La plasticidad neuronal y la cognición

"La plasticidad cerebral se refiere a la capacidad del sistema nervioso para cambiar su estructura y su funcionamiento a lo largo de su vida, como reacción a la diversidad del entorno. Aunque este término se utiliza hoy día en psicología y neurociencia, no es fácil de definir. Habitualmente se refiere a los cambios a diferentes niveles en el sistema nervioso, desde eventos moleculares, como los cambios en la expresión génica, al comportamiento."[1] A continuación se describen las tres formas de plasticidad más importantes: la plasticidad sináptica, la neurogénesis y el procesamiento funcional compensatorio.

La plasticidad sináptica.
Cuando está ocupado en un nuevo aprendizaje o en una nueva experiencia, el cerebro establece una serie de conexiones neuronales. Estas vías o circuitos neuronales son construidos como rutas para la inter-comunicación de las neuronas. Estas rutas se crean en el cerebro a través del aprendizaje y la práctica, de forma muy parecida a como se forma un camino de montaña a través del uso diario de la misma ruta por un pastor y su rebaño. Cada vez que se adquieren nuevos conocimientos (a través de la práctica repetida), la comunicación o la transmisión sináptica entre las neuronas implicadas se ve reforzada. Una mejor comunicación entre las neuronas significa que las señales eléctricas viajan de manera más eficiente a lo largo del nuevo camino. Por ejemplo, cuando se intenta reconocer un nuevo pájaro, se realizan nuevas conexiones entre algunas neuronas. Así, las neuronas de la corteza visual determinan su color, las de la corteza auditiva atienden a su canto y, otras, al nombre del pájaro. Para conocer el pájaro y sus atributos, el color, la canción y el nombre son repetidamente evocados. Revisitando el circuito neural y restableciendo la transmisión neuronal entre las neuronas implicadas cada nuevo intento mejora la eficiencia de la transmisión sináptica. La comunicación entre las neuronas correspondientes es mejorada, la cognición se hace más y más rápidamente.

Neurogénesis

Considerando que la plasticidad sináptica se logra a través de mejorar la comunicación en la sinápsis entre las neuronas existentes, la neurogénesis se refiere al nacimiento y proliferación de nuevas neuronas en el cerebro. Durante mucho tiempo la idea del nacimiento neuronal constante en el cerebro adulto era considerada casi una herejía. Los científicos creían que las neuronas morían y no eran reemplazadas por otras nuevas. Desde 1944, pero sobre todo en los últimos años, la existencia de la neurogénesis se ha comprobado científicamente. 

Plasticidad Funcional Compensatoria

Los ancianos obtienen peores resultados que los jóvenes en las pruebas de rendimiento neurocognitivo. Pero, sorprendentemente, no todos los ancianos presentan un menor rendimiento, algunos logran hacerlo tan bien como sus contrapartes más jóvenes. Esta diferencia inesperada del rendimiento de un subgrupo de individuos de la misma edad ha sido científicamente investigada, descubriéndose que al procesar la nueva información los ancianos con un mayor rendimiento utilizan las mismas regiones del cerebro que utilizan los jóvenes, pero también hacen uso de otras regiones del cerebro que ni los jóvenes ni el resto de ancianos utilizan. Los investigadores han reflexionado sobre esta sobreexplotación de las regiones del cerebro en los ancianos con mayor rendimiento y en general han llegado a la conclusión de que la utilización de nuevos recursos cognitivos refleja una estrategia de compensación. En presencia de déficits relacionados con la edad y la disminución de la plasticidad sináptica que acompañan al envejecimiento, el cerebro, una vez más, pone de manifiesto su plasticidad para reorganizar sus redes neurocognitivas.

El aprendizaje, la experiencia y el entorno

En los últimos años hemos aprendido que las alteraciones cerebrales en los niveles genéticos o sinápticos son provocados tanto por la experiencia como por una gran variedad de factores ambientales. El nuevo aprendizaje se produce de muchas formas, por muchas razones y en cualquier momento, a lo largo de nuestra vida. Por ejemplo, los niños adquieren nuevos conocimientos en grandes cantidades, produciéndose cambios cerebrales significativos en esos momentos de aprendizaje intensivo. Un nuevo aprendizaje también puede surgir por la presencia de un daño neurológico sobrevenido, por ejemplo a través de lesiones o de un accidente cerebrovascular, cuando las funciones soportadas por un área cerebral dañada se deterioran, y se deben aprender otra vez. La multiplicidad de las circunstancias para que se ocasione un nuevo aprendizaje, nos hace preguntarnos si el cerebro va a cambiar cada vez que se aprende algo. La investigación sugiere que esto no es así. Con el fin de aprender a marcar fisiológicamente el cerebro, el aprendizaje debe conllevar cambios en el comportamiento. En otras palabras, el nuevo aprendizaje tiene que ser un comportamiento pertinente y necesario. Por ejemplo, el nuevo aprendizaje que asegura la supervivencia será integrado por el organismo y adoptado como una conducta apropiada. Como resultado de ello, el cerebro se habrá modificado. Tal vez lo más importante sea el grado en que una experiencia de aprendizajeresulte gratificante. Por ejemplo, aprender utilizando juegos interactivos es especialmente útil para potenciar la plasticidad cerebral. De hecho, se ha demostrado que esta forma de aprendizaje incrementa la actividad del córtex prefrontal (PFC). Además, en este contexto de oferta de incentivos, es positivo tratar de jugar con el refuerzo y la recompensa, como se ha hecho tradicionalmente, para que los niños se involucren en el aprendizaje.

Comprendiendo las condiciones que inducen la plasticidad

Parece que los patrones de plasticidad son diferentes dependiendo de la edad.Más importante aún, parece que el cerebro es susceptible de cambio, tanto positivo como negativo, incluso antes del nacimiento de su portador. Los estudios en animales muestran que cuando las madres embarazadas se establecen en un entorno rico en estímulos positivos, su descendencia posee un mayor número de sinapsis en regiones específicas del cerebro. Y a la inversa, cuando se ha aplicado luz estresante a las embarazadas, se ha comprobado que su descendencia muestra un reducido número de neuronas en el córtex prefrontal (PFC). Estos descubrimientos son de suma importancia para el debate "naturaleza" vs. "entorno", ya que parece que el "entorno" puede inducir cambios en la expresión génica neuronal. La investigación genética en los animales plantea que algunos genes se ven afectados incluso en un lapso muy corto de estimulación, otros genes adicionales son afectados durante un período de estimulación más largo, mientras que otros no experimentan ningún cambio en absoluto. El entrenamiento cognitivo parece ideal para la inducción de la plasticidad cerebral. Proporciona la práctica sistemática necesaria para elestablecimiento de nuevos circuitos neuronales y para el fortalecimiento de las conexiones sinápticas entre las neuronas.
Shore (1997) manifiesta que durante los primeros tres años de vida la mayoría de sinapsis se producen, luego se mantienen estables por un promedio de los diez años de vida. Es por eso que las experiencias en los primeros tres años de vida son cruciales si no se estimulan las neuronas tienden a ser eliminadas.
Estas afirmaciones nos advierten acerca de la importancia que tiene una estimulación adecuada desde la vida intrauterina y en los primeros años del ser humano. Los padres y madres de familia, los educadores y las educadoras debemos asumir un papel mucho más activo en la creación de un ambiente propicio, para potenciar su desarrollo integral.
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Jaume Guinot
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