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| Las regiones del cerebro que actúan de forma coordinada cambian a medida que la persona madura. Crédito: Microscape/SPL |
Los escáneres cerebrales realizados a más de 3.500 personas permiten a los científicos elaborar una guía sobre las áreas del cerebro que trabajan conjuntamente desde el nacimiento hasta los 100 años de edad.
Los científicos han creado el primer atlas de patrones clave específicos de "parloteo" cerebral y han determinado cómo cambian estos patrones a lo largo de toda la vida humana.
El primer atlas de la
organización funcional
del cerebro humano
Escáneres cerebrales de 3 556 personas, desde neonatos hasta centenarios, permiten por primera vez cartografiar cómo las regiones del cerebro colaboran entre sí—y cómo esa colaboración cambia— a lo largo de toda la vida humana. El estudio abre la puerta a nuevas formas de detectar y comprender el autismo, el Alzheimer, la esquizofrenia y otras enfermedades neurológicas.
Una guía completa del cerebro, de los 16 días a los 100 años
El cerebro humano no es un órgano estático. Sus regiones no trabajan de forma aislada, sino en redes dinámicas que cambian continuamente desde el nacimiento hasta la vejez. Hasta ahora, los neurocientíficos disponían de mapas parciales de esta organización —centrados en etapas concretas del desarrollo—, pero ningún estudio había trazado, de principio a fin, cómo evolucionan los tres patrones fundamentales de conectividad funcional a lo largo de toda la vida.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill ha llenado ese vacío. Su trabajo, publicado el 25 de marzo de 2026 en la revista Nature, analiza imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) de 3 556 personas con edades comprendidas entre los 16 días y los 100 años. El resultado es el primer atlas continuo de la jerarquía funcional del neocórtex humano: una referencia normativa que describe, punto por punto y año a año, cómo se organiza el diálogo entre las distintas zonas del cerebro.
«Esto nos proporciona un mapa de referencia de cómo está organizado típicamente el cerebro en diferentes edades. El objetivo a largo plazo es comprender mejor cómo se desarrollan y envejecen el cerebro y cómo ese panorama puede diferir en la enfermedad.»
Hoyt Patrick Taylor IV, autor principal — Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill (UNC Newsroom, 2026)
El concepto central del estudio es la conectividad funcional: el grado de coordinación entre regiones cerebrales separadas. Cuando dos áreas distantes se activan de forma sincronizada, los investigadores infieren que trabajan juntas para sostener una misma función. Estas correlaciones de actividad pueden resumirse en unos pocos gradientes espaciales dominantes —ejes que ordenan las regiones corticales según la similitud de sus patrones de conexión—, de forma análoga a cómo un mapa de calor resume la temperatura de un continente en una sola imagen.
El córtex como paisaje continuo: los tres gradientes que lo gobiernan
En lugar de dividir el córtex cerebral en regiones discretas con fronteras nítidas, el equipo lo abordó como un paisaje continuo. Tres gradientes espaciales dominantes emergen del análisis y capturan los principios organizativos más fundamentales del cerebro:
| Eje | Siglas | Qué separa | Función cognitiva asociada | Pico de madurez |
|---|---|---|---|---|
| Sensoriomotor-asociativo | SA | Regiones sensoriales primarias frente a áreas de asociación de orden superior | Desde la percepción elemental hasta el pensamiento abstracto, la memoria y la integración de información compleja | ~19 años |
| Visual-somatosensorial | VS | Procesamiento visual frente a procesamiento corporal (tacto, movimiento) | Coordinación entre lo que vemos y cómo movemos y sentimos nuestro cuerpo | ~5 años |
| Modulación-representación | MR | Control cognitivo (objetivos, memoria de trabajo) frente a representación interna y pensamiento autoreferencial | Equilibrio entre actuar sobre el mundo exterior y construir una imagen interna del yo y del entorno | ~19 años |
El eje SA —el más prominente— va desde las regiones que procesan directamente los estímulos sensoriales hasta las áreas de asociación donde se integra la información para generar pensamiento complejo. Es, en esencia, la columna vertebral jerárquica del cerebro pensante. El eje VS madura de forma notablemente más temprana, lo que refleja cómo el cerebro de un lactante prioriza ante todo la construcción del mundo visual y del esquema corporal. Los ejes SA y MR, vinculados al pensamiento abstracto y al control ejecutivo, alcanzan su madurez máxima en torno a los 19 años, coherentemente con la maduración prolóngáda del córtex prefrontal que la neurociencia ya conocía.
Cuatro revelaciones que reescriben el manual del desarrollo cerebral
1. Los primeros cuatro años son los más transformadores
Los cambios más rápidos en la topografía de los gradientes se producen antes de los cuatro años. En ese período, los ejes vinculados a procesos de orden superior se reorganizan desde disposiciones difusas e inmaduras hacia patrones progresivamente similares a los del adulto. El cerebro de un recién nacido gira en torno a fuertes distinciones entre sistemas sensoriales primarios; con el desarrollo, los principios organizativos abstractos van tomando el relevo.
2. La conectividad funcional predice el rendimiento cognitivo en adultos jóvenes
En adultos jóvenes, el grado en que el gradiente sensoriomotor-asociativo individual se ajusta al promedio poblacional se correlaciona con el rendimiento en varios dominios cognitivos: desde la velocidad de procesamiento hasta la memoria. Los cerebros cuya organización funcional se desvía más de la norma de su grupo de edad tienden a mostrar un rendimiento diferente en tests cognitivos.
3. Los genes son el andamio inicial, la experiencia lo modela
El equipo analizó la relación entre la expresión génica cortical y la organización de los gradientes en distintas edades. Los patrones de expresión génica adultos se correlacionan más fuertemente con la organización gradiente en los primeros años de vida, y esa correspondencia se debilita progresivamente. El hallazgo sugiere que los programas genéticos proporcionan un andamio transitorio que es modificado por las experiencias postnatales: la naturaleza establece el plano, pero la experiencia construye el edificio.
4. Estructura y función se desacoplan con la edad
La correspondencia entre la microestructura cortical (grosor, mielinización) y la organización funcional es máxima en la infancia y disminuye de forma no lineal a lo largo de la vida. En adultos mayores, la estructura física del córtex predice cada vez menos cómo funciona dinámicamente. Este desacoplamiento podría reflejar mecanismos compensatorios que permiten mantener la resiliencia cognitiva a pesar del deterioro microestructural asociado al envejecimiento.
«Esta es una contribución importante al campo. Una guía así puede ser útil para entender cuándo emergen los problemas del desarrollo y las enfermedades neurodegenerativas.»
Jakob Seidlitz, neurocientífico — Universidad de Pensilvania (vía Nature, 25 mar. 2026)
De la investigación básica a la clínica: qué abre este atlas
Los propios autores advierten que el atlas es por ahora una referencia científica, no una herramienta de diagnóstico. Sin embargo, su potencial clínico es considerable. Al establecer por primera vez cómo debería verse un cerebro funcionalmente sano a cada edad, el atlas proporciona la línea de base contra la que detectar desviaciones patológicas. La lógica es la misma que subyace a las curvas de crecimiento en pediatría: solo podemos identificar un tamaño anómalo si conocemos el rango normal.
Los investigadores señalan que muchas condiciones del neurodesarrollo y psiquiátricas —autismo, TDAH, esquizofrenia— presentan alteraciones diversas en dominios sensoriales, cognitivos y sociales que hasta ahora han sido difíciles de unificar bajo un único modelo explicativo. Un marco centrado en las jerarquías de procesamiento de información, como el que capturan los gradientes funcionales, podría ayudar a consolidar modelos anteriores y proporcionar biomarcadores del desarrollo cerebral atípico.
Autismo y trastornos del neurodesarrollo
Los trastornos del espectro autista se asocian a patrones atípicos de conectividad funcional que afectan especialmente al eje sensoriomotor-asociativo. El atlas ofrece por primera vez una referencia normativa suficientemente densa en el tiempo para detectar cuándo y dónde el desarrollo de ese eje se desvía en niños muy pequeños, lo que podría facilitar diagnósticos más tempranos e intervenciones más precisas en la ventana crítica de los primeros años de vida.
Alzheimer y neurodegenención
La enfermedad de Alzheimer y otras demencias se manifiestan en parte como una desorganización progresiva de la conectividad funcional, particularmente en las redes de asociación de orden superior. Disponiendo ahora de una curva normativa de cómo evoluciona esa conectividad en el envejecimiento sano, los clínicos podrán cuantificar con mayor precisión cuánto se aleja un paciente de la trayectoria esperada para su edad, y hacerlo en etapas presintomáticas.
Esquizofrenia y psicosis
La esquizofrenia suele debutar en la adolescencia tardía y la primera adulez, precisamente cuando los ejes SA y MR alcanzan su pico de madurez según el nuevo atlas. Comprender qué disrupciones en esa madurez crítica contribuyen a la aparición de la psicosis puede orientar tanto la investigación etiopatogénica como el diseño de intervenciones preventivas.
Lesiones cerebrales y neurorehabilitación
En pacientes con lesiones cerebrales traumaticas o accidentes cerebrovasculares, el atlas puede servir como referencia para evaluar el grado de reorganización funcional durante la recuperación y calibrar si la conectividad del paciente converge hacia patrones normativos o se está desviando. Esto podría permitir ajustar las estrategias de rehabilitación de forma mucho más personalizada.
Además de sus implicaciones clínicas, el atlas proporciona un marco común para que distintos grupos de investigación comparen sus hallazgos de forma coherente. Hasta ahora, la falta de una referencia normativa unificada dificultaba comparar resultados entre estudios con distintos rangos de edad o metodologías de adquisición de datos.
Cómo se construyó el primer atlas funcional del cerebro humano
El equipo partió de un conjunto de datos de resonancia magnética funcional en reposo (resting-state fMRI) de alta calidad y temporalmente denso, abarcando desde neonatos hasta centenarios. A partir de las matrices de correlación de la actividad cerebral, aplicaron técnicas de difusión espectral para extraer los tres gradientes principales de conectividad funcional. Sobre cada uno de ellos ajustaron modelos aditivos generalizados mixtos (GAMM) que capturan las trayectorias no lineales del desarrollo a lo largo de toda la vida. La robustez de los resultados se verificó enriqueciendo el análisis con datos de expresión génica cortical del Atlas del Cerebro Humano de Allen (AHBA) y con métricas de microestructura cortical, lo que permitió explorar la relación entre la arquitectura molecular, la estructura física y la organización funcional en cada etapa vital.
Referencia principal: Taylor, H. P. IV et al. «Functional hierarchy of the human neocortex across the lifespan.» Nature, 25 de marzo de 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-10219-x — Comentario: Bethlehem, R. A. I. & Margulies, D. S. «Charting the human brain’s lifelong functional organization.» Nature News & Views, 25 mar. 2026. DOI: 10.1038/d41586-026-00637-2 — Nota de prensa: UNC Health, «New Functional Growth Chart Shows How the Human Brain Changes from Birth to Age 100», 25 mar. 2026.
