Entradas

Mapas neurológicos: de la localización a la red

Durante toda la historia se ha intentado localizar el lugar del cerebro asociado a cada función mental. Esta búsqueda asume la hipótesis conocida como “localizacionista”, que presume la existencia de regiones cerebrales asociadas a cada una de las funciones cognitivas.

El médico más famoso que jamás haya existido, Galeno (siglo II), trabajó varios años en Roma como médico de gladiadores, y sin duda fue testigo de todo tipo de traumatismos cerebrales así como de sus consecuencias. Desarrolló la teoría ventricular, basada en el sistema de cavidades del encéfalo, deduciendo que las lesiones que llegaban a alcanzar los ventrículos privaban de diversas capacidades, ya fueran intelectuales, motoras o sensoriales.

En los escritos de Descartes (siglos XVI y XVII) se compara el funcionamiento del cerebro con las tuberías y mecanismos de las fuentes de los jardines del Rey Sol en Versalles. El filósofo consideró la glándula pineal -ubicada en la base del cerebro- como alojamiento del alma, responsable de convertir la sangre en “espíritus animales”, punto de reunión entre mente y cuerpo. No es de extrañar esta asociación para alguien que vivió una organización política fuertemente centralizada bajo los reinados de dos monarcas absolutos (Luis XIII y Luis XIV), máxime cuando lo que observaba en la glándula pineal era una única estructura central, al contrario que la mayoría de las otras estructuras cerebrales, que eran dobles y simétricas.

El neurólogo Alemán Franz Joseph Gall (siglo XIX) postuló que el cerebro estaba formado por una serie de órganos separados y que cada uno de ellos era responsable de un rasgo de la personalidad. Hipotetizó que el tamaño de cada área del cerebro tenía una correlación directa con el temperamento y con ello formuló un mapa de localización de la función cerebral. A pesar de que su teoría tenía escaso rigor metodológico, dio lugar a una corriente muy popular llamada frenología, según la cual a través del conocimiento de la estructura craneal se podían adivinar los rasgos de la personalidad.

Posteriormente, el científico Paul Broca (también en el siglo XIX), anunció la ubicación del centro del habla, que localizó tras el estudio del caso de un paciente apodado “Tan-Tan”, que tras una lesión cerebral, únicamente podía emitir esta sílaba (“Tan”). Tras su muerte, al realizarle la autopsia, Broca encontró una extensa lesión cerebral en la tercera circunvolución frontal, una zona en el cerebro en la que todavía a día de hoy se mantiene que está localizado el centro de producción motora del lenguaje. De manera similar, a través de una lesión cerebral, Carl Wernicke  (siglos XIX y XX) determinó la localización de la comprensión del lenguaje en el lóbulo temporal.

De esta forma sucesivamente se han ido correlacionando las distintas funciones cognitivas con diferentes áreas cerebrales: la atención en el lóbulo parietal, la memoria en el hipocampo, las funciones ejecutivas en el lóbulo frontal, etc. Si bien es cierto que en clínica en cierta medida aún mantenemos una tendencia a considerar parámetros localizacionistas, los últimos descubrimientos derivados de la investigación con técnicas de neuroimagen apuntan a teorías diferentes sobre el funcionamiento del cerebro. Ya no hablamos de regiones que adquieren un protagonismo funcional, sino que son las redes las responsables de las funciones, interconectando diversas localizaciones.

Nuestro cerebro es, en esta nueva interpretación, una red compleja de regiones interconectadas funcional y estructuralmente, y es esta comunicación funcional entre regiones cerebrales la que desempeña el papel clave en los procesos cognitivos complejos, que surgen mediante la integración continua de información entre las diferentes regiones del cerebro.

¿Cómo se puede explicar entonces que la lesión cerebral tan localizada de “Tan-Tan” tuviera un efecto tan claro en el funcionamiento de su lenguaje? Si bien en la teoría de la conectividad funcional no hay funciones localizadas en áreas específicas, sí que se describen nodos del cerebro altamente conectados que forman los que se llaman “núcleos hub” en la red cerebral. Estos núcleos son áreas con multitud de conexiones cerebrales que participan en diferentes redes de funcionamiento, por lo que si se produce una lesión en esta área, la red cerebral se verá afectada en su funcionamiento, dando lugar a un déficit en el funcionamiento cognitivo, tal como ocurrió en este caso. Como puede verse, la nueva teoría no invalida completamente el modelo anterior, sino que lo mejora, de la misma forma que la física relativista de Einstein ha mejorado, sin invalidar totalmente, la gravitación universal propuesta por Newton.

En este nuevo contexto teórico, y gracias a las nuevas tecnologías disponibles, se han desarrollado modelos que permiten estudiar la conectividad funcional midiendo la dependencia temporal de los patrones de actividad que se van sucediendo en regiones separadas del cerebro. A través de correlaciones estadísticas y otras herramientas matemáticas como la teoría de grafos, el análisis de la conectividad permite entender el funcionamiento del cerebro atendiendo a la secuenciación en la que se suceden los patrones de actividad. De este modo los procesos cognitivos como la atención y la memoria ya no se consideran localizados en áreas específicas, sino que se entiende que surgen mediante la activación de determinada red en el cerebro.

Con esta metodología se han identificado diversas redes formadas por áreas distantes pero funcionalmente relacionadas, como son la red motora, la red visual y la denominada “red por defecto”, entre otras. La “red por defecto” es una de las más estudiadas y de las más interesantes. Esta red muestra un elevado nivel de actividad neuronal durante el estado de relajación, reflejando el estado de actividad del cerebro “por defecto”. Estudios recientes han relacionado su actividad con el funcionamiento cognitivo y emocional del ser humano, por lo que esta red parece ser fundamental para comprender la disfunción cognitiva en trastornos neurológicos y psiquiátricos.

Por supuesto, aunque la actual teoría de las funciones basada en redes es la mejor teoría hasta la fecha, esto no impide que a su vez sea mejorada o reemplazada en el futuro. La humildad y el escepticismo deberían ser componentes básicos metodológicos de toda actividad científica. Por eso no pretendemos haber encontrado en ella una certeza absoluta. Al contrario, trabajamos basándonos en verdades provisionales, cada vez mejores y más precisas. Su finalidad no es otra que la de obtener conocimiento que pueda ser aplicado en la mejora del diagnóstico, valoración, orientación y tratamiento de aquellos que dan sentido a nuestro trabajo. Trabajo que nunca debería ser juzgado por el atractivo conceptual de las teorías, sino por la mejora de las condiciones de vida que éstas proporcionen.

Adolescencia: la segunda oportunidad del cerebro

La adolescencia es un periodo de grandes cambios en el que se persigue el desarrollo de la independencia y la autonomía. Se busca ser libres de la restricción parental para lograr ser el gestor de la propia vida, con el objetivo final de ser un adulto independiente.

Este periodo viene acompañado de múltiples modificaciones a nivel cerebral que explican la conducta errática, imprudente y arriesgada típica del adolescente. Los cambios cerebrales que acontecen durante esta etapa se asemejan al proceso de organización cerebral que sucede durante los tres primeros años de vida, y permiten el desarrollo y emergencia de habilidades que son necesarias para formarse como un adulto autónomo.

“La comprensión del proceso evolutivo en el que se encuentra inmerso el cerebro adolescente nos ayudará a entender y manejar las conductas de riesgo para reconducirlas hacia oportunidades de desarrollo y aprendizaje”.

Durante la adolescencia suceden principalmente dos cambios en el cerebro:

  1. Se produce una mejor conectividad cerebral. Las neuronas se recubren de mielina, dotando al cerebro de una mayor velocidad en la transmisión de los impulsos nerviosos, que se propagan hasta 100 veces más rápido que en las neuronas no mielinizadas. A su vez, permiten una recuperación más rápida tras cada “disparo”, preparándolas antes para lanzar un nuevo mensaje. Esta combinación de una mayor velocidad de transmisión junto con una recuperación más temprana provoca un aumento del ancho de banda del cerebro de hasta 3.000 veces, si comparamos la capacidad de un cerebro infantil con la de un cerebro adulto.
  2. Por otro lado, se produce una especialización de las conexiones sinápticas existentes. El cerebro sufre un proceso de “esculpido” en el que las conexiones que no son utilizadas o aquellas que no son adaptativas, se eliminan. Este proceso sucede durante toda la vida, pero es en la adolescencia cuando se abre un periodo crítico para esta especialización, que atiende a las demandas que surgen del entorno. Las experiencias que se viven durante este periodo darán lugar a la red de conexiones neuronales, más estables, que tendremos como adultos.

“Lo que determina las conductas de riesgo entre adolescentes es el desequilibro que sucede entre el desarrollo de las funciones ejecutivas y la conducta emocional”.

La maduración cerebral sucede de forma asíncrona en las diferentes áreas cerebrales, desarrollándose primero las áreas motoras y sensitivas y en último lugar las áreas prefrontales, de las que depende el funcionamiento ejecutivo. Este implica habilidades tales como el autocontrol, la organización, la planificación y la toma de decisiones. Esto no significa que los adolescentes carezcan de estas competencias, sino que todavía no están desarrolladas en todo su potencial.

A diferencia del lóbulo prefrontal, el sistema límbico -encargado de la regulación emocional- comienza su desarrollo en la pubertad temprana, mientras que el desarrollo del lóbulo prefrontal no termina de desarrollarse hasta aproximadamente el final de la década de los 20, nada menos que sobre los 30 años. Lo que determina las conductas de riesgo entre adolescentes no es el desarrollo tardío de las funciones ejecutivas o el comienzo temprano de la conducta emocional, sino el desequilibro que sucede entre el desarrollo de ambas. Esto da lugar a una descompensación entre la conducta emocional y el autocontrol. Por este motivo los adolescentes tienden a involucrarse en mayor medida en conductas de riesgo que los niños o los adultos.

“La adolescencia es un periodo particularmente vulnerable para los trastornos de ansiedad, trastorno bipolar, psicosis, depresión y trastornos de la alimentación”.

Estas conductas más arriesgadas tienen como objetivo salir de la zona de confort y de la seguridad de sus familias para explorar nuevos entornos y buscar nuevas relaciones sociales que les permitan desarrollar su autonomía y autodeterminación. A su vez, este desequilibrio les expone a llevar a cabo conductas más arriesgadas, como involucrarse en el uso de drogas, conducir de forma temeraria o embarazos no deseados.

Debido a estos cambios que suceden durante el desarrollo del cerebro adolescente, esta etapa se convierte en un periodo particularmente vulnerable para el comienzo de diferentes tipos de enfermedades mentales, como trastornos de ansiedad, trastorno bipolar, psicosis, depresión o trastornos de la alimentación. El 50% de las enfermedades mentales emergen sobre los 14 años y el 75% comienza antes de los 24.

En definitiva, este periodo de desarrollo supone una época vulnerable, y a su vez una oportunidad de desarrollo para la adquisición de habilidades útiles para la vida adulta. La comprensión del cerebro adolescente y del proceso evolutivo en el que se encuentra inmerso nos ayudará a entender y manejar mejor las conductas de riesgo, para reconducirlas hacia oportunidades de desarrollo y aprendizaje.

En situaciones de discapacidad intelectual, la adquisición y desarrollo de la autonomía y la autodeterminación suceden en un contexto complejo, donde la discordancia entre el desarrollo del autocontrol y de las emociones es todavía más vulnerable. En este sentido, uno de los principales problemas que afrontan los adolescentes para el desarrollo de su autodeterminación son las escasas oportunidades que pueden encontrar en la vida cotidiana que impliquen un entrenamiento de estas habilidades.

“Las familias suelen encontrar muchas dificultades para apoyar a sus hijos con discapacidad durante la adolescencia”.

En este contexto de vulnerabilidad ante las conductas de riesgo, las familias suelen encontrar muchas dificultades para apoyar en esta área a sus hijos con discapacidad. Sin embargo, la adolescencia es un periodo de oportunidad en el que es fundamental el desarrollo de habilidades que promuevan la conducta autodeterminada. Se debe trabajar en este proceso de cambio desde el paradigma de la protección hacia el paradigma de la autodeterminación, procurando oportunidades suficientes que les permitan el paso hacia una mayor autodeterminación.

Comprender el proceso de transición por el que pasan nuestros hijos en esta etapa, las necesidades que tienen y las oportunidades de desarrollo que se presentan, nos abre un camino para comprenderles mejor. De este modo podremos orientar su desarrollo hacia la experimentación de situaciones que resulten en un impacto positivo en su evolución personal hacia la madurez independiente.