Plasticidad del cerebro adulto

Como he venido compartiendo en otras entradas, es claro que ha sido incansablemente estudiada la capacidad plástica de los cerebros jóvenes, pero ¿qué pasa entonces con la plasticidad del cerebro adulto?, ¿son modificables las estructuras cerebrales?.

 Se sabe que existen periodos críticos que dependen de la explosión de las conexiones neuronales y que decaen durante la vida, sin embargo, nunca es demasiado tarde para que un cerebro aprenda trucos nuevos, ya que de acuerdo a estudios preliminares en el laboratorio de Michael Merzenich de la Universidad de California en San Francisco y quien es un pionero en la comprensión de la plasticidad cerebral, la memoria en individuos pre seniles puede, con la ayuda de entrenamiento, ser dramáticamente rejuvenecida, pues sus estudios demuestran que la plasticidad no tiene límites, ya que si bien ciertas área de la corteza, por ejemplo el área de Broca, son destruidas por un ataque cerebro vascular o un tumor cerebral, el paciente tiene la probabilidad de recuperar la función una vez que se traslada de los circuitos afectados por otros que pueden haber tenido otras capacidades (Shreeve, 2005).

      

       Algo destacable tanto con la sinaptogénesis como con la neurogénesis, es la relación  directa con el incremento de la actividad mental y el ejercicio físico, lo cual sugiere que las personas podrían reducir el riesgo de enfermedades neuronales y con ello ayudar a la reparación de los procesos cerebrales eligiendo retos mentales y una vida activa físicamente,  por lo que la mayoría de las investigaciones apuntan que la estimulación ambiental es parte importante, demostrando que el ambiente puede afectar la estructura cerebral, lo cual abre la posibilidad de que los diseños arquitectónicos  modifiquen las casas, las oficinas y las escuelas para que estas se encaminen a ambientes más enriquecidos que procuren el mejor funcionamiento cognitivo.

Pero ¿qué ocurre en cerebros que sufren alguna lesión?, la investigación actual indica que la plasticidad existe, durante el desarrollo pre y post natal, se reconoce la existencia de periodos críticos para que ello ocurra, sin embargo, una vez que se establecen las conexiones sinápticas y estas se rompen o se deterioran, el patrón de reorganización cortical en la recuperación funcional de las diversas capacidades no es la misma, a pesar de que los mecanismos básicos de plasticidad son compartidos por toda la corteza.

Sin embargo, existen peculiaridades en los patrones de recuperación dependiendo del tipo de lesión que  se produzca, encontrando principalmente las siguientes modalidades: lesiones motoras, lingüísticas, sensoriales, neuropsicológicas.

Con respecto a la recuperación de una lesión de tipo motor, se sabe que la estructura de la corteza cerebral está cambiando continuamente en respuesta al entrenamiento, las adquisiciones conductuales y motoras. Es así que la construcción de mapas funcionales de áreas motoras que han sido posibles gracias al empleo de tres técnicas de neuroimagen:   estimulación magnética transcraneal: la cual es una forma no invasiva de estimulación de la corteza cerebral, es una de las herramientas más recientes que han incorporado las neurociencias, tanto para propósitos de estudio como de investigación; resonancias magnéticas funcionales: que son un tipo de resonancia magnética en la cual se mide la respuesta hemodinámica (flujo sanguíneo) relacionada con la actividad neuronal en el cerebro o la médula espinal;  así como con las tomografías por emisión de positrones: técnica en medicina nuclear que produce una imagen tridimensional de los procesos funcionales del cuerpo,  técnicas que han posibilitado la comprensión de la forma en que la corteza somatomotora se adapta y cambia en respuesta a las lesiones y a la intervención terapéutica.

Estudios realizados en personas con hemiplejía central, demuestran que  la recuperación funcional a través de la rehabilitación, produce mecanismos de plasticidad que difieren dependiendo de la cronología de la lesión.

Cuando la lesión requiere de un tiempo mayor para la recuperación y por ende tratamiento a más largo plazo, se generan cambios permanentes en la corteza cerebral. En la mayoría de los casos aparecen nuevas vías motoras que arrancan de la corteza motora del hemisferio sano y se dirigen de forma ipsilateral (contraria) al  lado afectado, de forma que tiene lugar la recuperación funcional del lado afectado.  Mientras que en otro grupo menos numeroso de pacientes, nuevos axones procedentes de la corteza motora no dañada se proyectan erróneamente de forma bilateral, produciendo una menor recuperación funcional con intensos movimientos en espejo,  este es un ejemplo de plasticidad mal adaptativa, donde el paciente mueve la mano izquierda, al mismo tiempo que mueve la derecha (Díaz-Arribas, Pardo-Hervás, Tabares-Lavado, Ríos-Lago y Maestú, 2006). 

Con respecto a la recuperación lingüística, los estudios neurobiológicos que aportan datos sobre las áreas correspondientes al lenguaje y su configuración en un momento determinado del neurodesarrollo,  han permitido comprender cada vez mejor la función del lenguaje y su comportamiento tras una lesión. 

En este sentido se sabe que los niños a los  4 años de edad tienen muy bien localizada la representación del lenguaje, en el hemisferio izquierdo, en la mayoría de los casos, prácticamente igual que en el adulto. Sin embargo, dichos estudios han encontrado evidencia de que la corteza cerebral involucrada en las funciones lingüísticas también es sensible a la experiencia, de forma que los centros  relacionados con los procesos de lenguaje no son estables en el tiempo, y se expanden o contraen dependiendo de la experiencia, ya que se aprenden nuevas palabras o se dejan de emplear otras a lo largo de la vida.

Al parecer, esta zona inicialmente ocupa áreas más amplias en el área perisilviana, que van concentrándose conforme se alcanza la competencia en el lenguaje, en base a una mayor complejidad y nivel de especialización, de forma que las áreas periféricas que originariamente se relacionaron con el lenguaje retienen esta habilidad como capacidad secundaria latente, capaz de suplir o completar la función lingüística en caso de lesión del área primaria (Hernández-Muela, Mulas, y Mattos, 2004).

Sin embargo, cabe mencionar que las lesiones del hemisferio izquierdo se asocian a una mayor participación de la actividad normal del hemisferio derecho y de una atípica asimetría en las activaciones de la zona perisilviana durante las actividades lingüísticas, en mayor medida cuando la lesión tiene lugar en etapas precoces, que cuando sucede en etapas más tardías en la vida (Gage, 2007).

De este modo, como resultado de la plasticidad cerebral que sucede tras lesiones acontecidas en etapas tempranas, se ha encontrado en diversos estudios, un aumento en la activación de las regiones prefrontal, frontal inferior y parietal inferior, para el lenguaje expresivo, y regiones temporales inferior, temporal frontal y temporal superior, para el lenguaje receptivo. Probablemente, por que estas estructuras corresponden a la zona responsable de las funciones relacionadas con el lenguaje en etapas precoces, que con la maduración y complejidad creciente de las conexiones neuronales, por lo que éstas quedan libres dependiendo del tipo de tareas, pero conservan de forma latente esta capacidad, para retoman su función en caso de lesiones posteriores a su desarrollo (Gollin, 1981; Maciques, 2004; Tubino,  2004;  Ginarte, 2007).

Por tanto, una lesión temprana, acontecida antes del año de vida, lleva a una reorganización extensa tanto del hemisferio derecho como del izquierdo, a esto se le conoce como  plasticidad adaptativa, al igual que ocurre en la corteza  motora, pero existe evidencia de que la plasticidad cerebral en las regiones responsables del lenguaje tras un daño neurológico, puede ser diferente que en el caso del dominio motor (Díaz-Arribas, Pardo-Hervás, Tabares-Lavado, Ríos-Lago y Maestú, 2006).

Sin embargo, los cambios plásticos no se limitan únicamente a la corteza motora o al lenguaje, sino que tienen lugar también en los sistemas sensoriales. En este sentido, un ejemplo es el caso de la capacidad auditiva, la requiere de la conexión con estímulos ambientales en forma de sonidos y cuyo procesamiento es importante para la comunicación verbal, por lo que es un paso determinante para la adquisición del lenguaje. De esta modalidad sensorial se sabe que  existe un período auditivo crítico para la adquisición del lenguaje. Así se demostró en estudios realizados en niños sordos tras la aplicación de implantes cocleares (Hernández-Muela, Mulas y Mattos, 2004).

       A este respecto, en cuanto a las dificultades del lenguaje secundarias a la existencia de un déficit sensorial por pérdida de audición, es necesario considerar dos situaciones: la primera de ellas, es cuando la pérdida de audición tiene lugar de forma previa a la adquisición del lenguaje, en etapas muy tempranas, mientras que una segunda situación se observa cuando la pérdida de audición ocurre de forma posterior a la adquisición del lenguaje.

En el primer caso, la plasticidad se hará por medio de una migración de la función, mientras que en el segundo caso, la potencialización será a mas largo plazo y requerirá del apoyo de implante coclear (Coplan,  1985; Hernández-Muela, Mulas y Mattos, 2004).

El otro aspecto sensorial a considerar, es la capacidad visual, aún cuando la plasticidad de los campos visuales no se conoce bien, se puede hablar de dos situaciones, por un lado, cuando la corteza visual está dañada por una lesión traumática, y cuando, a pesar de la fortaleza de la corteza occipital, por razones periféricas o centrales, no se desarrolla la visión.

Respecto a la primera situación, algunos estudios descriptivos demuestran  el traslado de la función de la corteza visual a zonas adyacentes a la corteza occipital, como regiones posteriores de lóbulos parietales y temporales, semejante al proceso de la audición, lo que se denomina plasticidad por migración (Castroviejo, 1996; Deacon, 2000; Ginarte, 2007).

Respecto a la segunda situación,  donde se presentan cegueras periféricas, causadas por  tumores en el  quiasma óptico que pueden ser determinantes de una ceguera en etapas muy tempranas, se ha demostrado la existencia de la modalidad denominada plasticidad cruzada es decir, reorganización permanente que permite capacidades en principio no propias a un área determinada, que aparece para incrementar o facilitar percepciones alternativas compensatorias de déficit sensoriales.  Estos cambios implican mecanismos neuroplásticos en los que áreas que procesan determinada información, aceptan, procesan y dan respuesta a otro tipo de información procedente de otra modalidad sensorial (Hernández-Muela, Mulas, y Mattos, 2004; Ginarte, 2007).

Es así como se explica el proceso de plasticidad en la corteza occipital de niños ciegos desde etapas tempranas, la cual se facilita y a la vez es consecuencia del aprendizaje de la lectura Braille, ya que se amplia y varia la capacidad perceptiva de la corteza occipital creando redes que van de las áreas motoras que permiten el movimiento de los dedos sobre el papel, y las áreas que usualmente se emplearían para la visión de las letras en compensación por la ausencia de visión. Este  ensanchamiento de la representación cortical del dedo índice puede deberse a dos mecanismos: el primero, por desenmascaramiento de conexiones silentes (aumento de eficacia sináptica), en la misma zona lesionada o deficitaria y adyacente, y el segundo, por plasticidad estructural, mientras que  otros estudios han demostrado la expansión, en la corteza somatosensorial de la representación del dedo índice, fundamental en la lectura Braille, con lo que se dice que las personas pueden “ver” a través de sus dedos, pues logran el reconocimiento de formas e incluso colores con sólo tocar una superficie (Poch, 2001).

Referencias:

Díaz-Arribas, M., Pardo-Hervás, P., Tabares-Lavado, M., Ríos-Lago, M. y Maestú, F. (2006) Plasticidad del sistema nervioso central y estrategias de tratamiento para la reprogramación sensoriomotora: comparación de dos casos de accidente cerebrovascular isquémico en el territorio de la arteria cerebral media. Rev Neurol. 42 (3): 153-158

Hernández-Muela, S., Mulas, F. y  Mattos, L. (2004) Plasticidad neuronal funcional Rev Neurol. 38 (Supl 1): S58-S68.

Gage, F. (2007) Brain, repairs yourself. In Floyd E, Bloom (2007) The best of the brain from Scientific American: mind, matter, and tomorrow’s brain. Washington DC. Dana Press.

Ginarte, Y. (2007) La neuroplasticidad como base biológica de la rehabilitación cognitiva. Geroinfo. Vol. 2. No. 1. 31-38

Gollin. E. S. (1981) Developmental and plasticity: behavioral and biological aspects of variation in developmental. New York. Academic Press.

Maciques (2004)  Plasticidad Neuronal. Revista de neurología. 2 (3) 13-17.

Poch, M.L. (2001) Neurobiología del desarrollo temprano. Contextos educativos. 4. 79-94.

Shreeve, J. (2005) Cornina’s brain: all she is… is here. National Geographic. Vol. 207. num. 3.  6-12.

Tubino, M. (2004) Plasticidad y evolución: papel de la interacción cerebro – entorno. Revista de estudios neurolingüsticos. Vol. 2, número 1. 21-39

Células troncales y células madre

Continuando con el tema de la neuro-plasticidad puedo mencionar que existen dos líneas de investigación que son las más estudiadas actualmente: por un lado está la  idea de que el cerebro humano posnatal posee células troncales que aparentemente perduran durante la adulta y que pueden dar lugar a nuevas neuronas, esta línea de trabajo ha abierto una puerta en el campo de la medicina regenerativa, pues hasta hace poco tiempo, se creía que la habilidad cerebral de restaurar su función a través de la regeneración neural era nula.

En este sentido existen investigaciones en las cuales se reportan que las células troncales cerebrales vivas se aislaron de cadáveres humanos de hasta cinco días de que sucedió el deceso, manteniendo los cuerpos en refrigeración y las células obtenidas de estos cadáveres dieron lugar a nuevas neuronas y células gliales in vitro, por lo que actualmente, se cree que la presencia de las células troncales en el cerebro puede, al menos en parte, explicar la gran plasticidad cerebral y la mejoría funcional que se observa en pacientes después de una lesión cerebral, incluso extensa.  Sin embargo, no se sabe aún, el papel específico y la capacidad regenerativa de éstas en respuesta a las diferentes patologías adquiridas y congénitas del sistema nervioso central (Belkind-Gerson y Suárez-Rodríguez,  2004; Aguilar, 2005).

Es por esto que  esta línea de investigación se ha centrado en estudiar el hecho de que bajo ciertas condiciones, las células troncales pueden diferenciarse hacia el tipo celular requerido para regenerar el tejido dañado con las señales adquiridas directamente en el sitio de la lesión, ya que una vez que existe una lesión neural, las neuronas dañadas entran en contacto con la mielina que se ha liberado de otras neuronas lesionadas, y debido a que la mielina contiene varios inhibidores que impiden que las neuronas que no han muerto restablezcan sus conexiones, no es posible aún comprender los mecanismos en que sea posible restablecer funciones (Belkind-Gerson, Suárez-Rodríguez, 2004).

Esta capacidad ha generado otro tipo de estudios en busca de la regeneración celular,  que dirigen sus esfuerzos hacía las llamadas células madre.

 Estas son células embrionarias, es decir su destino aún no ha sido decidido y se transformarán a través de un proceso de diferenciación y proliferación en distintos tipos de células. Éstas son muy diferentes a cualquier otra en el organismo por lo que pueden emplearse para regenerar tejidos específicos. Las células madre neuronales, son aquellas que tiene la capacidad de auto-renovación y que pueden generar otros tipos de células distintas a ellas a través de un proceso de división celular asimétrico, por lo que se definen por su multipotencialidad. Estas células se encuentran en la médula ósea y se han empleado con éxito para generar tejido cardiaco (León Carrión, 2003, Hernández-Muela, Mulas, Mattos, 2004; Shreeve, 2005).

      

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ian tunkin

 Ciertamente esto rompe con el dogma que las neuronas no se crecen espontáneamente en cada parte de los cerebros adultos, sin embargo, las investigaciones pioneras comenzaron en la década de los años 90s, cuando investigadores en el campo de la neurobiología encontraron que los cerebros maduros de algunos mamíferos eran capaces de generar nuevas neuronas.

Por supuesto, los biólogos creían que esto sólo era posible en los cerebros jóvenes, pero Elizabeth Gould de la Universidad Rockefeller, demostró que nuevas células crecían en cerebros adultos, particularmente, se ha encontrado que en el hipocampo (parte del sistema límbico, encargado de procesos de aprendizaje y memoria)  cientos de nuevas células crecen cada día.

 A partir de entonces, diversos investigadores han mostrado las células destinadas a convertirse en neuronas viajeras desde el ventrículo del bulbo olfatorio, especialmente en un par de estructuras encargadas de recibir la información que las células olfativas en la nariz.

Aunque nadie está seguro de por qué el bulbo olfatorio requiere de tantas neuronas nuevas, se puede especular que siendo ésta una estructura necesaria para el aprendizaje de nueva información, es indispensable añadir neuronas para crear las conexiones ente las neuronas existentes y las nuevas, incrementando así la capacidad cerebral para procesar y almacenar la información novedosa (León Carreón, 2003, Avaria, 2005, Shors, 2009). 

      

Si bien existen otras investigaciones que reportan neurogénesis (crecimiento, espontáneo o inducido de neuronas) y el hallazgo de nuevas neuronas fuera del hipocampo y el bulbo olfatorio, éstas no han sistematizado sus hallazgos, y una de las razones es que los métodos empleados para probar la existencia de neurogénesis  es difícil, aunque recientemente se han llegado a detectar crecimiento neuronal en la medula espinal de adultos.

Aun cuando la neurogénesis depende del componente genético, las diversas aportaciones a este tema en trabajos con otras especies como ratones han llegado a ser tan claras que diversos laboratorios han intentado lograr progresos con humanos. De hecho investigadores de Estados Unidos y Suecia, demostraron que esto era posible también en humanos, aunque no con tanta claridad como en otras especies (Shors, 2009; Gage, 2007; Avaria, 2005;  León Carrión, 2003).

En estudios con animales, se encontró que en sólo un par de semanas, la mayoría de estas neuronas recién nacidas, morían, a menos que el animal, fuera retado a aprender algo. Este nuevo aprendizaje, especialmente el que requería de mayor esfuerzo, mantenía vivas esas células.  Pero los trabajos  han encontrado que las neuronas no son necesarias para todos los tipos de aprendizaje, pues si bien pueden jugar un rol en la resolución de problemas, basadas en la experiencia pasada, no son generadas en tiempos específicos, ya que su producción está relacionada  mayormente con  un gran número de factores ambientales.

 Por ejemplo se ha observado que el consumo de alcohol retrasa la generación de nuevas células, mientras que la tasa de neurogénesis puede ser incrementada por el ejercicio. Así quedó demostrado en investigaciones con ratones, los cuales pasaban gran tiempo corriendo en una rueda e incrementaron dos veces la producción neuronal comparada con ratones con una vida sedentaria (Shors, 2009).

      

Sin embargo, aún cuando este descubrimiento da un giro  a la investigación neurobiológica, quedan preguntas por responder, que no permiten del todo la aplicación de estos hallazgos para identificar los efectos del aprendizaje en la sobrevivencia de nuevas neuronas, por ejemplo: ¿qué neurotransmisores y receptores de proteínas están involucrados?, y ¿cómo operan estos mecanismos?; ¿el aprendizaje ayuda a estas nuevas neuronas a integrarse a las redes neuronales o solo promueve la sobrevivencia de las que ya están conectadas?; ¿estas neuronas contribuyen a la obtención de conocimiento?.

La meta es que estos estudios contribuyan a comprender la degeneración neuronal, pero principalmente a la salud de las personas, principalmente para evitar enfermedades como el Alzheimer o el Parkinson, así como comprender los procesos neuronales relacionados con los trastornos del desarrollo.

Referencias:

Aguilar, F. (2005) Razones biológicas de la plasticidad cerebral y la restauración neurológica. Revista Plasticidad y Restauración Neurológica. Vol. 4 Num.1. 5-6.

Avaria, M. A. (2005)  Aspectos biológicos del desarrollo psicomotor.  Rev. Ped. Elec. [en línea] Vol 2, N° 1.

Belkind-Gerson, J.  y  Suárez-Rodríguez, R.  (2004) Regeneración cerebral. Realidades, posibilidades y esperanzas. An Med Asoc Med Hosp ABC. 49 (4): 201-207.

Gage, F. (2007) Brain, repairs yourself. In Floyd E, Bloom (2007) The best of the brain from Scientific American: mind, matter, and tomorrow’s brain. Washington DC. Dana Press.

Hernández-Muela, S., Mulas, F. y  Mattos, L. (2004) Plasticidad neuronal funcional Rev Neurol. 38 (Supl 1): S58-S68.

León Carrión, J. (2003) Células madre, genética y neuropsicología. Revista Española de Neuropsicología. 5 (1) 1-13. 

Shors, T. (2009) Saving new brain cells. Scientific American. Vol. 300. num. 3. 41-48.

Shreeve, J. (2005) Cornina’s brain: all she is… is here. National Geographic. Vol. 207. num. 3.  6-12.

El cerebro no está programado para leer o escribir

Seguramente el título es algo confuso, pero aquí les cuento cómo fue que llegué a ello.

Tengo una asesorada que estudia cognición musical y su trabajo propone la idea de que existe relación entre los procesos de lecto-escritura de la música y del lenguaje natural. Hemos escrito un par de artículos al respecto que esperamos se publiquen en breve, pero mientras hacíamos comentarios a su tesis, en un párrafo le escribí la siguiente nota: recuerda que el cerebro no está evolutivamente programado para leer y escribir. 

Ella me conoce bien y por supuesto ha leído mis escritos tanto científicos como mi blog, así que nunca imagine que ese comentario nos llevara a una explicación fascinante que ahora me permito compartir con todos ustedes.

“El cerebro procesa el aprendizaje, incluyendo el proceso de lecto-escritura, ¿cómo me dices que no está evolutivamente programado para ello?”

El proceso evolutivo ha llevado a las especies a adquirir diferentes habilidades, mismas que han llevado miles de años para hacerse parte del sistema, y con ello, conquistar una estructura cerebral que la comande.

La visión por ejemplo, es una victoria que ha llevado mucho más tiempo que el desarrollo del lenguaje. Cada triunfo evolutivo es un proceso de adaptación, el cual implica distintos de prototipos que parece nunca llegan al producto final, pues la naturaleza hace ajustes dependiendo del ambiente, y aunque a veces damos por hecho que nacemos con nuestras fabulosas capacidades, ha de comprenderse que no todas ellas tienen un complemento genético.

Ese es el caso del proceso de la adquisición de la lecto- escritura, no es algo que ni siquiera ontogénicamente se presente desde el momento de nacer,  pues los niños requieren al menos entre 4 y 6 años para comenzar la adquisición del proceso, y muchos más años para consolidarlo.

Pensemos en términos de historia de la evolución humana, el lenguaje es un proceso que requiere de la audición para el reconocimiento diferenciado del alfabeto del idioma materno, y eso implicó que el desarrollo de la audición, y probablemente, los primeros rasgos acústicos fueron medio-ambientales, lo cual permitió comenzar a diferenciar los distintos sonidos como la lluvia, el canto de los pájaros o sonidos de animales salvajes, que con muchos años y esfuerzo, llevaron a la conquista del lenguaje, el cual a su vez,  es un trofeo del homo sapiens.

El desarrollo de la visión se calcula en 600 millones de años en los vertebrados, muy a la par de la audición. Si pensamos en el calendario cósmico que Carl Sagan nos dio para ubicar la vida en la tierra, podremos darnos cuenta que el lenguaje surgió más o menos en el mes de noviembre y la lecto-escritura, que implica la integración de signos a nivel visual y su relación con de los sonidos del alfabeto, (ver el sonido del lenguaje) pensemos que surge alrededor de diciembre...

 

Los bebés puedes escuchar a través del medio dentro del vientre materno, aunque la audición en un medio aéreo es distinta al medio acuático, a los pocos días de nacido, el bebé es capaz de reconocer ruidos, aunque no los diferencia, y comienza poco a poco el proceso de diferenciar los sonidos del lenguaje, para comenzar su preparación para emitirlo, repetirlo y finalmente comenzar a hablar y mantener conversaciones, si esto es culturalmente estimulado.

Lo mismo deberá suceder con el proceso de la lecto escritura, es por ello encontrar personas que saber hablar, pero no leer y escribir. Este paso, exige que sea estimulado y la razón es simple, el surgimiento de la lecto- escritura, no fue una habilidad compartida por todos, solo unos cuantos tenían acceso al aprendizaje y desarrollaban la habilidad, el grueso de la población no tenía acceso al alfabeto, a los libros o a la escritura.

Con la llegada de la imprenta de Gutenberg, mayor cantidad de personas podían tener acceso a los libros, siempre y cuando pudieran pagarlos… así que pasaron muchos años antes de que la lecto-escritura se hiciera un aprendizaje con acceso libre entre la población, pero digamos que esto sucedió en el último minuto del 31 de diciembre en el calendario cósmico, por ende, el cerebro no tiene la práctica suficiente para desarrollarlo sin ayuda.

Lo que mi alumna y yo estamos explorando, es que las vías que el cerebro tiene para el lenguaje, materno son compartidas para el lenguaje  musical, (pues ese si es un proceso que hemos compartido por muchos miles de años, por eso nadie nos enseña a mover las caderas cuando escuchamos tambores), son compartidas por la lecto-escritura, pero lo hacen ajustándose a esta nueva habilidad.

Es por ello que cuando un niño tiene dificultades en la adquisición o consolidación  del proceso de aprendizaje escolar, recomendamos a los terapeutas pensar en pasos de bebé, finalmente a la especie humana nos ha llevado miles de años aprender y nunca nos detenemos.

!Gracias querida Valeria Galván Celis por tan interesante debate!, tu pregunta me hizo recordar que no todos vemos lo mismo, por eso siempre aprendo algo de ti:)

Referencias:

Lamb, T., Collin, SP., Pugh, Jr., E. (2007) Evolution of the vertebrate eye: opsin photoreceptors, retine and eye cup. Nature reviews Neuroscience, 8, 960-976.

Masterson, B., Heffner, H., and Ravissa, R. (2005) The evolution of human hearing. The Journal of the Acoustical Society of America. 45, 966

Wright, S. (1931) Evolution in Mendelian populations. Genetics. Disponible en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1201091/pdf/97.pdf

La programación cerebral

No hay nada más fascinante que escuchar las conversaciones de mi esposo y sus colegas cuando hablan sobre problemas de programación. El lenguaje de programación permite a cualquier equipo capaz de responder a dicho código, hacer las cosas tan fabulosas que nos hacen comprarles, mirarles o jugar por horas con ellos, prácticamente nos hacen adictos.

Una tarea simple, como aceptar un clic sobre un botón o el toque sobre una pestaña, implica largas cadenas de operaciones que permiten a los equipos tener contacto con el usuario, para ello, los programadores hacen cada vez más sofisticadas las cadenas secuenciales, enlazadas en órdenes lógicas que le dicen al sistema qué hacer, cuándo hacerlo y qué responder si acaso el usuario no ha hecho algo correctamente. Es lo que llaman los publicistas equipos inteligentes.

Las charlas me deleitan porque me permiten imaginar la cantidad de secuencias lógicas que realiza el cerebro desde el momento en que dos células comienzan a darle forma, hasta el momento en que se desconecta. Tareas tan simples aparentemente, como abrir los ojos cada mañana, implicarían miles de líneas de códigos, pues requieren de informar al sistema que músculos se han de emplear, los patrones de apertura, el reconocimiento de que los ojos están cerrados, pues si están abiertos obviamente no puede haber una tarea que implique abrirlos, y sé que esto suena hasta estúpido, pero las enfermedades motoras permiten reconocer que esa secuencia debe ser reconocida. Se ha atribuido al cerebelo junto con el cuerpo calloso esa tarea, pero como sea, dicha secuencia debe ser escrita.

Como tenemos dos ojos, éstos se han de abrir en coordinación, y una vez abiertos, reconocerán la luz, las formas, y enviarán señales para comenzar la toma de decisiones diarias.

Si han observado los esquemas de toma de decisión o sistemas bayesianos, agreguen a todo ello el lenguaje de programación y podrán imaginar las miles de conexiones que hace el cerebro.  Si fuera sólo ello, podemos decir que Henry Markram va a pasar años y años construyendo un cerebro y lo logrará antes de morir; pero el verdadero reto no es construir las secuencias, el problema es que dichas secuencias deben adaptarse para responder ante el ambiente, por lo que son sistemas abiertos en constante evolución.

Aquellos que sólo leen sobre los estudios neurocientíficos publicados en la prensa poco especializada, caen fácilmente en la idea de que existe una estructura para cada acción. Ramón y Cajal estudió casi cada espacio del cerebro, y aun en aquellos años, encontró que el cerebro se adapta a las necesidades. Tal vez soy una entusiasta de la plasticidad cerebral y en algunas décadas se descubrirá que es un error, pero en ciencia aprendemos y re aprendemos todo el tiempo. Como bien me ha enseñado mi amiga Irina Pechonkina, la verdadera  tarea  no es aprender, sino des-aprender para con ello lograr la adaptación.

Las tareas de programación implican hacer consiente las secuencias necesarias para ejecutar una tarea, en cognición se llama a ello meta cognición, yo lo explico de manera simple, es la capacidad de decir cada pequeña tarea y secuencia para ejecutar una acción.

El cerebro debe programar no sólo la relación entre neuronas, sino entre moléculas, genes, y hasta bacterias, debe responder a un ambiente que no cambia sólo por el clima, sino por el tipo de juguetes que empleamos, las palabras que escuchamos, la cultura y demás circunstancias que rodean a un sistema que genera líneas infinitas de secuencias que nos permiten hacer tareas que parecen simples.

Los estudios actuales muestran que existe el ADN del ADN, lo cual me lleva a recordar aquellos años en que trabajé intensamente para comprender a Wittgenstein que hablaba de un lenguaje del lenguaje al que llamó meta lenguaje, y cuando uno lograba comprender el concepto, alguien con un tono de perversidad le aventaba a uno un libro sobre la mesa en el que Wittgenstein explicaba el meta-meta lenguaje.

No piensen que he perdido la idea que da origen a este escrito, si regresamos  a la tarea de abrir los ojos por la mañana, pensemos que a veces los ojos se abren lentamente, porque al reconocer la cantidad de luz en la habitación, se sabe que es hora de levantarse, pero ¿y si hay un ruido que produce un estado de alerta?, los ojos se abrirán y buscarán la fuente de ruido, en ocasiones se abrirán por con cuidado pues estamos acostados con la cara sobre la almohada… no se olvide que a veces se olvida quitar los lentes de contacto, lo cual succiona la humedad del ojo y abrirlos es complicado.

La idea no es imaginar todas las posibles circunstancias, pues seguro existen N menos 1, sino pensar que las secuencias no siempre son claras, como la orden original fue escrita, existen muchas circunstancias que deben ser consideradas.

A veces, los colegas de mi esposo le dicen que quiere reinventar la rueda, pero él, en su búsqueda por la eficiencia logra quebrar los comandos de programación y salirse con la suya. Me pregunto si eso ¿no es  lo que hace el aprendizaje?, y de ser así, porque debemos decirle a todos  el cómo y que debe aprender, en lugar de permitirle que adapte sus acciones al ambiente, pues al final, no siempre podrá aplicar las secuencias aprendidas.

En este sentido, los niños con trastornos en el neurodesarrollo, nos enseñan que reconocer las secuencias que llevan a cabo para las tareas y el porque las llevan a cabo incorrectamente, a veces porque no reconocen la tarea, o parte de la secuencia es errónea, y al final aprenden que la meta es el objetivo, y no la repetición del error.

Sé que es necio decir que el cerebro funciona como una computadora, pero hasta el momento, la tecnología ha enseñado mejor a los equipos, de lo que muchas escuelas han logrado con los educandos. No culpo a los maestros, ni siquiera  a los diseñadores curriculares por no salir de la caja e innovar. En teoría se aprende de los errores, pero parece que en Educación, aun no se reconoce el error, así que el sistema sigue enviando señales de que algo se ha hecho mal, pero no olvidemos que los niños tienen el derecho de aprender, a su manera, pues existe una programa evolutivo creado para ello.