerebrales que ven afectada su interdependencia en la vejez
Funciones motora y ejecutiva y la memoria de trabajo disminuyen significativamente después de los 60 años.

Luego de un análisis de datos de resonancia magnética funcional obtenidos de 164 sujetos sanos en reposo con edades comprendidas entre los 10 y los 80 años, una investigación pionera identificó que existen regiones del cerebro que actuando en conjunto ven afectada su interdependencia en la vejez.

El estudio “High-order interdependencies in the aging brain”, publicado en la revista Brain Connectivity por Marilyn Gatica, candidata a doctora en Ciencias mención Biofísica y Biología Computacional por la Universidad de Valparaíso, y sus directores de tesis, los investigadores Rodrigo Cofré, del Instituto de Ingeniería Matemática UV, y Patricio Orio del Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso (CINV), identificó que las personas entre 60 y 80 años presentan una menor riqueza informacional en su actividad neuronal que los individuos más jóvenes.

El investigador Rodrigo Cofré cuenta que “los cerebros producen señales cuyas interdependencias estadísticas cambian en la medida que envejecemos. Sabemos bastante de las bases fisiológicas de la neurodegeneración y de enfermedades neurodegenerativas, pero muy poco de cómo las señales eléctricas producidas por el cerebro cambian con el envejecimiento”.

“Para analizar la interdependencia entre señales cerebrales se calcula la correlación estadística, usando medidas que solo consideran pares de variables. Sin embargo, el cerebro es un órgano complejo, cuyas interdependencias no solo se producen de a pares de regiones, sino de tres, cuatro o más regiones actuando simultáneamente, lo que llamamos interdependencias de alto orden. En este estudio analizamos esas interdependencias hasta el orden del cerebro completo”, explican.

“Al subdividir en dos la población, considerando los participantes entre 60 y 80 años versus el resto de los sujetos, observamos que cuando las interdependencias de los mayores actúan en conjunto, distintas regiones del cerebro van perdiendo su independencia”, indica Marilyn Gatica.

Cofré precisa que “caracterizar el envejecimiento, tanto anatómico como funcional, tiene implicaciones científicas, médicas y sociales, sobre todo porque las proyecciones de la OMS sugieren que la población mundial de mayores de 60 podría casi duplicarse hacia el 2050”.

“Esta investigación es pionera en el estudio de la interdependencia estadística de alto orden en envejecimiento y representa un primer paso hacia una comprensión más profunda de los correlatos neuronales de la vejez”, señala Gatica.

Cofré, en tanto, comenta que “existen otros grupos de investigación que avanzan en el entendimiento del envejecimiento cerebral estudiando resonancia magnética funcional, pero solo desde al análisis de interdependencias entre pares de áreas cerebrales. Las interdependencias de alto orden nos permiten ir más lejos y estudiar si existen propiedades emergentes en la interacción de más de dos áreas cerebrales”.

“Comprender los cambios en la dinámica cerebral que se producen en el envejecimiento cerebral puede ayudar a entender mejor algunas neuropatologías que se producen con la vejez. Las herramientas que estamos implementando pueden ser un pequeño paso inicial para dar lugar a una detección temprana de neuropatologías que ayuden a avanzar hacia diagnósticos y tratamientos más eficientes, y reducir costos para los sistemas de salud públicos”, agrega Gatica.

Cofré comenta que “este trabajo nos llena de esperanza, creemos que con más y mejor ciencia se pueden descubrir las claves para envejecer mejor. Se necesitan nuevos tratamientos médicos basados en la evidencia científica. Esperamos que en el futuro este conocimiento sirva para generar nuevas rutinas de ejercicios que entrenen circuitos sensoriales y motores que ahora sabemos que en conjunto van perdiendo su complejidad estadística con el paso del tiempo”.

“Este estudio permitirá a futuras investigaciones enfocar la mirada en estos conjuntos de áreas cerebrales. Hasta ahora, podemos caracterizar el envejecimiento de un cerebro en términos de redundancia y asociar las interdependencias más redundantes con funciones que se sabe que son afectadas con la vejez. Esto es un gran punto de partida para incorporar en el futuro el estudio de neuropatologías. Nos motiva mucho la metodología que utilizamos. Pensamos que adoptar la perspectiva de interdependencias de alto orden es natural cuando se quiere analizar el comportamiento de sistemas complejos”, señala Gatica.

Publicado lunes 3 de mayo de 2021
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