Nuestro cerebro también crece

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Por: Diego Fernando Pulido Parra

Es evidente que un niño de diez años puede correr o prestar atención mejor que uno de cuatro años, pero, ¿en realidad sabemos por qué? Inicialmente, lo podríamos atribuir a su edad, ya que su desarrollo se incrementa conforme va creciendo. El problema es que esto sigue sin darnos muchos detalles sobre lo que sucede, sobre por qué nuestras habilidades, como la concentración, cambian de la manera en que lo hacen al crecer. En este documento veremos algunos de los procesos más importantes en el crecimiento y desarrollo de nuestro sistema nervioso, y veremos también algunos ejemplos de lo maravilloso e impresionante que esto puede ser al estudiarlo en detalle.

En un principio, debemos hablar sobre las generalidades del desarrollo neurológico, siguiendo lo expuesto por Shonkoff y Phillips en conjunto con el Concejo Nacional de Investigación de EE.UU. (2000). Cuando nacemos, nuestros cerebros ya cuentan con una cantidad impresionante de células nerviosas o neuronas, pero las conexiones entre ellas, llamadas sinapsis, son muy distintas a las que vemos en un cerebro adulto. Lo primero que sucede en nuestro desarrollo neurológico es la formación de neuronas (neurulación y neurogénesis), seguida de su organización en los sitios que deben ocupar (migración), el crecimiento de sus axones y dendritas, las estructuras celulares que permitirán las sinapsis (diferenciación neuronal y creación de rutas neuronales). Tras esto, viene el periodo de sinaptogénesis, donde se crearán nuevas conexiones entre neuronas. Estas conexiones serán depuradas y refinadas con la maduración (poda neuronal). Durante estos procesos se formarán los tejidos adicionales que incrementan la eficiencia y ayudan a proteger las sinapsis (mielinización). Todo este proceso se da desde la gestación, y sigue constante hasta la adultez.

Una manera más sencilla de entender estos procesos es pensar en una ciudad que se va construyendo y expandiendo. Durante la neurogénesis y la neurulación se construyen las bases de los edificios principales, pero aún no tienen todo lo que necesitan para cumplir sus funciones. Faltan algunos elementos como redes eléctricas, señales, etc. Además, las vías que los comunican aún no están definidas claramente, de manera que es difícil coordinar cualquier actividad entre ellos. Con la migración se empieza a ver cómo estos elementos faltantes se van ubicando en los edificios respectivos. Quienes trabajan en estos edificios necesitan ir de uno a otro porque no pueden hacer todo en un solo lugar, así que empiezan a formar algunos senderos que les permiten llegar a donde necesitan, lo cual vendría siendo la diferenciación neuronal y la creación de rutas neuronales. En este punto, la pequeña ciudad ya parece funcionar bastante bien, pero algunos procesos son lentos y algo torpes, adicionalmente, se necesita poder llevar muchas cosas de un edificio a otro, y los senderos no dan abasto a la demanda. Es aquí donde se empiezan a formar caminos más grandes que permiten mover más cosas de manera más rápida, de manera similar a lo que sucede en la sinaptogénesis. Conforme el tiempo avanza y la actividad se incrementa, algunos caminos dejan de ser utilizados porque hay otros más rápidos, así que empiezan a desaparecer, mientras que aquellos caminos más eficientes son expandidos y se convierten en autopistas; esto es la poda neuronal. A lo largo de la construcción de la ciudad, es necesario realizarle mantenimiento a los caminos, poniendo barreras para evitar accidentes o su interrupción para poder cuidarlos y garantizar su eficiencia, lo cual hace referencia a la mielinización.

En los años más tempranos, luego del nacimiento, es especialmente notorio el proceso de sinaptogénesis. Las sinapsis nos permiten movernos, procesar información,entre otros procesos, y esto es algo sumamente importante cuando empezamos a experimentar y a explorar el mundo siendo bebés. En un esfuerzo por adaptarnos, nuestros cuerpos dan lugar al desarrollo de muchas sinapsis, y en edades tempranas sucede tan rápido que es posible ver cambios notorios en cuestión de días (e.g., un bebé puede pasar de apenas poder sostener objetos en una mano, a pasarlos entre sus manos con destreza en muy poco tiempo). Como podemos entender, la sinaptogénesis permite crear muchas sinapsis, pero no todas estas sinapsis son igual de eficientes. Las sinapsis y los tejidos nerviosos son  bastante costosos dado que su funcionamiento requiere muchos nutrientes y energía, llegando a consumir hasta el 20% de la energía que gastamos cada día (Magistretti & Allanamiento, 2015). Tomando en cuenta lo costosas que son las sinapsis, tiene sentido que nuestro cuerpo procure conservar únicamente aquellas que resultan necesarias, y esto es lo que sucede durante el periodo de poda neural, el cual se intensifica en la adolescencia. Durante este proceso, se fortalecen aquellas sinapsis más eficientes y más utilizadas, mientras que aquellas que no son lo bastante utilizadas se van perdiendo.

Todos estos procesos se traducen en cambios que podemos evidenciar en el crecimiento, tanto en el refinamiento de nuestros movimientos como en el incremento de nuestra capacidad para regular nuestro comportamiento y nuestras emociones. Un ejemplo importante sobre esto es la manera en que logramos sostenernos sobre los dos pies. En el primer caso se requiere la coordinación de múltiples estructuras, principalmente: (1) el sistema vestibular para facilitar nuestra orientación y equilibrio, (2) nuestro cerebro, especialmente la corteza motora y el cerebelo, para generar y controlar nuestros movimientos, (3) nuestra médula espinal para coordinar todo lo anterior con las estructuras nerviosas encargadas de activar nuestros músculos y (4) todo el sistema de retroalimentación muscular que nos permite sentir nuestros propios movimientos. Es una interacción compleja que, gracias a nuestro desarrollo neurológico, nos permite pasar de ser incapaces de sostener nuestra propia cabeza al nacer, poder dar algunos pasos sin caernos en algo más de un año, y llegar a realizar acciones complejas que resultan esencialmente únicas en nuestra especie como el lanzamiento de objetos con precisión a largas distancias.

Otro ejemplo igualmente interesante, pero muchas veces dado por sentado, es la maduración de nuestra corteza prefrontal. Esta parte de nuestro cerebro está muy relacionada con las funciones ejecutivas, las cuales son acciones y procesos dirigidas a modificar nuestro propio comportamiento (Barkley, 2012). Estas se relacionan con el control motor y cognitivo, la planeación, la regulación y el establecimiento y seguimiento de metas (Diamond, 2013; Liew, 2011; Holochwost, 2017). Hay ciertos momentos importantes para su desarrollo, y dichos momentos coinciden con periodos en los que la corteza prefrontal muestra un desarrollo más rápido, como a los dos años, y entre los cinco y nueve años (Ardila & Rosselli, 2007; Rosselli, Matute, & Ardila, 2010; Brooks, Hanauer, Padowska, & Rosman, 2003; y Perner & Lang, 2002). Esto nos ayuda a entender lo que observamos en la infancia, sabiendo que una corteza prefrontal más madura nos ayuda a dirigir mejor nuestra atención, por ejemplo.

Aprender sobre el desarrollo neurológico nos permite desarrollar y ajustar estrategias para favorecer un crecimiento sano y promover la mejora de las habilidades de niños y niñas. Entenderlo también nos ayuda a identificar posibles fortalezas o dificultades que de otra manera pasarían desapercibidas. Para esto conviene tener herramientas de valoración e intervención adecuadas, como es el caso de los talleres de acompañamiento psicoeducativo de SIEPSI, los cuales se dirigen a las edades mencionadas anteriormente, abordando temas como la memoria y la motricidad.

Referencias

Barkley, R. (2012). Executive functions. The Guilford Press.

Diamond, A. (2013). Executive Functions. Annual Review Of Psychology, 64(1), 135-168. https://doi.org/10.1146/annurev-psych-113011-143750

Holochwost, S., Propper, C., Wolf, D., Willoughby, M., Fisher, K., & Kolacz, J. et al. (2017). Music education, academic achievement, and executive functions. Psychology Of Aesthetics, Creativity, And The Arts, 11(2), 147-166. https://doi.org/10.1037/aca0000112

Liew, J. (2011). Effortful Control, Executive Functions, and Education: Bringing Self-Regulatory and Social-Emotional Competencies to the Table. Child Development Perspectives, 6(2), 105-111. https://doi.org/10.1111/j.1750-8606.2011.00196.x

Magistretti, P. J., & Allaman, I. (2015). A cellular perspective on brain energy metabolism and functional imaging. Neuron, 86(4), 883-901.Shonkoff, J. P., Phillips, D. A., & National Research Council. (2000). The developing brain. In From neurons to neighborhoods: The science of early childhood development. National Academies Press (US).