Por primera vez, la ciencia ha conseguido algo que hasta hace poco sonaba a ciencia ficción: reconstruir, paso a paso, cómo se forma un cerebro desde sus primeras células hasta alcanzar su asombrosa complejidad, algo así como un “Google Maps” del cerebro en desarrollo. Un consorcio internacional de investigadores ha creado el mayor mapa celular del cerebro en desarrollo, un atlas que permite ver cuándo y cómo nacen los distintos tipos de neuronas y glías, y en qué momentos del camino pueden aparecer las primeras señales de los trastornos neurológicos.

El proyecto, impulsado por la BRAIN Initiative del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos (NIH) y coordinado por el consorcio BRAIN Initiative Cell Atlas Network (BICAN), se plasmó en doce estudios publicados simultáneamente en la revista Nature. El objetivo: comprender las etapas críticas del desarrollo cerebral, desde el ratón hasta el ser humano, y descubrir cómo y cuándo pueden surgir enfermedades como el autismo, la esquizofrenia o incluso el glioblastoma, un agresivo cáncer del sistema nervioso.

Durante décadas, los científicos han intentado descifrar el misterio de cómo las células madre del cerebro se transforman en neuronas y glías, las dos grandes protagonistas del sistema nervioso. Pero seguirles la pista en el tiempo era casi imposible: los estados celulares cambian con rapidez, y el desarrollo del cerebro humano se extiende a lo largo de casi dos décadas. Ahora, gracias a las nuevas tecnologías de célula única y a herramientas espaciales avanzadas, los investigadores han podido reconstruir el proceso como si fuera una película microscópica del desarrollo cerebral.

Los resultados son tan reveladores como poéticos: las células no aparecen de manera ordenada ni predecible, sino en oleadas superpuestas, en un ritmo casi orgánico que recuerda a un concierto biológico. Algunas de esas oleadas vuelven a activarse más tarde, incluso en la edad adulta, cuando el cerebro necesita reparar daños o adaptarse a nuevos entornos. “Estos atlas ofrecen un plano detallado de cómo los diferentes tipos de células del cerebro emergen y maduran con el tiempo”, explica Hongkui Zeng, directora de Ciencias del Cerebro en el Instituto Allen de Estados Unidos y una de las autoras principales del proyecto. “Al conocer cuándo y dónde se activan los genes clave durante el desarrollo, podemos empezar a entender cómo las alteraciones en ese proceso conducen a trastornos como el autismo o la esquizofrenia”.

Reinvención continua

Uno de los hallazgos más fascinantes es que la diversificación celular continúa tras el nacimiento, especialmente en las neuronas GABAérgicas, que regulan la actividad cerebral, y en la corteza visual, donde las nuevas clases de neuronas emergen durante momentos clave como la apertura de los ojos o las primeras experiencias sensoriales. En otras palabras, el cerebro no nace “terminado”: sigue transformándose, moldeado por lo que ve, lo que siente y lo que vive. Según Zeng, “el hallazgo más revelador ha sido descubrir que las células cerebrales continúan cambiando y diversificándose durante todo el periodo posnatal”. A su juicio, esta plasticidad prolongada “podría estar detrás de la capacidad del cerebro para aprender, adaptarse y adquirir nuevas habilidades, pero también hacerlo más vulnerable a influencias externas y, al mismo tiempo, más capaz de corregir disfunciones”.

Esa vulnerabilidad no es un defecto, sino parte de la estrategia evolutiva que nos hace humanos. Nuestro cerebro madura con una lentitud extraordinaria: puede tardar unos 20 años en alcanzar su plena madurez, frente a los apenas 35 días del ratón. Este fenómeno, conocido como neotenia, podría ser la base de la inteligencia, el lenguaje y la creatividad, pero también es el motivo por el que somos más susceptibles a influencias externas durante la infancia y la adolescencia. “El cerebro humano tiene un proceso único de maduración retardada, llamado neotenia, que podría ser la base de capacidades como el lenguaje o la inteligencia, pero precisamente esa duración lo hace muy difícil de capturar experimentalmente”, explica la investigadora.

Entre los descubrimientos más llamativos figura la identificación de una célula progenitora humana vinculada al glioblastoma, un tipo de cáncer cerebral, y la localización de ventanas temporales de mayor riesgo genético para trastornos psiquiátricos. Esas ventanas marcan los momentos críticos en los que una mínima alteración genética o ambiental puede desencadenar un cambio duradero.

Para Zeng y su equipo, el mapa del cerebro en desarrollo no es solo un logro técnico: es una nueva forma de mirar la mente humana. “Esta prolongación del desarrollo nos obliga a replantear cómo entendemos las causas de los trastornos neuropsiquiátricos”, señala. “Distintos desórdenes podrían implicar alteraciones sutiles en etapas específicas de este proceso, afectando a determinados tipos de células o mecanismos celulares, lo que abre también oportunidades para la intervención”.

El consorcio BICAN planea ahora dar un paso más: crear mapas completos del desarrollo celular en todo el cerebro animal, superponer los datos humanos y alinear los resultados entre especies para llenar los vacíos críticos del conocimiento. El objetivo es utilizar esos datos para realizar análisis computacionales y simulaciones a gran escala, con el fin de entender las fuerzas moleculares que impulsan la formación del cerebro y, a partir de ahí, iniciar estudios funcionales que expliquen cómo surgen la sensación, el comportamiento y la conciencia.

Según Zeng, este esfuerzo tendrá un triple impacto: “Primero, comprenderemos mejor qué hace único al cerebro humano. Segundo, podremos estudiar con mayor precisión cuándo y dónde cambian los cerebros enfermos, tanto en tejidos humanos como en modelos animales. Y tercero, este conocimiento nos permitirá diseñar mejores modelos in vitro y terapias más precisas basadas en genes y células para tratar enfermedades neuropsiquiátricas”.

El mayor mapa celular del cerebro no solo representa un avance científico monumental, sino también una invitación a mirar hacia dentro. Cada célula, cada conexión, cada oleada de desarrollo revela que el cerebro no es una estructura fija, sino una obra en permanente construcción. Y entender su plano, aunque sea un poco, puede ser la clave para reparar sus fracturas más profundas.