¿Cómo se remodela el cerebro durante la infancia y la adolescencia?


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Durante la adolescencia, la estructura del cerebro cambia profundamente, lo cual tiene un impacto sobre la forma en la que los jóvenes piensan, sienten y se comportan. Hay tres mecanismos principales mediante los cuales el cerebro madura: la sinaptogénesis (creación de conexiones entre neuronas), la poda (la eliminación de conexiones no muy usadas) y la mielinización (el aumento de la cantidad de mielina, la sustancia aislante que acelera la transmisión del impulso).  El resultado de este proceso puede ser medido usando resonancia magnética, tanto estructural como funcional.
Elementos básicos
La función principal del cerebro es reaccionar al medio ambiente. Este órgano de importancia estratégica está conformado por neuronas interconectadas que transmiten información entre una y otra mediante impulsos eléctricos y neurotransmisores para que el cerebro pueda percibir y reaccionar ante los estímulos. Las conexiones entre neuronas se llaman sinapsis, y son la base del funcionamiento cerebral.
Es importantísimo poder detectar, por ejemplo, una fuente de comida cerca de la mano. Para lograr esto varias neuronas se conectan como relevos desde el cerebro hasta la punta del dedo índice de la mano derecha. Una serie de neuronas se encargará de percibir la textura o la forma de la manzana y llevar este mensaje hasta el cerebro. Éste recibirá la información, la procesará y producirá una respuesta (agarrar la manzana). La información de la respuesta se transmitirá, en sentido inverso, hacia la mano en cuestión. Este ciclo (detectar un estímulo, procesarlo y emitir una respuesta), dura microsegundos, y está pasando todo el tiempo. Es lo que te permite interactuar con el medio, pensar, sentir, leer y hablar.
Relevos y aprendizaje
Estas conexiones en relevos son la forma en la que el cerebro funciona, y también la forma en la que aprendemos. Por ejemplo, repetir un movimiento continuamente reforzará ciertas conexiones del cerebro con los músculos y resultará en un movimiento más grácil (recuerda cuando aprendiste a sostener un lápiz y escribir). Cuando cierta ruta neuronal se usa mucho, éste se refuerza y se manifiesta como aprendizaje.  Hay ciertas rutas que no se usan en la misma medida y por lo tanto no se desarrollan tanto (compara tu habilidad para escribir con la mano izquierda y con la derecha, por ejemplo).
El desarrollo
Cuando nacemos, el cerebro tiene alta plasticidad (es muy maleable) ya que debe tener la capacidad de adaptarse al medio en el cual se desarrollará. Durante la infancia, el medio interactuará con nuestra dotación genética e irá remodelando el cerebro mediante la generación de muchísimas sinapsis (un proceso llamado sinaptogénesis). Por ejemplo, el cerebro de una niña pequeña está preparado para aprender varios idiomas. Las conexiones que se preservarán dependerán del medio en el que la niña crezca (español, náhuatl, maya o inglés, por ejemplo). Es por eso que es más difícil aprender otro idioma (pero no imposible) después de la infancia.
Los cambios durante la adolescencia tienen como resultado hacer del cerebro una estructura muy eficiente, capaz de maximizar el procesamiento de la información y reducir el consumo energético.
Entonces, conforme uno crece, se podan las conexiones y neuronas que no usamos tanto y por otro lado se mielinizan las conexiones que son muy usadas. Así como los cables eléctricos se envuelven en sustancias aislantes para favorecer la transmisión eléctrica, las neuronas se envuelven en mielina (un compuesto hecho de grasa) que la hace la trasmisión del impulso más eficiente.
Estos procesos sucesivos de sinaptogénesis, poda y mielinización ocurren durante toda la vida, pero son mucho más frecuentes durante la infancia y la adolescencia, y son la base de la maduración cerebral.
El cerebro alcanzará su máximo tamaño alrededor de los 12 años. Durante la adolescencia, reducirá su tamaño, se volverá un cerebro menos denso pero más eficiente (porque no gastará energía en rutas neuronales que ya fueron podadas).
Hay que recordar que diferentes regiones maduran a diferentes velocidades, como se puede apreciar en siguiente figura:

Densidad sináptica en diferentes áreas cerebrales a lo largo de la vida. Hay una sobreproducción inicial de las sinapsis en las primeras etapas de desarrollo. Posteriormente, se irán podando en respuesta al medio en que el cerebro crezca. Podemos observar que la corteza prefrontal, una región asociada con funciones cognitivas complejas, muestra la maduración más tardía (comparado con la corteza auditiva y visual, que se desarrollan durante la infancia). Imagen adaptada de: Thomas M & Johnson M. 2008. “New Advances in Understanding Sensitive Periods in Brain Development”. Current Directions in Psychological Science. 17(1) 1-15.
Densidad sináptica en diferentes áreas cerebrales a lo largo de la vida. Hay una sobreproducción inicial de las sinapsis en las primeras etapas de desarrollo. Posteriormente, se irán podando en respuesta al medio en que el cerebro crezca. Podemos observar que la corteza prefrontal, una región asociada con funciones cognitivas complejas, muestra la maduración más tardía (comparado con la corteza auditiva y visual, que se desarrollan durante la infancia). Imagen adaptada de: Thomas M & Johnson M. 2008. “New Advances in Understanding Sensitive Periods in Brain Development”. Current Directions in Psychological Science. 17(1) 1-15.

Las funciones más básicas (los cinco sentidos) maduran durante los primeros años de vida, seguidas por las capacidades motrices. Durante la niñez tardía y la adolescencia maduran capacidades más complejas, como la memoria, el análisis, la atención, la modulación de emociones y por último la coordinación de todo lo anterior para tener la habilidad de juzgar una situación y orientar la conducta para resolver problemas (el control cognitivo).  Ahora ya entenderás qué es lo que estamos midiendo para evaluar maduración. En esencia estamos comparando qué tanto se han podado y mielinizado diferentes regiones del cerebro.
Sinopsis:

  • El cerebro funciona gracias a que las neuronas, conectadas mediante sinapsis, transmiten información.
  • Durante la infancia este número de sinapsis aumenta exponencialmente.
  • Durante la niñez tardía y la adolescencia, estas sinapsis y algunas neuronas se van podando para conservar las más usadas.
  • Las conexiones que sobreviven a la poda se mielinizan para hacer la transmisión eléctrica aún más eficiente.
  • Este proceso pasa a diferente ritmo para diferentes regiones y funciones del cerebro.

9 comentarios en «¿Cómo se remodela el cerebro durante la infancia y la adolescencia?»

  1. la información se procesará y producirá una respuesta, la información de la respuesta se trasmitirá en sentido inverso, hacia la mano en cuestión. ¿eso es lo mismo de el acto reflejo?

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    • Gracias por tu pregunta. En este caso no se trata de un arco reflejo, ya que esa es una respuesta más rápida dirigida principalmente por la médula espinal. El arco reflejo se usa principalmente para retirar la mano o el pie ante una señal de peligro (como dolor). En el caso de mi ejemplo, se trata de una acción voluntaria, guiada por la corteza cerebral.

      Responder

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