Descubren las 5 etapas del cerebro hasta su muerte: así cambia en ellas

El análisis de más de 4.200 imágenes de tractografía estructural ha permitido a un equipo de investigadores de Cambridge describir cinco fases sucesivas en la organización topológica del cerebro humano. Cada una de estas etapas, definidas a partir de los cambios en doce métricas de teoría de grafos, muestra patrones distintivos de integración, segregación y centralidad dentro de la red neuronal.

La primera etapa abarca desde el nacimiento hasta los nueve años. En este periodo se observa una disminución de la integración global y un aumento progresivo de la segregación local. El coeficiente de clustering emerge como el mejor predictor de la edad, con valores significativos en más de la mitad de las regiones analizadas, mientras que la small-worldness presenta la correlación más fuerte en esta fase. Según los autores, en estos primeros años la topología se caracteriza por redes menos integradas pero cada vez más organizadas en vecindarios locales densos.

La segunda etapa se extiende de los nueve a los treinta y dos años. Todas las métricas muestran correlaciones significativas con la edad, con un patrón definido por un incremento de la integración junto a una disminución de la segregación global y un aumento simultáneo de la segregación local. Las conexiones se vuelven progresivamente más eficientes, y la small-worldness continúa siendo el rasgo más distintivo para estimar la edad dentro de esta fase. Los resultados indican una reorganización intensa y compleja del cableado cerebral, con un refinamiento continuado de la arquitectura de la red.

La tercera etapa, que comprende de los treinta y dos a los sesenta y seis años, marca el inicio de un cambio claro: la integración disminuye y la segregación aumenta de forma generalizada. En este periodo destacan especialmente el coeficiente de clustering y la eficiencia local, ambas asociadas a aumentos en la conectividad entre regiones vecinas. La eficiencia local se convierte en el mejor predictor de la edad, con significación en la mayoría de las regiones del cerebro. A pesar de estos cambios, la centralidad de los nodos apenas varía, lo que sugiere un patrón de reorganización estable en términos globales.

El cerebro en la tercera edad

La cuarta etapa se desarrolla entre los sesenta y seis y los ochenta y tres años. Solo cuatro métricas mantienen correlación significativa con la edad y la modularidad es la que mejor predice la variación en este intervalo. Los autores describen esta fase como un periodo en el que la organización topológica se hace más modular y en el que la integración continúa disminuyendo. La centralidad aumenta en ciertas métricas, aunque de manera más sutil que en etapas anteriores.

La quinta y última etapa, entre los ochenta y tres y los noventa años, muestra un patrón todavía más reducido: únicamente la subgraph centrality permanece asociada significativamente con la edad. La capacidad predictiva del resto de métricas se atenúa y solo unas pocas regiones mantienen cambios detectables. Los investigadores señalan que esta fase puede reflejar un debilitamiento general del vínculo entre edad y topología estructural.