Análisis extensivos a gran escala revelan la asociación entre la estructura cerebral y la capacidad cognitiva durante la adolescencia

Por qué importan los cerebros adolescentes

La adolescencia es un punto de inflexión tanto para el cerebro como para la mente. Durante estos años, las habilidades de pensamiento de los jóvenes —como el razonamiento, la memoria y la atención— pueden cambiar de manera notable, al igual que la estructura física de sus cerebros. Este estudio plantea una pregunta sencilla pero de gran alcance: ¿qué tan estrechamente vinculados están estos cambios cerebrales con el rendimiento cognitivo de los adolescentes, y cambia esa relación a medida que crecen entre aproximadamente los nueve y los quince años?

Mirando dentro de miles de mentes jóvenes

Para abordar esta cuestión, los investigadores recurrieron a escáneres cerebrales y pruebas cognitivas de más de 8.500 niños y adolescentes del estudio Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD), uno de los proyectos cerebrales más grandes jamás realizados. Cada participante completó estudios de RMN que revelan la anatomía cerebral y las propiedades del tejido, así como exploraciones por difusión que capturan cómo se mueve el agua a través del tejido cerebral, ofreciendo pistas sobre el cableado de las fibras nerviosas. El equipo midió 16 características diferentes en numerosas regiones de la corteza y en estructuras cerebrales más profundas, y luego utilizó esas mediciones para construir un mapa de cuán similares son entre sí distintas regiones, es decir, una red estructural del cerebro.

Cartografiar regiones cerebrales, conexiones y centros

En lugar de analizar una medida cerebral a la vez, los autores crearon una descripción rica del cerebro de cada persona, que incluye propiedades regionales, la fuerza de los enlaces estructurales entre pares de regiones y características de “centro” que capturan cuán central es una región dentro de la red global. A continuación relacionaron estas 16.563 características cerebrales con el rendimiento en siete pruebas cognitivas y con una puntuación global de “inteligencia general” que resume la capacidad compartida entre las tareas. Su análisis, potenciado por modelos estadísticos avanzados y miles de remuestreos para garantizar la robustez, permitió que distintas características cerebrales compitieran entre sí, destacando qué regiones y propiedades de la red estaban más consistentemente vinculadas a las habilidades cognitivas.

Áreas cerebrales y medidas clave relacionadas con el pensamiento

Los vínculos estructurales más fuertes con la inteligencia general se agruparon principalmente en los lóbulos frontal, temporal y occipital del cerebro. Estas áreas respaldan, respectivamente, la planificación y la toma de decisiones, el lenguaje y el significado, y el procesamiento visual. En contraste, algunas estructuras profundas y la corteza insular mostraron vínculos más débiles, al menos cuando se las consideró como centros de la red. Cuando los investigadores sumaron las asociaciones en todo el cerebro, las medidas estructurales tradicionales de la RMN —como el grosor cortical, la profundidad de los pliegues corticales y señales relacionadas con la composición tisular— destacaron más que las medidas basadas en difusión. Los centros de la red que estaban bien conectados de forma global a lo largo del cerebro se relacionaron más con la capacidad cognitiva que aquellos que solo estaban bien conectados a nivel local, lo que refuerza la idea de que la comunicación amplia entre sistemas cerebrales sustenta un pensamiento más inteligente.

Cómo cambian estos vínculos con la edad

Un aspecto distintivo de este trabajo es su enfoque en la dependencia de la edad: no solo si la estructura cerebral está ligada a la cognición, sino si esa relación se vuelve más fuerte o más débil entre los nueve y los quince años. Las mismas regiones cerebrales que estaban más fuertemente vinculadas al pensamiento —los lóbulos frontal, temporal y, especialmente, occipital— también mostraron el mayor cambio relacionado con la edad en esos vínculos. En otras palabras, en estas áreas la relación entre estructura y rendimiento no era fija; evolucionó a lo largo de la adolescencia. Las medidas de todo el cerebro que predijeron mejor la capacidad, en gran medida basadas en la RMN estructural, también tendieron a mostrar la mayor dependencia de la edad. A nivel de red, las propiedades locales se volvieron más sensibles a la edad, lo que sugiere que el ajuste fino del circuito local puede ser particularmente dinámico durante estos años.

Qué significa esto para las mentes en crecimiento

En conjunto, los hallazgos presentan la adolescencia como un periodo en el que la anatomía de regiones cerebrales clave y su posición dentro de redes a gran escala están estrechamente entrelazadas con el rendimiento intelectual de los adolescentes, y cuando ese vínculo cerebro–mente aún se está desarrollando. El estudio muestra que conjuntos de datos amplios y analizados con rigor pueden revelar en qué partes del cerebro la estructura es más informativa sobre la capacidad cognitiva y cómo cambian esas relaciones a medida que los jóvenes crecen. Si bien el trabajo no demuestra causalidad, ofrece una hoja de ruta detallada de cómo la estructura cerebral y la capacidad de pensamiento viajan juntas durante una ventana crucial del desarrollo, y proporciona una base para futuras investigaciones sobre el crecimiento cognitivo típico y atípico.

Cita: Yan, J., Iturria-Medina, Y., Bezgin, G. et al. Comprehensive large-scale analyses reveal association between brain structure and cognitive ability during adolescence. Commun Biol 9, 584 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09831-4

Palabras clave: desarrollo cerebral adolescente, capacidad cognitiva, estructura cerebral, redes cerebrales, RMN