¿Puede el estado cerebral de los bebés prematuros condicionar su desarrollo posterior y dar pistas sobre si sufrirán ciertas enfermedades o trastornos en el futuro? Es la pregunta que se ha hecho un equipo internacional en el que participan investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) que ha identificado estados de activación cerebral que funcionan de un modo diferente en los bebés prematuros y que pueden condicionar el modo en que se desarrollarán posteriormente.

“La activación cerebral es inherentemente dinámica. Lo observamos en nuestro día a día; nuestro cerebro se encuentra en estados muy distintos cuando estamos dormidos o despiertos, contentos o tristes, calmados o enfadados, y un largo etcétera; y cambia con rapidez de un estado a otro en presencia de un estímulo o un riesgo”, explica Lucilio Cordero, investigador de la ETSI de Telecomunicación de la UPM y uno de los participantes en este trabajo.

Esos cambios de estado cerebral son también intuitivamente aparentes en bebés. Sueño y vigilia, llanto y reposo se alternan a gran velocidad y se solapan con la rápida emergencia de nuevas dinámicas durante las semanas posteriores al nacimiento. Y es precisamente esta actividad la que parece que funciona de manera distinta cuando los bebes nacen prematuramente. Pero, ¿puede esto influir en su desarrollo posterior?

“En el caso adulto, distintos estudios han vinculado la caracterización de patrones dinámicos de conectividad cerebral con procesos del lenguaje, la cognición o la función motora, así como con características clínicas o de conducta en diversos trastornos o condiciones mentales. Es por ello que nos planteamos desarrollar técnicas de análisis similares para recién nacidos”.

Para ello, los investigadores utilizaron imágenes de resonancia magnética cerebral de recién nacidos con una resolución nunca antes alcanzada adquiridos dentro del developing Human Connectome Project (dHCP), un proyecto del European Research Council en el que también participaba Cordero que pertenece al grupo de Tecnología de Imágenes Biomédicas de la UPM.

Escaneando el cerebro de los bebés prematuros

El trabajo de los investigadores se centra en las diferencias en los patrones de conectividad cerebral dinámica entre bebés prematuros y a término. Para ello el cerebro de los bebés prematuros se escaneó cerca del momento en que se debería haber producido su nacimiento a término, mientras que el de los bebés a término se escaneó unos pocos días después de nacer. “De esta manera se pueden estimar las diferencias en el desarrollo cerebral según el bebé haya estado fuera o dentro del útero materno durante algunas de las semanas del tercer trimestre de gestación. Además, al año y medio de vida, a los mismos bebés se les realizan pruebas neuropsicológicas para estudiar las posibles relaciones entre las dinámicas cerebrales observadas alrededor del nacimiento y los resultados del neurodesarrollo”, explica el investigador de la UPM.

En base a ello, el estudio identificó seis estados cerebrales diferentes: tres de ellos abarcaban todo el cerebro y tres estaban limitados a regiones del cerebro (regiones occipitales, sensomotoras y frontales). Al comparar los bebés a término y los prematuros, los investigadores demostraron que diferentes patrones de conectividad están relacionados con el nacimiento prematuro; por ejemplo, los bebés prematuros pasaban más tiempo en estados cerebrales frontales y occipitales que los bebés a término. También demostraron que la dinámica del estado cerebral al nacer está relacionada con una variedad de resultados del desarrollo en la primera infancia.

Los datos ya serían relevantes por si solos, explican los investigadores, pero si a ello le sumamos que por primera vez se identifica que existe una asociación ya estudiada entre ciertas alteraciones en los patrones de activación cerebral alrededor del nacimiento y algunos rasgos asociados al comportamiento repetitivo, percepción sensorial e interacciones sociales medidos al año y medio de vida, la relevancia del trabajo se incrementa.

“Nos encontramos ante un estudio pionero que establece nuevos procedimientos para la caracterización de perturbaciones en el normal funcionamiento del cerebro del recién nacido, con potenciales implicaciones en el diagnóstico precoz de las alteraciones del neurodesarrollo”, explica Lucilio Cordero. “En particular, los hallazgos de este estudio podrían en el futuro contribuir al diagnóstico precoz de la esquizofrenia, el trastorno por déficit de atención e hiperactividad, o el autismo. Asimismo, la posibilidad de analizar en detalle las dinámicas de activación cerebral puede contribuir al desarrollo de protocolos de prevención e intervención personalizados que permitan mejorar el curso vital de los bebés con mayor probabilidad de desarrollar los trastornos o condiciones mentales mencionados anteriormente”, concluye.

En el trabajo, que se ha publicado en la revista Nature Communications, han participado, además de la UPM, el King’s College de Londrés, la Universidad de Northumbria, la Universidad de Oxford, el Instituto de Salud Carlos III, el Imperial College de Londres, la Universidad de Turku, el Turku University Hospital, la Universidad Pompeu Fabra, la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados, el Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences, la Universidad de Monash y el Evelina London Children’s Hospital.