Estudio: Los cambios en la forma del cerebro pueden revelar signos tempranos del Alzheimer
El envejecimiento remodela el cerebro humano de formas que los científicos apenas comienzan a comprender. Un nuevo estudio de la Universidad de California en Irvine revela que no solo cambia el tamaño del cerebro con el tiempo, sino también su propia geometría. Estas distorsiones en la forma pueden ofrecer pistas tempranas sobre cómo el envejecimiento afecta la memoria, el razonamiento y la vulnerabilidad a la enfermedad de Alzheimer.
Nota: Este artículo tiene fines informativos y educativos. Resume una investigación científica en un lenguaje accesible para un público amplio y no es un comunicado de prensa científico oficial.
Cada segundo, el cerebro humano procesa pensamientos, recuerdos y sensaciones, pero su estructura cambia silenciosamente con el tiempo. Un estudio pionero publicado en Nature Communications en septiembre de 2025 informa de que el envejecimiento altera no solo el tamaño del cerebro, sino su propia forma.
Los investigadores descubrieron que sutiles distorsiones geométricas, donde algunas regiones se expanden mientras otras se comprimen, están estrechamente vinculadas al deterioro de la memoria y del razonamiento. Estos hallazgos podrían ofrecer una ventana completamente nueva para comprender cómo y dónde puede empezar a arraigar la enfermedad de Alzheimer, años antes de que aparezcan los síntomas.
Acerca del estudio
La investigación, titulada “Age-related constraints on the spatial geometry of the brain” (Limitaciones relacionadas con la edad en la geometría espacial del cerebro), fue dirigida por Yuritza Escalante y Jenna Adams bajo la supervisión de Michael A. Yassa, PhD, en el Centro de Neurobiología del Aprendizaje y la Memoria de la Universidad de California en Irvine. Colaboradores de la Universidad de La Laguna en España, incluido el autor principal Niels Janssen, contribuyeron al análisis.
El estudio contó con el apoyo del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (National Institute on Aging), una división de los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos.
Publicado en septiembre de 2025 en Nature Communications, el estudio presenta un nuevo enfoque analítico para comprender cómo la geometría espacial global del cerebro – su forma tridimensional – evoluciona con la edad y cómo esos cambios se relacionan con el rendimiento cognitivo.
Qué examinó el estudio
Las investigaciones previas sobre el envejecimiento cerebral se han centrado principalmente en la pérdida de volumen, midiendo qué regiones se reducen con el tiempo. Sin embargo, el equipo de UC Irvine quiso determinar si la forma – y no solo el tamaño – podía reflejar mejor los efectos del envejecimiento.
Plantearon la hipótesis de que, a medida que las personas envejecen, los cambios mecánicos y estructurales del cerebro podrían generar distorsiones medibles, remodelando la arquitectura del órgano de manera relacionada con la función cognitiva. Para comprobarlo, los investigadores analizaron 2.603 escáneres estructurales de resonancia magnética de adultos sanos de entre 30 y 97 años, mapeando las propiedades geométricas de cada cerebro a lo largo de la vida.
El análisis midió los gradientes de expansión y compresión – es decir, qué regiones se abomban hacia afuera o se contraen hacia adentro – y calculó las distancias entre las regiones homólogas (áreas correspondientes) de ambos hemisferios.
Métodos y diseño
Utilizando un modelo computacional de alta resolución, el equipo cuantificó cómo se deforma el cerebro en su conjunto con la edad. Este modelo registró sutiles desplazamientos tridimensionales que los análisis volumétricos estándar podrían pasar por alto. También identificó patrones globales: expansiones o compresiones a gran escala que no ocurren de forma aislada, sino como movimientos estructurales coordinados.
Los investigadores informaron de resultados consistentes y reproducibles en varios conjuntos de datos, lo que indica que estas transformaciones geométricas reflejan un patrón de envejecimiento universal más que una variación aleatoria.
Resultados clave
Entre los participantes surgió un patrón claro:
- Las áreas inferiores y anteriores (parte baja y frontal) del cerebro tendían a expandirse hacia afuera.
- Las regiones superiores y posteriores (parte alta y trasera) mostraban una compresión hacia adentro.
En conjunto, estos desplazamientos produjeron una remodelación medible de todo el cerebro. Es importante destacar que la magnitud de estas deformaciones se correlacionó con el rendimiento cognitivo. Las personas con una compresión posterior más pronunciada obtuvieron puntuaciones más bajas en las pruebas de razonamiento, lo que sugiere que la distorsión geométrica está vinculada de manera significativa al funcionamiento cerebral.
La replicación en conjuntos de datos independientes confirmó que este efecto es sistemático y no aleatorio, señalando el cambio en la forma del cerebro como una característica fiable del envejecimiento.
Interpretación de los autores
Según los autores, estos patrones geométricos reflejan cómo la arquitectura del cerebro se adapta al envejecimiento. Mientras que la pérdida de tejido muestra dónde desaparecen las células, la forma revela cómo actúan las fuerzas estructurales sobre el órgano en su conjunto, alterando potencialmente la tensión, la alineación y la conectividad entre las regiones.
Los investigadores propusieron que estos desplazamientos podrían influir en el estrés mecánico de estructuras clave. De especial interés es la corteza entorrinal, una pequeña región situada en lo profundo del lóbulo temporal medial que desempeña un papel central en la memoria.
La modelización indicó que, a medida que las partes inferiores del cerebro se expanden y las superiores se comprimen, la corteza entorrinal podría desplazarse hacia la base del cráneo, quedando expuesta a una tensión física continua.
Implicaciones para la investigación del Alzheimer
Se sabe que la corteza entorrinal es uno de los primeros lugares donde se acumula la proteína tau, un sello distintivo de la patología del Alzheimer.
Los autores sugirieron que las presiones geométricas recientemente observadas podrían ayudar a explicar esta vulnerabilidad temprana. Si el envejecimiento altera de manera sutil la forma del cerebro de un modo que aumenta la tensión sobre esta región delicada, las fuerzas mecánicas podrían interactuar con los cambios bioquímicos, haciendo que sea más susceptible a la degeneración.
El estudio no afirma que la geometría por sí sola cause la enfermedad. En cambio, identifica la forma del cerebro como un posible indicador temprano de fragilidad estructural, un factor que podría preceder a los síntomas clínicos durante muchos años. Esta perspectiva biomecánica añade una nueva capa a la investigación molecular y genética existente sobre el Alzheimer, ampliando la manera en que los científicos conciben el inicio de la enfermedad.
La forma como marcador de la salud cognitiva
Más allá del Alzheimer, los hallazgos relacionan la geometría cerebral con la eficiencia cognitiva general. Los participantes que mostraban una mayor distorsión global tendían a rendir peor en las tareas de memoria y razonamiento.
Dado que el cerebro funciona como una red interconectada, incluso ligeras alteraciones en la geometría espacial podrían influir en la eficacia con la que la información se transmite entre las distintas regiones.
Para los neurocientíficos, esto sugiere que la geometría puede actuar como un biomarcador integrado, un indicador físico de la salud cerebral global que refleja tanto los efectos locales como los globales del envejecimiento. Las mediciones tradicionales de volumen podrían pasar por alto estas relaciones mecánicas y distribuidas.
Líneas futuras de investigación
Los investigadores planean comprobar si las imágenes longitudinales pueden detectar una deformación geométrica progresiva y si esos cambios predicen un futuro deterioro cognitivo.
La combinación de este marco geométrico con técnicas de imagen molecular o metabólica podría aclarar cómo la estructura física interactúa con las vías bioquímicas en la neurodegeneración.
Su objetivo a largo plazo es perfeccionar el análisis de la forma cerebral como herramienta de investigación para estudiar el envejecimiento sano y patológico, no como diagnóstico clínico.
El equipo destacó que comprender cómo se modifica la arquitectura del cerebro podría, con el tiempo, contribuir a elaborar modelos tempranos de riesgo y a la neurociencia preventiva, aunque todavía se necesita más trabajo antes de considerar aplicaciones prácticas.
Por qué este estudio es importante
Al revelar que el envejecimiento altera no solo el tamaño del cerebro, sino también su forma, la investigación redefine la manera de entender el envejecimiento neuronal.
Los hallazgos abren la puerta a estudiar el cerebro como un sistema físico dinámico, cuya geometría refleja las fuerzas invisibles del tiempo, la gravedad y el mantenimiento biológico. Esta perspectiva geométrica podría ayudar a explicar por qué ciertas regiones, como la corteza entorrinal, soportan la mayor parte del estrés asociado a la edad.
Comprender estos patrones aún no ofrece soluciones clínicas, pero proporciona a los científicos un nuevo mapa conceptual de vulnerabilidad, mostrando que lo importante no es solo cuánto cerebro perdemos, sino cómo se reconfigura a lo largo del camino.
La información de este artículo es solo informativa y no es un consejo médico. Si tienes cualquier duda sobre tu salud, consulta siempre con un profesional.
Referencias
Escalante, Y.Y., Adams, J.N., Yassa, M.A. et al. Age-related constraints on the spatial geometry of the brain. Nat Commun 16, 8613 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-63628-3
