Francisco-Shu Kitaura, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias y de la Universidad de La Laguna, apunta que el objetivo final es contribuir al diagnóstico precoz de enfermedades neurodegenerativas.
Un equipo internacional y multidisciplinar ha logrado trasladar técnicas matemáticas desarrolladas para estudiar la estructura a gran escala del Universo al análisis del cerebro humano, abriendo una vía inédita en neurociencia. El trabajo, publicado en Nature Scientific Reports, permite transformar datos de resonancia magnética en sonido y, literalmente, «escuchar» la estructura cerebral. El proyecto, denominado Cosmic Brain, está dirigido por Francisco-Shu Kitaura, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias y de la Universidad de La Laguna, quien subraya el potencial científico, clínico y divulgativo de este enfoque innovador.
De la cosmología al cerebro humano
Kitaura explica que la idea parte de una premisa fundamental: «Cualquier sistema complejo en la naturaleza crea estructuras a través de interacciones, y aunque esas interacciones sean muy distintas, su caracterización matemática puede ser sorprendentemente parecida». En cosmología, estas herramientas se emplean desde hace décadas para analizar cómo se organizan las galaxias en cúmulos, filamentos y grandes vacíos, lo que se conoce como la red cósmica.
Según el investigador, esa misma lógica puede aplicarse al cerebro humano. «Las estructuras cerebrales que observamos en imágenes de resonancia magnética guardan un paralelismo muy directo con la red cósmica», afirma, y añade que su análisis permite extraer información relevante sobre la salud cerebral y su evolución con la edad.
Edad cerebral y salud neurológica
Uno de los aspectos más relevantes del trabajo es su aportación al estudio del envejecimiento cerebral. Kitaura señala que «la edad del cerebro no siempre coincide con la edad biológica», y que una discrepancia entre ambas puede ser un indicador temprano de enfermedades neurodegenerativas. «Ser capaces de caracterizar esa diferencia es clave y es uno de los campos más activos de la neurociencia actual», dice.
El investigador recuerda que en Canarias existen grupos punteros que estudian patologías neurodegenerativas mediante resonancia magnética, y que este enfoque interdisciplinar pretende sumar herramientas procedentes de la cosmología para reforzar ese esfuerzo común.
Escuchar el cerebro: ciencia y sonido
Lejos de tratarse de una metáfora, Kitaura aclara que el equipo ha logrado convertir estructuras tridimensionales del cerebro en sonidos reales. «Hablamos de una sonificación de orden superior: transformar la información espacial compleja en música o patrones audibles sin perder apenas información relevante», explica.
Esta línea de trabajo ha dado lugar a dos publicaciones en revistas científicas de alto impacto, una de ellas en NeuroImage y la más reciente en Nature Scientific Reports. El equipo está formado por cosmólogos, neurocientíficos, ingenieros y expertos en inteligencia artificial, lo que refleja, según Kitaura, «la necesidad de romper las barreras tradicionales entre disciplinas».
Una herramienta para ver… y para oír
La sonificación no solo tiene valor científico, sino también práctico. Kitaura destaca su potencial en términos de accesibilidad. «Permite que personas con discapacidad visual puedan analizar datos multidimensionales complejos a través del sonido», afirma. Además, subraya una ventaja cognitiva: «El oído es extremadamente sensible para filtrar ruido y detectar patrones que a veces se nos escapan cuando solo miramos imágenes».
El investigador pone ejemplos concretos de uso futuro. «Un médico podría escuchar las resonancias magnéticas de un paciente mientras se desplaza al hospital o revisa otros casos», señala, lo que abriría nuevas formas de trabajo clínico más flexibles.
Inteligencia artificial y diagnóstico precoz
El proyecto no se detiene en la sonificación. Kitaura explica que el siguiente paso es combinar estas técnicas con redes neuronales y métodos de inteligencia artificial. «En cosmología contamos con modelos analíticos muy precisos; en el cerebro humano no los tenemos, así que necesitamos apoyarnos en métodos estadísticos avanzados y aprendizaje automático», afirma.
El objetivo final es claro: «Queremos extraer el máximo de información posible para contribuir a diagnósticos precoces que tengan un impacto real en la sociedad». Para el investigador, este enfoque demuestra que herramientas desarrolladas para entender el origen y la evolución del Universo pueden acabar siendo útiles para mejorar la salud y la calidad de vida de las personas.
Con Cosmic Brain, ciencia, matemáticas y música convergen en una propuesta que no solo permite observar el cerebro humano, sino también escucharlo, revelando patrones ocultos que podrían marcar el futuro de la neuroimagen.