Um amplo estudo internacional publicado nesta quinta-feira (19), na revista Nature Communications, identificou que desvios no desenvolvimento de conexões cerebrais durante a pré-adolescência estão associados, simultaneamente, ao desempenho cognitivo e ao risco de transtornos psiquiátricos — tanto no presente quanto nos anos seguintes.

O estudo, liderado por pesquisadores do National Institute on Drug Abuse, parte do National Institutes of Health, analisou dados de cerca de 10 mil crianças e adolescentes de três grandes coortes internacionais. A conclusão central: um “atraso” na maturação de tratos dorsais de associação — feixes de substância branca que conectam regiões corticais de alto nível — prediz pior desempenho cognitivo e maior probabilidade de diagnósticos psiquiátricos ao longo de dois anos.

“Mostramos que a variação individual no desenvolvimento da substância branca, especialmente nos tratos de associação dorsais, não é apenas um marcador biológico, mas um preditor clínico relevante”, afirma Yihong Yang, pesquisador do NIH e autor sênior do estudo.

A equipe desenvolveu modelos normativos de “idade cerebral” baseados em ressonância magnética por difusão (dMRI), técnica que permite mapear a microestrutura da substância branca — responsável pela comunicação entre diferentes regiões do cérebro.

Utilizando algoritmos de aprendizado de máquina, os cientistas estimaram a idade biológica dos tratos cerebrais e compararam esse valor com a idade cronológica de cada participante. A diferença entre ambas — chamada de brain age gap (BAG) — indica se o desenvolvimento do feixe está adiantado ou atrasado em relação ao esperado para aquela faixa etária.

Os modelos foram treinados inicialmente com dados do Lifespan Human Connectome Project Development (611 participantes) e depois validados em duas bases independentes: o Adolescent Brain Cognitive Development Study (8.688 jovens na linha de base) e o Healthy Brain Network (978 participantes).

Na validação cruzada, o modelo global de substância branca alcançou correlação de 0,855 entre idade real e idade prevista, com erro médio inferior a 2,3 anos — desempenho comparável ao de estudos anteriores de “idade cerebral”.

Por meio de análise estatística multivariada, os autores identificaram dois perfis principais de associação entre desenvolvimento cerebral e comportamento:

Modo de Associação (dorsal): relacionado a funções cognitivas superiores, como inteligência fluida e controle executivo.

Modo Subcortical/Límbico: associado a processamento emocional e sintomas afetivos.

Em ambos os casos, um BAG mais positivo (isto é, desenvolvimento mais avançado do que o esperado) esteve ligado a melhor desempenho cognitivo. Já BAGs negativos — indicando atraso na maturação — correlacionaram-se a mais sintomas psiquiátricos.

No caso dos tratos dorsais de associação, o padrão foi particularmente robusto: crianças com desenvolvimento mais lento nessas vias apresentaram maior número de diagnósticos psiquiátricos simultâneos e também maior risco de acumular diagnósticos dois anos depois.

O efeito não se restringiu à saúde mental. O desenvolvimento mais avançado dos tratos de associação na linha de base previu melhor desempenho acadêmico dois a três anos depois, incluindo: notas escolares; desempenho em cálculo mental (SMARTE) e acurácia em tarefa de Stroop emocional.

Segundo os autores, os modelos baseados no BAG explicaram mais variação futura do que medidas tradicionais de integridade da substância branca (como a anisotropia fracionada isolada), sugerindo que a métrica capta um padrão mais amplo de maturação.

Ao cruzar os resultados com mapas funcionais derivados do banco Neurosynth, os pesquisadores observaram que os tratos do “modo de associação” conectam regiões ligadas a redes de alto nível, como controle cognitivo e linguagem.

Além disso, os feixes mais implicados apresentaram maior densidade mitocondrial em análises pós-morte — um indício de maior demanda metabólica. Para os autores, isso pode indicar maior vulnerabilidade dessas vias durante o desenvolvimento.

“Os tratos de associação têm maturação mais prolongada e maior exigência energética. Isso pode torná-los particularmente sensíveis a fatores de risco durante a adolescência”, escrevem os pesquisadores.

O estudo reforça a hipótese de que muitos transtornos psiquiátricos compartilham bases neurobiológicas comuns — o chamado modelo transdiagnóstico. Em vez de alterações específicas para cada diagnóstico, haveria dimensões compartilhadas de risco associadas ao desenvolvimento cerebral.

Os autores destacam que o uso de modelos normativos de desenvolvimento pode abrir caminho para estratégias de monitoramento individualizado, à semelhança de curvas de crescimento pediátrico.

Embora os resultados sejam robustos e replicados em diferentes bases de dados, os pesquisadores reconhecem limitações: a métrica de idade cerebral pode ser influenciada por fatores técnicos de imagem e ainda não está pronta para uso clínico individual.

Ainda assim, a mensagem central é clara: a trajetória de amadurecimento das conexões cerebrais na pré-adolescência pode oferecer uma janela privilegiada para compreender — e possivelmente antecipar — o desempenho cognitivo e o risco psiquiátrico ao longo da juventude.