DESARROLLO CEREBRAL HUMANO (IV)

Hoy nos trasladamos al Departamento de Neuropsicología del Instituto Max Planck de Neurociencias y Cognición Humana en Leipzig. Allí existe otra investigadora, la Dra. Angela Friederici, neuropsicóloga y actualmente vicepresidenta de la Sociedad Max Planck que está realizando un estudio sobre la sintaxis y su modo de regulación desde el tejido cerebral.

De hecho, uno de los componentes fundamentales en el lenguaje humano es la sintaxis. La capacidad de mezclar las distintas palabras, los distintos sonidos para convertirlos en un lenguaje comprensible por parte del congénere que recibe dicha cadena de sonidos. Esta sintaxis establece las reglas en que se deben combinar las palabras para formar oraciones correctas.

Las bases neuroanatómicas, es decir, las zonas del cerebro en dónde se hallan las capacidades para poder realizar adecuadamente ese ejercicio de sintaxis que nos permite comunicarnos de una forma precisa, se encuentran bien localizadas en el individuo adulto. Forman lo que los científicos han dado en llamar el área de Broca y el área de Wernicke. Pero, sin embargo, los científicos aún no están de acuerdo en la aparición de las mismas en el cerebro en maduración del niño, del bebé.

Y aquí entra en juego el estudio que está llevando a cabo la Dra. Angela Friederici. Con minúsculos electrodos colocados en el cuero cabelludo, que producen una nula molestia para el niño, se registra las reacciones cerebrales del infante ante distintas frases que se le dan.

Pero el truco está en darles frases correctas e incorrectas en un idioma que no es el materno y que, por tanto, no conocen su sintaxis, ni han tenido posibilidad de conocer sus reglas previamente. ¿Qué es lo que se han ido encontrando la Dra. Friederici y sus colaboradores durante sus investigaciones? Pues bien, al principio, como era de esperar, las reacciones ante las frases que se les presentaban al bebé y al niño eran similares, no existía diferencia. Pero, sin embargo, tras varias rondas, en el transcurso de un tiempo tan escaso como de diez a quince minutos, las reacciones cerebrales empezaban a ser diferentes entre aquellas frases que eran correctas sintácticamente y aquellas otras que eran incorrectas.

¿Quería esto decir que el niño era capaz, por sí mismo, de comprender las reglas gramaticales de cualquier lengua, aunque no la hubiera aprendido? La Dra. Friederici, en las conclusiones a su trabajo nos razona más bien en otro sentido. Ella nos explica que la distinción que es capaz de hacer el cerebro del niño entre frases correctas e incorrectas en un idioma extraño no se debe a un conocimiento innato de sintaxis sino más bien a una "regularidad codificada fonológicamente". El cerebro tendría una plasticidad adecuada a esas edades tempranas de la vida que permitiría absorber los cambios y distinguir diferencias mínimas entre cadenas de sonidos aparentemente iguales, lo que facilitaría el aprendizaje.

Se ha podido observar que los niños, a los dos años y medio son capaces de corregir los errores gramaticales. Y que con tres años tienen un dominio más que adecuado de las reglas gramaticales, así como se de un aumento acelerado del vocabulario lo cual se vería favorecido por la creación de nuevas conexiones interneuronales que facilitarían la explosión lingüística que se da a partir de esa edad en los niños.

¿Pero es todo cuestión técnica, neuronal? ¿Bastaría con exponer a los niños a unos estímulos físicos? ¿O habría que tener en cuenta algún otro factor? Si me siguen en mi próxima entrada, en el próximo estudio que les mostraré, entenderán lo que quiero decir.

DESARROLLO CEREBRAL HUMANO (III)

En el estudio del desarrollo cerebral humano existe una técnica relativamente novedosa, que últimamente se está usando por parte de ciertos científicos para conocer cómo y de qué manera puede comenzar a desarrollar el ser humano una de las herramientas más importantes que tiene para su vida social: el lenguaje.

Esta técnica a la que me refiero es la Espectroscopia de rayos infrarrojos. La espectroscopia de rayos infrarrojos ha revolucionado, como decía antes, la investigación sobre el cerebro y su funcionamiento en los últimos diez a quince años. Y gracias al avance experimentado en la última década, se ha convertido en una herramienta accesible, fácil de usar y eficiente a la hora de explorar las habilidades lingüísticas y cognitivas de los bebés y de los niños, abriendo nuevas perspectivas en cuanto a la adquisición del lenguaje y al desarrollo del conocimiento por parte de los pequeños.

Para ello, investigadores de la Universidad de París Descartes están realizando un estudio con bebés. Entre ellos la Dra. Judit Gervain, nuestra protagonista del post de hoy. 

El estudio consiste en lo siguiente: se escanea con el espectroscopio el cerebro del bebé mientras se le hace escuchar distintas secuencias de audio. Dichas secuencias de audio tienen distintas estructuras con distintos tipos de repeticiones, que pueden ser del tipo A-B-B o del tipo A-B-C, o del tipo A-A-C. Y se registran las reacciones en el espectroscopio del cerebro de los bebés ante los distintos estímulos a los que son expuestos.

¿Cuáles fueron los resultados? La Dra Gervain descubrió que los bebés eran más sensibles a una secuencia repetitiva, como ABB, que a una con partes distintas, como ABC. Y por si eso no fuera suficiente, también descubrió que el bebé era capaz de distinguir entre una secuencia AAB de una ABB, es decir, no sólo distinguía una secuencia repetitiva de una que no lo era sino que, además, podía distinguir dónde se encontraba la repetición.

¿Qué significaba esto? Una de las conclusiones de este trabajo es que el lenguaje como tal se interioriza en el ser humano en época mucho más temprana de lo que veníamos pensando desde hacía años.

El bebé, aún sin poder articular palabra, sí puede distinguir la sucesión de palabras y la diferencia entre sonidos y fonemas. Si la creencia original nos llevaba a creer que en un primer momento el ser humano aprendía los sonidos, después los asociaba a palabras, y más a posteriori era cuando, tras un estudio, accedía al conocimiento de las reglas gramaticales, estos últimos hallazgos nos hacen suponer que existe un conocimiento, quizá no innato, quizá adquirido, pero mucho más anterior, mucho más temprano, mucho más intuitivo de las reglas del lenguaje en el ser humano.

El siguiente estudio del que les quiero hablar nos dará alguna clave más en este sentido. Pero eso será materia para el próximo post. Mientras tanto, disfrutemos de la sonrisa de un ser humano en este periodo de vida tan apasionante.

LA INFLUENCIA DE LA COMUNIDAD HUMANA EN LA NATURALEZA

Estas dos fotos están hechas esta mañana en el mismo arroyo.

La diferencia entre una y otra es de tan sólo 2 metros de distancia, y un pequeño desnivel que provoca unos rápidos en el arroyo que hace que toda la espuma que pone de manifiesto el grado de contaminación de la corriente acuática sea visible a todo paseante que se acerque a ese lugar.

Porque se trata de un lugar dónde la gente se dirige a pasear, uno de tantos "pulmones" de nuestras grandes ciudades. Un parque, el más amplio de la ciudad donde vivo, y que presenta una de las zonas más verdes en kilómetros a la redonda con una variedad de avifauna muy importante. Hace unos días llegué a contabilizar hasta once especies distintas de aves, entre ellas tan raras como pico picapinos, jilgueros, verdecillos, lavanderas boyeras, y he llegado a creer adivinar a lo lejos algún gavilán, no llevaba prismáticos ese día y no pude confirmar mis sospechas.

Pues bien, a pesar de ello, este arroyo que cruza el parque, que se extiende en una amplia laguna que permite el solaz de una amplia y ruidosa comunidad de gansos comunes así como de patos, tanto "cimarrones" como ánades reales, lleva partículas contaminantes.

Y sin embargo, por encima de la contaminación, a pesar de la influencia, que se podría adjetivar de desastrosa, que ejerce la comunidad humana en el medio ambiente, incluso en el que quiere proteger, la naturaleza sale adelante. No voy a hablar de la gran cantidad de mirlos que se pueden ver por todo el parque. Ni de las bandadas de agapornis, loros venidos de otros lugares y que, por desgracia, se han asentado tan bien en nuestros parques y jardines que están expulsando de ellos a la fauna autóctona. Ni de los sempiternos gorriones, o de las palomas torcaces, que se benefician del cuidado con que los equipos de limpieza y forestales hacen su trabajo y permiten que se pueda gozar de las distintas especies de árboles que hay en su entorno. No. Hablaré de un grupo de ánades reales que estaban a menos de 10 metros de la zona de espumas. 

Estaban tranquilamente, dejándose flotar y de vez en cuando metiendo su cabeza en el agua para recoger alguna hierba e iniciar su pitanza diaria. Tan acostumbrados al hombre que ni siquiera al acercarme yo sintieron el menor temor y siguieron con su tarea, dejándome fotografiarles, con actitud de completa indiferencia. Fotografías que aquí os dejo como homenaje a una naturaleza sabia y hermosa.

DESARROLLO CEREBRAL HUMANO (II)

En la década de los años ochenta del siglo pasado, la Dra. Hallam Hurt, neonatóloga de Filadelfia, en Estados Unidos, comenzó a estudiar a los niños que llegaban a su consulta. Preocupada por la incidencia de las drogas, que en aquellos tiempos tenían una incidencia muy grande en altas capas de la población, sobre todo en las más desfavorecidas. El estudio trataba sobre la repercusión que tenía el consumo de estupefacientes por parte de los progenitores sobre los niños, y sobre los bebés, que estaban a su cuidado.

Cuando empezó a recoger datos y comenzó a cruzarlos entre sí fue encontrando algo sorprendente. Tanto los niños expuestos a drogas como los no expuestos presentaban el mismo coeficiente intelectual: 82-83. Un coeficiente intelectual considerado normal se halla alrededor del cien. Un 82 se puede considerar en el límite bajo de la normalidad. El supuesto de la Dra. Hallam había fallado. No podía achacarse a la exposición a la droga el bajo nivel intelectual que presentaban estos niños. ¿Cual era el otro factor que hacía que estuvieran en el límite bajo de la media?

Cuando repaso sus historias, la Dra. Hallam se dio cuenta. Todos ellos, drogadictos o no, procedían de nivel socioeconómico bajo. Se encontraban en el seno de familias económicamente deprimidas. Los padres debían hacer grandes esfuerzos para sacar adelante a su familia, o bien, se habían hundido ya tanto que no eran capaces de reaccionar y de preocuparse de dar una atención adecuada a sus niños. En resumen, era la pobreza la gran responsable del bajo coeficiente intelectual de los niños.

Esto le siguió preocupando a la Dra Hallam Hurt, que continuó con su trabajo en el Departamento de Neonatología del Hospital Universitario de Pennsylvania, en Filadelfia. Allí centro sus investigaciones sobre los efectos que producían el uso de sustancias por parte de las madres, la pobreza familiar y otra serie de factores complejos y de riesgo sobre el desarrollo de los bebés y de los niños.

Al cabo de los años, y nos ponemos ya en 2010, en el s. XXI, consiguió realizar un estudio junto con su equipo en el cual se siguió a un grupo de niños y niñas desde su nacimiento hasta su adolescencia, y en el que se pudo evaluar mediante un cuestionario, pasado a los 4 y a los 8 años de edad, el grado de cuidado paternal que recibían y el tipo de estímulos ambientales que experimentaban en el lugar donde vivían. En el cuestionario se trataba de conocer si había libros infantiles en casa y cuantos, si existía reproductor musical y si se ponían canciones infantiles, si había juguetes para el aprendizaje numérico y si se les trataba con tono afectuoso, se les daba abrazos, besos, elogios, y confianza para preguntar lo que se les ocurriera. Posteriormente, en la adolescencia, entre los 13 y los 16 años, se les realizaba una RM para comprobar si existía alguna relación entre el desarrollo de distintas áreas cerebrales, como el hipocampo, tal como se había visto en los estudios hechos en años anteriores con animales de laboratorio, y las distintas experiencias que habían sufrido los niños durante su infancia.

Los resultados fueron tremendamente alentadores. Los niños que habían sido mejor atendidos y cuidados presentaban un coeficiente intelectual más alto. Se vio que aquellos que presentaron mayor estimulación cognitiva eran mejores en tareas lingüísticas y aquellos que habían disfrutado de un mayor nivel de afecto paternal disfrutaban de mejor memoria. En los resultados de las pruebas de imagen, de las RM realizadas, se pudo observar que aquellos que habían recibido unos mejores cuidados hasta los cuatro años presentaban una mayor desarrollo del hipocampo; sin embargo, los que lo recibieron a edad más tardía no presentaron dicho desarrollo. Ello llevo a la conclusión que aquellos niños con un mayor cuidado por parte de los padres presentaban una maduración más acelerada del hipocampo.

En resumen, este estudio permitió a la Dra. Hallam Hurt afirmar que la experiencia infantil influye en el desarrollo de la estructura cerebral, que esa influencia es altamente selectiva respecto al cuidado que dan los padres hacia el niño que está desarrollándose, y que ese cuidado se debe de dar desde pequeños, pues ya a la edad de 4 años la estructura cerebral puede haberse desarrollado lo suficiente para quedar influenciada por la experiencia vivida durante ese tiempo.

Esto nos debe hacer reflexionar sobre la importancia del cuidado y atención que deben recibir los bebés desde el primer momento por parte de sus padres. Los últimos estudios nos muestran que un órgano tan complejo como el cerebro humano se ve influido desde los primeros años directamente por el trato recibido por sus seres más cercanos, por sus seres más queridos.

Pero el cerebro infantil aún nos depara más sorpresas. ¿Las descubres conmigo?

DESARROLLO CEREBRAL HUMANO (I)

En las entradas anteriores hablábamos del proceso de cerebralización que había sufrido la vida a lo largo de su desarrollo en el planeta Tierra, y que este proceso de cerebralización había alcanzado su cenit en la especie humana, en el Homo sapiens. Todo ello lo descubrimos a través del análisis de uno de los libros en los que el jesuita Teilhard de Chardin nos mostraba su teoría sobre la evolución no sólo de la vida en la Tierra, sino sobre la fuerza que llevaba a la evolución del Universo entero.

Pues bien, a partir de la cerebralización humana, podemos hablar de una serie de hallazgos que se han realizado en los últimos treinta años y que han permitido descubrir que el desarrollo del cerebro es mucho más rápido y flexible de los que podríamos pensar hace algún tiempo.

En el momento del nacimiento, nuestro cerebro tiene aproximadamente unos 100.000 millones de neuronas. Conforme vamos creciendo, sobre todo en los primeros meses y años de nuestra vida, vamos recibiendo del exterior una gran cantidad de estímulos, una gran cantidad de señales. Esos estímulos hacen que las conexiones entre las distintas neuronas se vayan haciendo cada vez más numerosas, de tal forma que la avalancha sensorial que recibe el pequeño en los primeros años de su vida permite que a los tres años alcance cientos de billones, con b, de conexiones entre las neuronas.

Pero no sólo va a existir un aumento en el número de conexiones entre las distintas neuronas, sino que además va a existir un aumento en la calidad de dichas conexiones. Estas conexiones se realizan a través de prolongaciones de las neuronas que reciben el nombre de dendritas y axones. Las dendritas son las cortas, las que reciben la información. Los axones son las prolongaciones más largas, las encargadas de transmitir información a otras neuronas. Estos axones van recubiertos de una vaina de mielina, que protege al axón y le permite una mejor transmisión de los datos de una a otra neurona. Se ha podido observar que el uso frecuente de las conexiones permite una aumento de la capa de mielina, con una mejora en la conducción. Pero también existe el fenómeno contrario: La Poda sináptica.

Esta "poda" consiste, tal como indica su nombre, en que aquellos circuitos que no son utilizados pierden la capacidad de conexión, esta conexión se interrumpe y acaban muriendo. Eso significa que existe una reestructuración cerebral que no se conocía hace treinta años. Y de hecho, se ha podido observar que existen ciclos de crecimiento y reestructuración cerebral, uno de ellos iría de los 12 meses a los 5 años y otro de ellos se daría en la primera fase de la adolescencia.

¿Quienes son las personas que nos han ido descubriendo estos hallazgos? ¿Cómo han conseguido llegar a dichas conclusiones? No sólo han descubierto lo escrito más arriba, sino que han llegado a conclusiones mucho más atractivas para nuestro día a día, pero merecen que se vayan descubriendo poco a poco.

Por todo ello, les emplazo para el próximo post. Y les dejo con una imagen de una de las maravillas de la vida: el cerebro humano.