Diferenças no crescimento do cérebro começam antes do nascimento, indica novo estudo

Um novo estudo concluiu que as divergências na forma como os cérebros de rapazes e raparigas crescem têm início ainda antes do parto, com aumentos mais rápidos do volume global já detetáveis durante a gravidez.

Este resultado desloca parte da origem da variação cerebral para o período intrauterino, quando o desenvolvimento decorre antes de a experiência pós-natal poder justificar essas mudanças.

Ressonâncias magnéticas a ligar antes e depois do parto

Com base em quase 800 exames cerebrais que cobriram desde a meia gestação até às primeiras semanas após o nascimento, o padrão observado surgiu como uma mudança contínua, e não como etapas separadas.

Ao analisar essas imagens, Yumnah T. Khan, da Universidade de Cambridge, registou que os cérebros masculinos apresentavam, com a idade, aumentos de volume mais acentuados ao longo de toda esta janela inicial.

As diferenças já eram visíveis antes do nascimento e mantiveram-se depois do parto, sugerindo uma trajetória partilhada em vez de uma divergência súbita no período pós-natal.

Por ocorrer tão cedo, este enquadramento aponta a origem da variação para o desenvolvimento pré-natal e reforça a necessidade de perceber como o crescimento se distribui por tecidos e regiões específicas do cérebro.

O ritmo do crescimento altera-se no período perinatal

Ao longo do período perinatal - que abrange o final da gravidez e o início da vida do recém-nascido - o crescimento do cérebro mudou de velocidade, em vez de ser apenas um aumento contínuo de tamanho.

O volume cerebral total atingiu o ritmo mais acelerado perto do nascimento e, depois, abrandou quando a equipa ajustou as análises aos dias decorridos após o parto.

“O cérebro humano passa pelo seu desenvolvimento mais rápido e complexo antes e pouco depois do nascimento”, afirmou Khan.

Como o tempo se altera de forma tão rápida nesta transição, comparar apenas fetos ou apenas recém-nascidos deixaria pouco claro o que acontece na passagem para a vida neonatal.

Conexões precoces: a matéria branca ganha peso a meio da gravidez

Durante a meia gestação, a matéria branca - feixes de fibras que conectam áreas do cérebro - foi o tecido que mais contribuiu para o aumento do volume total, em comparação com outros tipos de tecido.

Como estas fibras permitem a comunicação entre regiões distantes, este crescimento inicial provavelmente ajuda a estabelecer ligações básicas entre áreas, essenciais para atividade cerebral posterior e para o controlo do corpo.

Depois de cerca de 35 semanas, a sua proporção no volume cerebral total diminuiu, à medida que outros tecidos acompanharam o ritmo ao longo do mesmo período.

O padrão é compatível com um cérebro que, primeiro, prepara as ligações e, em seguida, acrescenta tecido de processamento em torno dessas conexões iniciais, por todo o cérebro em expansão.

Matéria cinzenta em ascensão no final da gestação

Já no final da gravidez, a matéria cinzenta - tecido que processa sinais e sustenta o pensamento - passou a ser o principal contributo para o crescimento cerebral.

A sua expansão reflete o aumento de ramificações celulares e de pontos de contacto, o que facilita a transmissão de mensagens entre células à medida que as redes se consolidam.

Esta mudança prolongou-se após o nascimento, quando visão, sons, alimentação e toque passaram a impor novas exigências ao cérebro em desenvolvimento.

Crescer não significa que as capacidades estejam concluídas, mas indica que, nas primeiras semanas, se está a formar a base tecidular que suportará aprendizagens futuras.

Centros cerebrais amadurecem mais cedo do que o córtex

As regiões mais profundas do cérebro atingiram o seu pico de crescimento máximo mais cedo do que as regiões externas associadas ao pensamento complexo e ao controlo consciente.

As áreas subcorticais - estruturas profundas abaixo da superfície cerebral - apoiam emoção, movimento, sinais corporais e coordenação durante este período.

Faz sentido que estes picos ocorram cedo, porque a sobrevivência do recém-nascido depende, antes de mais, de respiração, movimento, atenção e controlo corporal básico desde o início.

Entretanto, o tecido cortical externo - a camada superficial dobrada do cérebro - continuou a desenvolver-se, à medida que sistemas de aprendizagem posteriores se expandiram após o nascimento e para além dele.

Diferenças entre sexos no crescimento do cérebro humano tornam-se visíveis cedo

Ao longo de todo o conjunto de dados, os cérebros masculinos, em média, aumentaram mais o volume total com a idade do que os cérebros femininos nas semanas avaliadas.

Uma análise anterior focada em recém-nascidos já tinha identificado padrões de volume associados ao sexo à nascença, mas não quando essas trajetórias se separavam antes do parto.

Ao incorporar exames pré-natais, tornou-se claro que a diferença não resulta apenas da vida fora do útero durante o primeiro mês.

Ainda assim, as médias de grupo não permitem prever o que acontecerá a uma criança concreta, porque há grande variação entre cérebros saudáveis dentro de cada sexo em todas as idades.

Hormonas continuam por confirmar como explicação direta

A biologia sugere um possível fator: no início da gravidez, fetos masculinos produzem cerca de 2,5 vezes mais testosterona - uma hormona sexual - do que fetos femininos.

Essa hormona pode influenciar a forma como as células crescem, mas este estudo não mediu diretamente os níveis hormonais em cada gravidez.

Também genes, sinais da placenta, nutrição e experiência precoce podem afetar a velocidade do crescimento cerebral.

A causa permanece em aberto; por agora, o resultado estabelece sobretudo uma cronologia, e não uma explicação simples assente num único elemento.

Questões sobre autismo ganham um novo enquadramento temporal

Esta cronologia é relevante para o autismo e outras condições do desenvolvimento cerebral em que o tempo do crescimento pode diferir cedo na vida e influenciar a aprendizagem.

De acordo com dados atuais de vigilância nos EUA recolhidos por autoridades federais de saúde, o autismo é diagnosticado mais de três vezes mais frequentemente em rapazes do que em raparigas.

Mapas cerebrais precoces, por si só, não explicam esse desequilíbrio, porque o diagnóstico também reflete comportamento, acesso a cuidados, enviesamento clínico e diferenças na forma como sinais são reportados consoante o sexo.

Ainda assim, este novo calendário dá aos investigadores um ponto de partida mais claro para testar a biologia com evidência mais robusta, antes de surgirem sintomas na infância.

Limitações definem o alcance dos resultados

Várias limitações mantêm os resultados úteis, mas circunscritos, sobretudo nas semanas mais precoces e mais tardias da gravidez, em que a cobertura foi menor.

Os exames pré-natais começaram após as 21 semanas, e o conjunto de dados incluiu relativamente poucas imagens de gravidezes após as 37 semanas.

Apenas 97 participantes realizaram exames repetidos, pelo que a evidência mais forte continua a assentar em padrões ao nível do grupo, e não em previsão individual.

Além disso, diferenças nas configurações de aquisição entre exames de fetos e de recém-nascidos podem influenciar estruturas pequenas, apesar de o padrão global se ter mantido consistente.

Mapear a linha temporal do crescimento antes e depois do parto

Uma perspetiva contínua do crescimento pré e pós-natal oferece aos cientistas uma base de referência mais sólida para estudar a variação saudável entre muitas famílias.

Trabalho futuro poderá testar o papel de hormonas, genes, ambiente e contexto do parto sem tratar o nascimento como o início do desenvolvimento.