Cartografía de la Magnetita en el Cerebro Humano

Que el cerebro humano contiene magnetita está bien establecido; sin embargo, su distribución espacial en el cerebro ha permanecido desconocida. Un nuevo estudio demuestra que los patrones de magnetización reproducibles de la magnetita se distribuyen preferentemente en el cerebro humano, concretamente en el cerebelo y el tronco cerebral.

En 1992 los investigadores identificaron la presencia de magnetita -una forma permanentemente magnética de óxido de hierro- en el tejido cerebral humano. La presencia de hierro en el cuerpo no fue una sorpresa. Se encuentra habitualmente en la ferritina, una proteína intracelular común a varios organismos, y se creía que la magnetita se había formado de forma biogénica, y que parte de ella podía tener su origen en la ferritina. Pero la presencia de magnetita en el cerebro podría ser algo más que incidental. Varios estudios han demostrado que las células cerebrales responden a los campos magnéticos externos. También existe una inquietante relación con las enfermedades neurodegenerativas: existen pruebas de niveles elevados de magnetita en el tejido cerebral de pacientes con la enfermedad de Alzheimer.

Ahora, el geofísico Stuart Gilder, el neurocientífico Christoph Schmitz (ambos de la Universidad Ludwig-Maximilians de Múnich) y sus colegas han llevado a cabo la primera cartografía sistemática de las nanopartículas de magnetita en el cerebro humano. En una instalación blindada magnéticamente a 80 km al noreste de Múnich, utilizaron un magnetómetro superconductor para medir los momentos magnéticos de cientos de muestras de siete cerebros disecados.

Se sabe que el fijador químico utilizado para almacenar los cerebros reduce la concentración total de hierro en el tejido. Aun así, Gilder y compañía pudieron medir cualquier magnetización residual superior a 3,75 × 10^-11 Am² -la intensidad del campo magnético H, medida en amperios por metro (A/m), o amperios por área en metros (A/m²). Encontraron magnetita concentrada en los mismos lugares en los siete cerebros, principalmente en el cerebelo y el tronco cerebral, como se muestra en la figura. También existe una sorprendente asimetría en la distribución de partículas entre los hemisferios derecho e izquierdo. El mapa establece datos de referencia con los que los grupos de Gilder y otros podrán comparar los resultados posteriores en función de variables como la edad, el sexo y la salud neurológica. El mapa también puede fomentar los estudios sobre la función que cumple la magnetita en los seres humanos, si es que tiene alguna. Las bacterias magnetotácticas, las palomas mensajeras y las abejas melíferas son algunos de los organismos de los que se sabe que perciben las líneas de campo magnético (véase el artículo de Sönke Johnsen y Ken Lohmann en Physics Today, March 2008, page 29 ) con la misma magnetita cristalina que tenemos los humanos en la cabeza. (S. A. Gilder et al., Sci. Rep., 2018, doi:10.1038/s41598-018-29766-z

Artículo: Physics Today: mapping magnetite in the human brain; by R. Mark Wilson