Dos investigadores del Centro de Longevidad Vital (CVL) de la Universidad de Texas en Dallas han recibido una subvención de cinco años de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) para ampliar su estudio de la estructura, función y cognición del cerebro a través del tiempo mediante el uso de potentes imágenes de alta resolución.
Las profesoras de psicología, la Dra. Kristen Kennedy y la Dra. Karen Rodrigue, de la Escuela de Ciencias del Comportamiento y del Cerebro, recibieron 3,7 millones de dólares del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento de los NIH para ampliar su Estudio Longitudinal sobre el Envejecimiento en el Área de Dallas e incluir una cuarta y una quinta oleada de recopilación de datos, lo que les permitirá realizar un seguimiento de los participantes del estudio a lo largo de 14 años.
El proyecto ya abarca tres ciclos de recopilación de datos a lo largo de aproximadamente ocho años, con individuos de entre 20 y 98 años.
Kennedy y Rodrigue utilizarán uno de los aparatos de imagenología más potentes que existen: el escáner de resonancia magnética de 7 teslas, uno de los 35 que hay en Estados Unidos, en el Advanced Imaging Research Center (AIRC), una instalación conjunta con el UT Southwestern Medical Center, UT Dallas y otras instituciones del norte de Texas.
Con este aparato de resonancia magnética de 24 toneladas, que tiene la capacidad de obtener imágenes de menos de un milímetro de tejido, los investigadores podrán explorar los metabolitos químicos del tejido cerebral.
Comprender los mecanismos que subyacen al envejecimiento normal y al patológico es un objetivo crucial de salud pública.
Si bien la neurociencia cognitiva ha logrado grandes avances en la identificación de las principales diferencias cerebrales entre adultos jóvenes y mayores, una verdadera medición del envejecimiento requiere estudios longitudinales como el nuestro que muestran cómo cambian los parámetros cerebrales y cognitivos a lo largo del tiempo en un individuo, y que también incluyen a individuos en la mediana edad.
Dra. Kristen Kennedy, directora del Laboratorio de neuroimagen del envejecimiento y la cognición en CVL
Al final del proyecto, los investigadores tendrán cinco oleadas de datos que abarcarán a 180 participantes del estudio.
“Los próximos dos conjuntos de datos agregarán información novedosa sobre los factores metabólicos que pueden determinar si la trayectoria de envejecimiento cerebral de una persona es saludable o no, lo que lleva a patologías como la enfermedad de Alzheimer”, dijo Rodrigue, director del Laboratorio de Neurociencia Cognitiva del Envejecimiento en CVL.
Los avances tecnológicos desde que comenzó la investigación han permitido a los científicos estudiar el envejecimiento a un nivel más granular mientras buscan biomarcadores que mejoren la comprensión de las diferencias individuales en el envejecimiento cerebral.
“Las interacciones biológicas que determinan cómo envejecemos están fuera del alcance de la neuroimagen tradicional”, dijo Kennedy.
“Estas trayectorias y resultados neurocognitivos deben estudiarse en las micro, meso y macroescalas: desde las células y las moléculas hasta el nivel tisular que ahora podemos ver con
7 Tesla, hasta el nivel más amplio que hemos estado observando con la resolución de la resonancia magnética tradicional”.
La nueva fase del proyecto tiene tres objetivos. El primero consiste en buscar factores químicos de nivel micro en cambios cerebrales de mayor escala a lo largo del tiempo.
“Creemos que los participantes que mantienen niveles previos de señales de oxígeno en sangre tendrán firmas de neurometabolitos diferentes a las de aquellos que no los tienen”, dijo Kennedy.
“Ya sea que eso se presente en forma de altos niveles de antioxidantes, menor inflamación u otros factores que ahora podemos medir; eso es lo que queremos aprender”.
El segundo objetivo consiste en medir el espesor de la capa cortical y el contenido de mielina para identificar patrones que se correspondan con el envejecimiento saludable o disfuncional.
El objetivo final es comenzar a desentrañar las relaciones entre el envejecimiento en los tres niveles de la escala.
Las imágenes 7-T permitirán tres nuevos tipos de precisión en las imágenes para el proyecto CVL: se puede medir la mielina para evaluar la salud de las conexiones de materia blanca entre las regiones del cerebro; se puede medir el espesor cortical con mayor precisión para obtener nuevos conocimientos sobre cómo envejece la corteza cerebral; y se pueden identificar firmas neuroquímicas moleculares y celulares del cerebro que pueden vincularse fuertemente con ciertos patrones de envejecimiento.
“Mediremos las concentraciones regionales en el cerebro de varios neurometabolitos, incluidos antioxidantes como el glutatión, los neurotransmisores ácido gamma-aminobutírico (GABA) y glutamato, marcadores de neuroinflamación, aminoácidos adicionales y más”, dijo Kennedy.
“Esta oportunidad de salvar las brechas de conocimiento entre campos y a través de escalas espaciales es inmensamente emocionante”.
Rodrigue enfatizó que los grandes avances en el estudio del envejecimiento sólo son posibles con estudios longitudinales a largo plazo, que por diseño deben abarcar múltiples premios de financiación.
