Los cerebros más nuevos de la humanidad son los que corren mayor riesgo por el envejecimiento
Domingo 01 de
Septiembre 2024
La gran corteza prefrontal proporciona ventajas evolutivas y cognitivas sobre los primates no humanos, pero tiene un costo.
En los más de seis millones de años transcurridos desde que los humanos y los chimpancés se separaron de su ancestro común, los cerebros humanos han acumulado rápidamente tejido que ayuda a la toma de decisiones y al autocontrol. Pero las mismas regiones también son las que corren mayor riesgo de deterioro durante el envejecimiento, según un estudio 1 que comparó imágenes de cerebros de chimpancés con escáneres de cerebros humanos.
Estudios anteriores han demostrado que las regiones del cerebro humano que maduran más tarde, como partes del lóbulo frontal, son las primeras en mostrar signos de envejecimiento 2 , una teoría conocida como "último en entrar, primero en salir". El último estudio muestra que algunas de esas regiones que maduran más tarde y son más susceptibles al envejecimiento también evolucionaron más recientemente en los humanos.
Los resultados tienden a respaldar la “importante hipótesis de que nuestra expansión cortical se produjo a costa del deterioro relacionado con la edad”, afirma Rogier Mars, neurocientífico de la Universidad de Oxford (Reino Unido). Los resultados se publicaron en Science Advances el 28 de agosto.
Mapas mentales
Los investigadores crearon mapas basados en datos de cerebros humanos y de chimpancés ( Pan troglodytes ) utilizando imágenes por resonancia magnética (IRM) no invasivas. Analizaron imágenes de 189 chimpancés de entre 9 y 50 años y de 480 personas de entre 20 y 74 años.
En general, descubrieron que los cerebros de las dos especies eran generalmente simétricos en ambos hemisferios y tenían muchos grupos similares de estructuras anatómicas, especialmente en áreas de la corteza prefrontal. Esta región está involucrada en funciones cognitivas complejas, como el lenguaje, la memoria de trabajo, la percepción del tiempo y la toma de decisiones, dice el coautor del estudio Felix Hoffstaedter, un neurocientífico de big data en el Centro de Investigación Jülich, con sede en Bonn, Alemania. El daño a esta región está vinculado a la enfermedad de Alzheimer y varios tipos de demencia, dice.
Los investigadores midieron entonces cuánta materia gris del cerebro se reducía con el tiempo (señal de envejecimiento) en los chimpancés hasta los 50 años y en los humanos hasta la edad equivalente de 58. En los humanos, encontraron los mayores declives en la corteza frontal, incluida la corteza prefrontal, mientras que los chimpancés experimentaron los mayores declives en una estructura central involucrada en la formación de hábitos y las conductas de recompensa, llamada cuerpo estriado. Las regiones del cerebro involucradas con el procesamiento visual y las habilidades motoras fueron menos susceptibles al envejecimiento en ambas especies.
Crecimiento rápido
Por último, los investigadores evaluaron qué regiones del cerebro humano se habían expandido más en comparación con el cerebro de los chimpancés y compararon imágenes de cerebros humanos y de chimpancés de edad y sexo equivalentes. El crecimiento evolutivo más rápido se había producido en áreas de la corteza prefrontal, una de las regiones más susceptibles al envejecimiento. Una estructura oculta en lo profundo del cerebro e involucrada en el procesamiento de emociones y señales corporales, llamada ínsula, también mostró un crecimiento evolutivo rápido y un mayor riesgo de envejecimiento.
“Desde el punto de vista evolutivo, los últimos y mayores cambios”, afirma Hoffstaedter, “son aquellos en los que más se produce el envejecimiento”.
Los investigadores también compararon a los chimpancés con los babuinos oliva ( Papio anubis ) y los macacos rhesus ( Macaca mulatta ). En este caso, no encontraron tal vínculo entre las áreas del cerebro que habían experimentado una rápida expansión evolutiva y las que sufrieron un envejecimiento acelerado, lo que sugiere que esta característica podría ser exclusiva de la evolución del cerebro humano.
Mars dice que sería interesante observar los cambios relacionados con la edad más allá del declive de la materia gris, incluidos los cambios en las conexiones entre las regiones del cerebro y los perfiles de expresión genética.
Estudios anteriores han demostrado que las regiones del cerebro humano que maduran más tarde, como partes del lóbulo frontal, son las primeras en mostrar signos de envejecimiento 2 , una teoría conocida como "último en entrar, primero en salir". El último estudio muestra que algunas de esas regiones que maduran más tarde y son más susceptibles al envejecimiento también evolucionaron más recientemente en los humanos.
Los resultados tienden a respaldar la “importante hipótesis de que nuestra expansión cortical se produjo a costa del deterioro relacionado con la edad”, afirma Rogier Mars, neurocientífico de la Universidad de Oxford (Reino Unido). Los resultados se publicaron en Science Advances el 28 de agosto.
Mapas mentales
Los investigadores crearon mapas basados en datos de cerebros humanos y de chimpancés ( Pan troglodytes ) utilizando imágenes por resonancia magnética (IRM) no invasivas. Analizaron imágenes de 189 chimpancés de entre 9 y 50 años y de 480 personas de entre 20 y 74 años.
En general, descubrieron que los cerebros de las dos especies eran generalmente simétricos en ambos hemisferios y tenían muchos grupos similares de estructuras anatómicas, especialmente en áreas de la corteza prefrontal. Esta región está involucrada en funciones cognitivas complejas, como el lenguaje, la memoria de trabajo, la percepción del tiempo y la toma de decisiones, dice el coautor del estudio Felix Hoffstaedter, un neurocientífico de big data en el Centro de Investigación Jülich, con sede en Bonn, Alemania. El daño a esta región está vinculado a la enfermedad de Alzheimer y varios tipos de demencia, dice.
Los investigadores midieron entonces cuánta materia gris del cerebro se reducía con el tiempo (señal de envejecimiento) en los chimpancés hasta los 50 años y en los humanos hasta la edad equivalente de 58. En los humanos, encontraron los mayores declives en la corteza frontal, incluida la corteza prefrontal, mientras que los chimpancés experimentaron los mayores declives en una estructura central involucrada en la formación de hábitos y las conductas de recompensa, llamada cuerpo estriado. Las regiones del cerebro involucradas con el procesamiento visual y las habilidades motoras fueron menos susceptibles al envejecimiento en ambas especies.
Crecimiento rápido
Por último, los investigadores evaluaron qué regiones del cerebro humano se habían expandido más en comparación con el cerebro de los chimpancés y compararon imágenes de cerebros humanos y de chimpancés de edad y sexo equivalentes. El crecimiento evolutivo más rápido se había producido en áreas de la corteza prefrontal, una de las regiones más susceptibles al envejecimiento. Una estructura oculta en lo profundo del cerebro e involucrada en el procesamiento de emociones y señales corporales, llamada ínsula, también mostró un crecimiento evolutivo rápido y un mayor riesgo de envejecimiento.
“Desde el punto de vista evolutivo, los últimos y mayores cambios”, afirma Hoffstaedter, “son aquellos en los que más se produce el envejecimiento”.
Los investigadores también compararon a los chimpancés con los babuinos oliva ( Papio anubis ) y los macacos rhesus ( Macaca mulatta ). En este caso, no encontraron tal vínculo entre las áreas del cerebro que habían experimentado una rápida expansión evolutiva y las que sufrieron un envejecimiento acelerado, lo que sugiere que esta característica podría ser exclusiva de la evolución del cerebro humano.
Mars dice que sería interesante observar los cambios relacionados con la edad más allá del declive de la materia gris, incluidos los cambios en las conexiones entre las regiones del cerebro y los perfiles de expresión genética.
Con información de
Nature
