La expresión huella cerebral suena a ciencia ficción, pero hoy es pura realidad medible. Bajo ese paraguas caben varias líneas de investigación que convergen en una idea potente: cada cerebro deja un patrón propio y reconocible en su actividad, en cómo se organizan sus redes y, en algunos casos, hasta en señales corporales relacionadas.
Entender esa huella no solo responde al qué somos, también al para qué sirve: desde predecir la intensidad con la que sentimos una emoción, identificar a una persona por su conectividad funcional, reconocer rasgos de identidad en el movimiento o la voz, hasta anticipar riesgos de deterioro cerebral con biomarcadores en sangre. El reto está en separar el bombo publicitario de la evidencia: hay avances robustos, validaciones en múltiples contextos y, a la vez, límites claros que conviene no perder de vista.
Qué es la huella cerebral hoy: un concepto, varias capas complementarias
Cuando hablamos de huella cerebral, no nos referimos a una única cosa. En neurociencia actual se usa para varias realidades que se solapan: patrones de conectividad funcional únicos (el llamado conectoma funcional), firmas neuronales que codifican dimensiones afectivas como el arousal, rasgos dinámicos de identidad en movimiento y voz, e incluso perfiles biológicos en sangre que reflejan el estado del cerebro.
En conectividad funcional, equipos de Yale y otros centros demostraron que el mapa de conexiones que muestra la resonancia magnética funcional es tan personal como una huella dactilar. Con 126 voluntarios y 268 nodos cerebrales, vieron que el perfil de flujo de actividad de cada individuo es estable entre sesiones de descanso y tareas, y permite volver a identificar a la misma persona dentro de un grupo.
Otra capa distinta es la que cartografía cómo sentimos. Con fMRI naturalista y aprendizaje automático, investigadores internacionales entrenaron la firma llamada BAAS, siglas en inglés de Brain Affective Arousal Signature. Esta firma cerebral predice la intensidad con la que una emoción se vive, sea agradable o desagradable, separando la intensidad afectiva de si algo nos gusta o nos disgusta.
La identidad también aflora en lo dinámico. Una revisión reciente recuerda que los gestos, la voz y la marcha forman firmas de identidad, aprendidas con la familiaridad, que el cerebro integra para reconocer mejor a las personas incluso en condiciones difíciles. Esa ventaja del movimiento no solo hace más reconocibles las caras; conecta con cómo suena una voz y con patrones temporales compartidos.
Y no todo pasa por escáneres. Desde Israel, un equipo registró 24 horas de respiración nasal con un dispositivo portátil en 100 sujetos y halló una huella respiratoria capaz de identificar individuos con un 96,8% de acierto. Además, parte de su variabilidad se asoció con rasgos como el índice de masa corporal, los ciclos de sueño o niveles de ansiedad y depresión medidos por cuestionarios estandarizados.
Finalmente, la huella también puede ser molecular. Analizando unas 3.000 proteínas plasmáticas y combinando resonancia multimodal con modelos de inteligencia artificial, un amplio estudio identificó 13 proteínas vinculadas al envejecimiento cerebral y validó seis (GDF15, BCAN, TIMP4, KLK6, ADGRG1, LGALS4), con señal especial para BCAN y GDF15 en su asociación con demencia, ictus y función motora.
Cómo se mide: del fMRI naturalista a sensores portátiles y ómicas
La conectividad funcional se obtiene con resonancia magnética funcional (RMf). En los estudios pioneros, se escaneó a los participantes en reposo y durante tareas, repetidas varios días, y se calculó cómo se relacionaban entre sí cientos de regiones (los 268 puntos de referencia). Ese patrón, expresado como una matriz de correlaciones, resultó suficientemente distintivo y estable para identificar al mismo individuo en grupos grandes.
Más recientemente, investigadores de la EPFL mostraron que no hacen falta sesiones larguísimas: con aproximadamente 100 segundos de RMf ya se extrae señal útil para una identificación fiable. Esta observación abre puertas prácticas, porque reduce tiempos y costes de adquisición sin perder la capacidad de capturar la huella funcional.
Para la dimensión emocional, el equipo que desarrolló BAAS optó por fMRI naturalista: en lugar de imágenes estáticas, las personas vieron vídeos diseñados para provocar emociones diversas (miedo, alegría, etc.) y calificaron después cuán intensas habían sido sus sensaciones. Con técnicas de aprendizaje automático, hicieron corresponder esas puntuaciones con patrones de activación distribuidos por todo el cerebro.
La huella respiratoria se midió con un sistema ligero: tubos desde las fosas nasales que rodean el cuello y se conectan a un pequeño registrador. El dispositivo permitió monitorizar 24 horas seguidas y descubrir rasgos estables en el patrón de flujo nasal, algo difícil de captar en pruebas clínicas habituales que duran minutos.
En envejecimiento cerebral, la estrategia combinó resonancias multimodales en casi 11.000 personas con proteómica en unas 5.000. Con modelos de machine learning se estimó la edad cerebral frente a la cronológica y se relacionaron picos de cambio en proteínas plasmáticas con momentos clave del envejecimiento del cerebro (alrededor de los 57, 70 y 78 años).
Lo que revela del cerebro: intensidad emocional, identidad y redes distribuidas
Uno de los hallazgos de BAAS es que la intensidad afectiva no depende de un único centro. La firma se reparte por múltiples redes, incluyendo amígdala (miedo y relevancia emocional), ínsula (interocepción y sensación corporal), corteza prefrontal medial (conciencia de lo sentido), cíngulo anterior (control bajo presión) y núcleos del tronco encefálico relacionados con el estado de alerta.
Esa distribución respalda otra conclusión potente: la intensidad es independiente de la valencia. Esto es, lo muy agradable y lo muy desagradable comparten un patrón de activación común asociado al arousal; lo que cambia es el signo hedónico. Alegría tranquila y euforia tienen la misma valencia positiva, pero difieren en intensidad; lo mismo ocurre con tristeza leve frente a dolor emocional arrollador.
Además, BAAS se validó fuera del laboratorio restringido. La firma generaliza a contextos diversos: alimentos apetecibles, música, dolor físico, anticipación de una descarga eléctrica e incluso emociones imaginadas sin estímulos externos. Esa robustez le da valor ecológico, acercándola a cómo sentimos en la vida real.
¿Y qué pasa con el cuerpo? El equipo comparó esa firma cerebral con el llamado arousal autonómico (medido, por ejemplo, con respuesta galvánica de la piel). Aunque hallaron cierto solapamiento en regiones como amígdala o tálamo, demostraron que la huella de la intensidad que sentimos conscientemente es distinta del patrón fisiológico de sudoración, pupilas y latidos.
En identidad, el conectoma funcional es tremendamente informativo. Las diferencias individuales aparecen con fuerza en redes frontomedial y frontoparietal, implicadas en control cognitivo, y algunos estudios han relacionado esos perfiles con capacidades como la inteligencia fluida. Es decir, el cómo se conecta tu cerebro en reposo y en tareas puede anticipar parte de tus habilidades para resolver problemas novedosos.
Más allá de lo estático, el movimiento añade pistas únicas. Ver una cara en movimiento mejora el aprendizaje y la identificación, sobre todo en condiciones adversas. La expresividad multiplica esas señales idiosincráticas, mientras que manipular el tiempo del vídeo (acelerar, ralentizar o invertir) deteriora la capacidad de reconocer rostros conocidos, justo porque borra la firma temporal típica de cada persona.
También hay un puente con la voz. Estudios encuentran coherencia temporal entre cómo se mueve una cara y cómo suena su voz. En algunos casos, la gente acierta a emparejar una cara desconocida con su voz si percibe ese nexo dinámico compartido, lo que sugiere códigos multimodales de identidad.
¿Dónde se integra todo esto? El surco temporal superior posterior (pSTS) responde con mayor intensidad a rostros y cuerpos en movimiento que a imágenes estáticas, y también procesa voz y habla audiovisual. Aun así, no hay un interruptor único: la identidad dinámica depende de redes especializadas en caras, cuerpos y movimiento que cooperan con otras áreas de integración.
Para qué sirve: aplicaciones reales y límites que conviene respetar
Disponer de una huella cerebral del arousal permite, por ejemplo, mejorar biomarcadores en salud mental. En ansiedad, depresión o trastorno de estrés postraumático, donde a menudo hay alteraciones en la intensidad emocional (por defecto o por exceso), BAAS puede ayudar a separar cuánto del patrón cerebral observado se debe a intensidad y cuánto a otros procesos, afinando diagnósticos y el seguimiento de terapias.
En biometría e identificación, los conectomas funcionales muestran que, con protocolos bien estandarizados, es posible reconocer a una persona entre muchas. Estudios recientes indican que bastan unos 100 segundos de RMf para extraer señal útil, lo que abarata y acelera cualquier aplicación clínica o de investigación que requiera confirmar identidades o estudiar diferencias individuales con fiabilidad.
La huella dinámica del movimiento y la voz sugiere mejoras para sistemas biométricos que hoy se basan en rasgos estáticos. Incorporar firmas temporales (cómo gesticulas, cómo caminas, cómo modulás la voz) puede fortalecer el reconocimiento en vídeos de baja calidad o en condiciones de iluminación difíciles. También ayuda a comprender trastornos del reconocimiento social, donde lo dinámico puede suplir déficits en lo estático.
La huella respiratoria es prometedora, pero requiere prudencia. Que un algoritmo identifique individuos con un 96,8% de acierto y encuentre correlaciones con sueño, IMC o niveles de ansiedad y depresión de cuestionarios es interesante; sin embargo, no equivale a leer el cerebro. La respiración está influida por muchos factores periféricos, y las asociaciones encontradas son eso, correlaciones. Cambiar la respiración puede modular estados, pero no hay evidencia sólida de que por sí sola cure ansiedad o depresión.
En envejecimiento, los picos de cambio proteico a los 57, 70 y 78 años señalan ventanas sensibles para vigilancia y prevención. Proteínas como BCAN y GDF15 destacan por su asociación con demencia, ictus y función motora, lo que las coloca como candidatas a cribados futuros, y recuerda debates sobre estrategias en neurodesarrollo como la prevención del autismo. Aun así, los propios autores advierten: hoy no toca cribar a toda la población; hay sesgos poblacionales (predominio de datos europeos) y se necesitan replicaciones en otras etnias.
Una pieza clave aquí es el llamado BAG (Brain Age Gap): la desviación entre la edad cerebral estimada por modelos y la edad cronológica. Ese desfase funciona como termómetro biológico: puede indicar que un cerebro de 50 se parece al de 70, o al revés. Identificar qué regiones explican ese desfase permite orientar intervenciones, hábitos y seguimiento personalizado.
También hay implicaciones en neurodegeneración. A medida que avanza una enfermedad como el alzhéimer, las huellas funcionales se difuminan. Contar con perfiles previos del individuo (su conectoma, su firma de memoria, sus patrones de arousal) ayudaría a detectar cambios sutiles antes de que aparezca el deterioro clínico, abriendo la puerta a tratamientos más tempranos y ajustados a cada caso.
En el plano ético, la biometría cerebral y respiratoria exige garantías. Privacidad, consentimiento y uso justo deben ser condiciones no negociables: una huella que identifica también puede rastrear. Las aplicaciones clínicas requieren validaciones independientes, estándares abiertos y evaluación continua de sesgos.
Piezas finas del puzle: memoria, familiaridad y diferencias entre observadores
La memoria no es una cámara que graba, sino un proceso activo que reinterpreta lo vivido. Investigaciones recientes en Nature Communications apuntan a que cada persona construye sus recuerdos usando redes idiosincráticas que mezclan emoción, color, olor y contexto. Esas combinaciones crean firmas neurológicas propias que, con RMf, pueden perfilar cómo organiza cada cual sus recuerdos.
Esa idiosincrasia explica que con la familiaridad los rasgos dinámicos sean más útiles: cuanto más conocemos a alguien, mejor explotamos sus patrones de movimiento típicos para reconocerlo en condiciones adversas. Lo característico no siempre equivale a lo raro, pero la peculiaridad expresiva suele facilitar la identificación.
No todos observamos igual. Existen superreconocedores capaces de identificar famosos a toda pastilla, y personas con prosopagnosia que fallan con caras familiares. Aun así, incluso quienes tienen dificultades con rostros se benefician del movimiento, lo que sugiere que las vías para procesar identidades estáticas y dinámicas son parcialmente independientes.
La cooperación entre vías sensoriales es otra clave. El cerebro no separa de forma rígida lo que ve de lo que oye: integra rostro, voz y gesto para construir una identidad completa. Esto encaja con el papel del pSTS y con la idea de un espacio espaciotemporal de las caras, en el que el tiempo y la secuencia de movimientos son dimensiones tan importantes como la forma.
Notas prácticas y matices importantes
Un detalle logístico: en clínica, la mayoría de pruebas respiratorias duran minutos. Monitorizar 24 horas destapa patrones que de otro modo pasarían desapercibidos. Esto no invalida los test breves, pero sí explica por qué la huella respiratoria emergió al ampliar tanto la ventana de observación.
Si te preguntas cómo acceder a estas tecnologías, la realidad es que la RMf está disponible en hospitales y centros de imagen, aunque el uso para identificación o firmas de arousal es hoy prioritariamente de investigación. Los paneles proteómicos avanzan rápido, pero aún no forman parte del chequeo rutinario; llegarán cuando la evidencia y los costes lo permitan.
Un último matiz sobre causalidad: ver correlaciones entre respiración y ansiedad, o entre conectividad y rendimiento cognitivo, no autoriza a asumir causas unidireccionales. Parte del ruido científico viene de notas de prensa demasiado entusiastas. Los artículos técnicos son más comedidos: el flujo nasal refleja impulsores cerebrales de la respiración, sí, pero la respiración también la moldean factores periféricos y contextuales.
Preguntas frecuentes rápidas
- ¿La huella cerebral es una sola cosa? No. Incluye conectomas funcionales únicos, firmas emocionales como BAAS, rasgos dinámicos de identidad y perfiles moleculares asociados al estado del cerebro.
- ¿Puede identificar personas? Sí, con RMf se distinguen individuos por su conectividad; con respiración continua, también se logra alta precisión. Cada enfoque tiene sus límites y requisitos.
- ¿Sirve para diagnosticar trastornos? Es un apoyo. En salud mental, BAAS ayuda a desambiguar intensidad emocional; en envejecimiento, proteínas como BCAN y GDF15 apuntan a riesgo. No sustituye el criterio clínico.
- ¿Cuánto dura una prueba útil? Para conectomas, unos 100 segundos pueden bastar; para huella respiratoria, ventanas largas (24 h) aportan señales más estables.
La ciencia de las huellas del cerebro ha pasado de la teoría a los datos: firmas distribuídas que predicen cómo de intensamente sentimos, conectomas que nos individualizan en segundos, patrones dinámicos que hacen reconocible un rostro en movimiento y biomarcadores en sangre que marcan los compases del envejecimiento cerebral. A partir de aquí, el camino es combinar estas capas, validar en poblaciones diversas y llevar lo útil a la clínica con rigor y ética, sin vender humo pero sin perder la ambición de entender, con detalle, qué hace único a cada cerebro y cómo aprovecharlo para vivir mejor.
Alicia Tomero
Fuente de esta noticia: https://www.postposmo.com/la-huella-cerebral/
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