Durante más de 200 años, los científicos han buscado tal asociación. Comenzó a usar medidas aproximadas, como el volumen estimado del cráneo o la circunferencia de la cabeza, la investigación se volvió más sofisticada en las últimas décadas cuando las resonancias magnéticas ofrecieron una contabilidad altamente precisa del volumen cerebral.

Sin embargo, la conexión se ha mantenido confusa y tensa, y muchos estudios no han tenido en cuenta variables confusas, como la altura y el nivel socioeconómico. Los estudios publicados también están sujetos a» sesgo de publicación», la tendencia a publicar solo hallazgos más notables.

Un nuevo estudio, el más grande de su tipo, dirigido por Gideon Nave de la Wharton School de la Universidad de Pensilvania y Philipp Koellinger de la Vrije Universiteit de Ámsterdam, ha aclarado la conexión. Utilizando información derivada de la resonancia magnética sobre el tamaño del cerebro en relación con los resultados de las pruebas de rendimiento cognitivo y las medidas de logro educativo obtenidas de más de 13,600 personas, los investigadores encontraron que, como sugieren estudios anteriores, existe una relación positiva entre el volumen cerebral y el rendimiento en las pruebas cognitivas. Pero ese hallazgo viene con importantes advertencias.

«El efecto está ahí», dice Nave, profesora asistente de marketing en Wharton. «En promedio, una persona con un cerebro más grande tenderá a rendir mejor en las pruebas de cognición que una con un cerebro más pequeño. Pero el tamaño es solo una pequeña parte de la imagen, lo que explica aproximadamente el 2 por ciento de la variabilidad en el rendimiento de las pruebas. Para el logro educativo, el efecto era aún menor: una «taza» adicional (100 centímetros cuadrados) de cerebro aumentaría los años de escolaridad de una persona promedio en menos de cinco meses.»Koellinger dice» esto implica que otros factores distintos de este único factor que ha recibido tanta atención a lo largo de los años representan el 98 por ciento de la otra variación en el rendimiento de las pruebas cognitivas.»

» Sin embargo, el efecto es lo suficientemente fuerte como para que todos los estudios futuros que intenten desentrañar las relaciones entre medidas más detalladas de la anatomía cerebral y la salud cognitiva controlen el volumen total del cerebro. Por lo tanto, vemos nuestro estudio como una contribución pequeña, pero importante, para comprender mejor las diferencias en la salud cognitiva.»

Los colaboradores de Nave y Koellinger en el trabajo, que se publica en la revista Psychological Science, incluyeron a Joseph Kable, Profesor de Baird Term en el Departamento de Psicología de Penn; Wi Hoon Jung, un ex investigador postdoctoral en el laboratorio de Kable; y Richard Karlsson Linnér, postdoctorado en el laboratorio de Koellinger.

Desde el principio, los investigadores buscaron minimizar los efectos del sesgo y los factores de confusión en su investigación. Preinscribieron el estudio, lo que significa que publicaron sus métodos y se comprometieron a publicarlos con anticipación para no poder simplemente enterrar los resultados si los hallazgos parecían ser insignificantes. Sus análisis también se controlaron sistemáticamente por sexo, edad, estatura, nivel socioeconómico y estructura de la población, medidos utilizando la genética del participante. La altura se correlaciona con un mayor rendimiento cognitivo, por ejemplo, pero también con un mayor tamaño cerebral, por lo que su estudio intentó centrarse en la contribución del tamaño cerebral por sí solo.

Los estudios anteriores habían identificado consistentemente una correlación entre el tamaño del cerebro y el rendimiento cognitivo, pero la relación parecía debilitarse a medida que los estudios incluían más participantes, por lo que Nave, Koellinger y sus colegas esperaban seguir la pregunta con un tamaño de muestra que empequeñecía los esfuerzos anteriores.

El estudio se basó en un conjunto de datos recientemente acumulado, el Biobanco del Reino Unido, un repositorio de información de más de medio millón de personas en todo el Reino Unido. El Biobanco incluye información genética y de salud de los participantes, así como imágenes de escaneo cerebral de un subconjunto de aproximadamente 20,000 personas, un número que está creciendo cada mes.

«Esto nos da algo que nunca existió antes», dice Koellinger. «Este tamaño de muestra es gigantesco, un 70 por ciento más grande que todos los estudios anteriores sobre este tema juntos, y nos permite probar la correlación entre el tamaño del cerebro y el rendimiento cognitivo con mayor confiabilidad.»

Medir el rendimiento cognitivo es una tarea difícil, y los investigadores notan que incluso la evaluación utilizada en este estudio tiene debilidades. Los participantes tomaron un breve cuestionario que prueba la capacidad de razonamiento y lógica, pero no el conocimiento adquirido, lo que produjo una medida relativamente «ruidosa» del rendimiento cognitivo general.

Utilizando un modelo que incorporaba una variedad de variables, el equipo buscó cuáles eran predictivas de un mejor rendimiento cognitivo y logro educativo. Incluso controlando otros factores, como la altura, el nivel socioeconómico y la ascendencia genética, el volumen total del cerebro se correlacionó positivamente con ambos.

Los hallazgos son algo intuitivos. «Es una analogía simplificada, pero piense en una computadora», dice Nave. «Si tiene más transistores, puede calcular más rápido y transmitir más información. Puede ser lo mismo en el cerebro. Si tiene más neuronas, esto puede permitirle tener una mejor memoria o completar más tareas en paralelo.

«Sin embargo, las cosas podrían ser mucho más complejas en realidad. Por ejemplo, considere la posibilidad de que un cerebro más grande, que es altamente hereditario, esté asociado con ser un mejor padre. En este caso, la asociación entre un cerebro más grande y el rendimiento de las pruebas puede reflejar simplemente la influencia de la crianza en la cognición. No podremos llegar al fondo de esto sin más investigación.»

Uno de los hallazgos notables del análisis se relacionó con las diferencias entre hombres y mujeres. «Al igual que con la altura, hay una diferencia bastante sustancial entre hombres y mujeres en el volumen cerebral, pero esto no se traduce en una diferencia en el rendimiento cognitivo», dice Nave.

Una mirada más matizada a las exploraciones cerebrales puede explicar este resultado. Otros estudios han informado que en las mujeres, la corteza cerebral, la capa externa de la parte frontal del cerebro, tiende a ser más gruesa que en los hombres.

«Esto podría explicar el hecho de que, a pesar de tener cerebros relativamente más pequeños en promedio, no hay una diferencia efectiva en el rendimiento cognitivo entre hombres y mujeres», dice Nave. «Y, por supuesto, muchas otras cosas podrían estar pasando.»

Los autores subrayan que la correlación general entre el volumen cerebral y la» inteligencia » era débil; nadie debería medir el tamaño de la cabeza de los candidatos durante el proceso de contratación, bromea Nave. De hecho, lo que se destaca del análisis es lo poco que parece explicar el volumen cerebral. Factores como el estilo de crianza, la educación, la nutrición, el estrés y otros son probablemente los principales contribuyentes que no se evaluaron específicamente en el estudio.

«Las estimaciones previas de la relación entre el tamaño del cerebro y las habilidades cognitivas eran lo suficientemente inciertas como para que la verdadera relación pudiera haber sido prácticamente muy importante o, alternativamente, no muy diferente de cero», dice Kable. «Nuestro estudio permite que el campo tenga mucha más confianza sobre el tamaño de este efecto y su importancia relativa en el futuro.»

En el trabajo de seguimiento, los investigadores planean acercarse para determinar si ciertas regiones del cerebro, o la conectividad entre ellas, desempeñan un papel enorme en la contribución a la cognición.

También tienen la esperanza de que una comprensión más profunda de los fundamentos biológicos del rendimiento cognitivo pueda ayudar a arrojar luz sobre los factores ambientales que contribuyen, algunos de los cuales pueden verse influenciados por acciones individuales o políticas gubernamentales.

«Supongamos que tiene la biología necesaria para convertirse en un fantástico jugador de golf o tenis, pero nunca tiene la oportunidad de jugar, por lo que nunca se da cuenta de su potencial», dice Nave.

Añade Koellinger: «Tenemos la esperanza de que, si podemos entender los factores biológicos que están relacionados con el rendimiento cognitivo, nos permitirá identificar las circunstancias ambientales en las que las personas pueden manifestar mejor su potencial y mantener su salud cognitiva. Acabamos de empezar a arañar la superficie del iceberg.»

La investigación fue apoyada por una Subvención Consolidadora ERC, la Iniciativa de Neurociencia de Wharton y el Fondo de Investigación Dean de Wharton.