La pupila como ventana al cerebro que envejece bioRxiv

En la habitación oscura del escáner, una persona observa atentamente unos destellos poco frecuentes en la pantalla. Una cámara infrarroja graba su pupila mil veces por segundo, mientras la máquina de resonancia magnética registra qué zonas del cerebro se activan. Así, 89 voluntarios de entre 19 y 78 años ayudaron a los científicos a ver cómo la pupila se convierte en una pantalla donde el cerebro muestra dos señales distintas.

La primera señal son los cambios rápidos de la pupila. Cuando alguien detecta un estímulo inesperado, la pupila se dilata de golpe y vuelve enseguida a su sitio. Esos destellos coinciden con la actividad de regiones cerebrales donde hay una densidad especialmente alta de terminaciones que liberan noradrenalina. La noradrenalina es una sustancia que el cerebro usa como un botón de «¡atención!»: hace que las neuronas respondan más rápido y ayuda a concentrarse. La segunda señal es el tamaño de la pupila en reposo. Está ligado a regiones del cerebro con abundantes receptores de opioides y cannabinoides. Estos sistemas funcionan como un regulador de fondo: no se encienden con cada estímulo, sino que ajustan despacio el nivel general de excitación, igual que el volumen de un altavoz no cambia con cada nota, pero determina a qué volumen suena toda la música.

Con la edad, la relación entre los cambios rápidos de la pupila y el cerebro se debilita. En los participantes mayores eran menos las regiones cerebrales que se sincronizaban con la pupila, y la coincidencia con el mapa noradrenérgico disminuía. En cambio, la relación entre el tamaño de la pupila y los receptores opioides y cannabinoides se mantenía invariable de los 19 a los 78 años. Esto significa que la pantalla de la pupila no se rompe entera: una parte se apaga, y la otra sigue brillando con la misma intensidad.

Antes no estaba claro si la pupila reflejaba la actividad de una sola región del cerebro o de varias sistemas químicos a la vez, ni si esa relación se mantenía con la edad. Ahora se ve que los cambios rápidos de la pupila son la huella del sistema noradrenérgico, y el tamaño absoluto, la huella de los sistemas opioide y cannabinoide. El truco es sencillo: comparar los mapas de correlación entre la pupila y la actividad cerebral con los mapas de densidad de receptores obtenidos mediante PET. El beneficio práctico salta a la vista. La pupilometría, es decir, medir la pupila con una cámara, cuesta una miseria comparada con la tomografía. Si el debilitamiento de la relación entre la pupila y el cerebro indica de verdad un declive del sistema noradrenérgico, esa prueba podría convertirse en una alerta temprana del riesgo de alzhéimer. Pero por ahora es solo el primer paso: hacen falta observaciones prolongadas de las mismas personas para comprobar si la señal cada vez más tenue de la pupila anuncia de verdad problemas de memoria. Por ahora, la pupila sigue siendo una ventana por la que se ve envejecer el cerebro, pero es una ventana que apenas empiezan a limpiar.