Parece que, de todos los hallazgos de la neurociencia del comportamiento que se abren paso en la cobertura de la prensa popular, es más probable que aquellos que involucran cambios estructurales en el cerebro despierten el interés del público. Quizás esto se deba a que tenemos una tendencia a pensar en la función cerebral como algo flexible y en constante cambio, y por lo tanto las alteraciones en la función no parecen tan dramáticas como las alteraciones en la estructura, que dan la impresión de ser más permanentes.
Después de todo, hasta hace relativamente poco tiempo se creía que nacemos con un número fijo de neuronas , y eso fue todo. Desde el final del desarrollo neuronal hasta el resto de la vida, se pensaba que no se producían nuevas neuronas; por lo tanto, la inevitable ocurrencia de la muerte neuronal marcó un declive lento pero inexorable hacia la oscuridad cognitiva que no pudimos evitar. Sin embargo, ahora sabemos que esto no es cierto y que se producen nuevas neuronas a lo largo de la vida en ciertas áreas del cerebro.
Independientemente, tal vez ese pensamiento obsoleto sobre la inmutabilidad del cerebro hace que las personas se impresionen especialmente por la mención de alguna actividad que cambia la estructura del cerebro, porque no faltan artículos en la prensa popular que cubren estudios que implican cambios en la estructura del cerebro. . Desde principios de 2015, ha habido noticias importantes sobre la metanfetamina , el tabaquismo, la negligencia infantil y los traumatismos craneales en los luchadores profesionales, todo lo cual conduce a reducciones en la materia gris, así como una historia más positiva de que el entrenamiento musical en los niños puede conducir a un aumento materia gris en algunas áreas de la corteza. Y parece que las historias sobre la capacidad de la meditación para aumentar la materia grisse reciclan constantemente entre blogs y sitios de noticias populares. En todas estas historias se da a entender o se afirma sin mucha evidencia de apoyo que agregar más materia gris a una parte del cerebro aumenta la función cognitiva, mientras que la pérdida de materia gris la disminuye. Por ejemplo, en una historia sobre fumar y sus efectos en la corteza , la reducción de la materia gris se describió de esta manera: “A medida que el cerebro se deteriora, las neuronas que una vez residieron en cada capa moribunda inevitablemente se restan del total general, lo que afecta la función del órgano”.
Eso sí, en enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer , sabemos que la pérdida de tejido cerebral se corresponde con déficits cada vez más severos. Pero, ¿qué sabemos con certeza acerca de los cambios no patológicos en la estructura/tamaño del cerebro y cómo se asocian con la función? ¿Está ampliamente aceptado que más materia gris es equivalente a una función mejorada y menos a una función disminuida? Al contrario de lo que podría concluir si lee algunos artículos de noticias recientes, y en muchos casos, los estudios que resumen, sobre estos temas, no hemos encontrado una fórmula consistente para predecir cómo los cambios en la estructura afectarán la función. Y así, no es una regla universal que más es mejor cuando se trata de materia gris.
¿Más masa cerebral = mejor función cerebral?
La hipótesis de que un cerebro de mayor tamaño se asocia con una mayor capacidad mental se remonta al menos a los antiguos griegos (posiblemente al médico Erasístrato ). Ha contado con el apoyo de una gran parte de la comunidad científica desde el siglo XIX, cuando Paul Broca realizó algunos de los primeros experimentos formales sobre el tema. Broca registró los pesos de los cerebros de las autopsias y encontró una asociación positiva entre el nivel educativo y el tamaño del cerebro. Estos hallazgos serían citados más tarde por Charles Darwin cuando argumentó que el gran cerebro de los humanos es un rasgo evolucionado responsable de nuestra inteligencia superior en comparación con otras especies.
De hecho, el cerebro homínido ha tenido una trayectoria evolutiva única. Se cree que se triplicó en tamaño hace aproximadamente 1,5 millones de años , creando en el proceso una gran disparidad entre nuestros cerebros y los de nuestros parientes primates no humanos como los grandes simios. Esta rápida expansión del cerebro, junto con nuestras habilidades cognitivas altamente desarrolladas, ha llevado a muchos a sugerir que el crecimiento de nuestro cerebro estaba directamente relacionado con mayores capacidades de intelecto, lenguaje e innovación . Sin embargo, los humanos no tienen los cerebros más grandes del reino animal (esa distinción pertenece a los cachalotes, que tienen cerebros que pesan unas seis veces más que los nuestros), pero se cree que la forma en que creció el cerebro humano, al agregar más a las áreas corticales que se dedican a conceptual, en lugar del procesamiento perceptivo y motor, puede haber sido responsable de nuestras ganancias aceleradas en la capacidad intelectual.
Por lo tanto, si bien el tamaño del cerebro se ha llegado a considerar un indicador importante de la inteligencia de los humanos en comparación con otras especies, se cree que la corteza cerebral es realmente la característica que define al cerebro humano. La corteza constituye aproximadamente el 80% de nuestro cerebro , una proporción que es mucho más alta que la observada en muchas otras especies de mamíferos. El intrincado plegamiento y el complejo circuito de la corteza cerebral pueden contribuir a las mayores capacidades intelectuales que tenemos en comparación con otras especies.
El advenimiento de la neuroimagen y su perfeccionamiento en los últimos 15 años nos ha permitido comprobar in vivo la hipótesis de que el tamaño del cerebro de los individuos se corresponde con la inteligencia y, más concretamente, que el grosor de la corteza cerebral está especialmente relacionado con las capacidades cognitivas. Muchos de los resultados han apoyado estas hipótesis. Por ejemplo, un análisis reciente de 28 estudios de neuroimagen encontró una correlación promedio significativa de .40 entre el tamaño del cerebro y la capacidad mental general . Otro estudio de niños de 6 a 18 años en los Estados Unidos encontró que el grosor cortical en varias áreas del cerebro estaba asociado con puntajes más altos en la Escala abreviada de inteligencia de Wechsler . Choy et al. (2008) tambiénencontró una correlación positiva entre el grosor cortical y medidas de inteligencia como la g de Spearman ; además, fueron capaces de explicar el 50 % de la variación en las puntuaciones de coeficiente intelectual utilizando estimaciones del grosor cortical junto con datos de imágenes de resonancia magnética funcional .
Estudios recientes también nos han permitido observar que el tamaño del cerebro no es completamente estático, y que la experiencia (al igual que la edad) puede alterar el tamaño o la estructura de ciertas partes del cerebro. Por ejemplo, un conocido estudio analizó los cerebros de los taxistas de Londres y descubrió que los taxistas tenían hipocampos más grandes.en comparación con los sujetos de control (hipotéticamente porque el hipocampo está involucrado en la memoria espacial). El tamaño de los hipocampos también se correlacionó con el tiempo dedicado a conducir un taxi, lo que sugiere que puede haber sido la experiencia de conducir un taxi por Londres lo que promovió los cambios en el hipocampo, y no solo que las personas con mejor memoria espacial tenían más probabilidades de convertirse en taxistas. En otro estudio, los participantes se sometieron a un escáner cerebral, luego pasaron unos meses aprendiendo a hacer malabares y luego se sometieron a un segundo escáner cerebral. El segundo escaneo mostró un aumento de materia gris en áreas de la corteza asociadas con la percepción del movimiento visual . Cuando dejaron de hacer malabarismos, luego se sometieron a un tercer escáner cerebral unos meses más tarde, el tamaño de estas áreas había disminuido nuevamente.
Con base en tales resultados, varios estudios también han analizado cómo ciertas actividades podrían afectar el grosor cortical, con la suposición de que el aumento del grosor cortical representa una mejora de la capacidad. Por ejemplo, un influyente estudio publicado en 2005 por Lazar et al. examinó los cerebros de 20 meditadores regulares (con un promedio de alrededor de 9 años de experiencia en meditación) y comparó el grosor de sus cortezas con el de personas sin experiencia en meditación. Los investigadores encontraron que los meditadores habían aumentado la materia gris en áreas como la corteza prefrontal y la ínsula ; los autores interpretaron esto como indicativo de habilidades atencionales mejoradas y una reducción de los efectos del envejecimiento en la corteza, entre otras cosas.
Problemas con el aumento de masa = hipótesis de función mejorada
Pero hay algunos problemas con conclusiones como las del estudio de meditación realizado por Lazar et al . La primera es que en Lazar et al. estudio, y en muchos estudios que analizan la estructura del cerebro y la asocian con la función, la estructura del cerebro solo se evaluó en un punto en el tiempo. El problema de observar la estructura del cerebro una sola vez es que no permite determinar si la estructura cambió antes o después de la experiencia. En otras palabras, en Lazar et al. estudio tal vez el aumento del grosor cortical en las áreas prefrontales se asoció con rasgos de personalidad que hicieron que las personas disfrutaran más de la meditación, en lugar de meditar, lo que provocó que la estructura de la corteza cerebral cambiara.
Independientemente, incluso si supiéramos que el comportamiento (por ejemplo, la meditación) se produjo antes de los cambios estructurales, aún no estaría claro cómo las modificaciones estructurales se tradujeron en cambios en la función. Postulando, como Lazar et al. hizo, que los cambios pueden haber estado asociados con una mayor capacidad para mantener la atención o ser consciente de sí mismo es un claro ejemplo de sesgo de confirmación, ya que los autores interpretan los resultados de tal manera que respaldan su hipótesis cuando realmente carecen de evidencia. para hacerlo Sin embargo, incluso si estuviéramos de acuerdo con el engañoso razonamiento de Lazar et al.que “el hemisferio derecho es esencial para mantener la atención” y, por lo tanto, es probable que los cambios estructurales en él afecten especialmente la atención, está lejos de ser concluyente que el aumento del grosor cortical en general represente una función mejorada.
De hecho, hay innumerables ejemplos en la literatura que sugieren que no siempre existe una correlación positiva entre el grosor cortical y la capacidad cognitiva. Por ejemplo, un estudio en el que participaron pacientes con trastorno depresivo mayor no tratado descubrió que tenían un mayor grosor cortical en varias áreas del cerebro . Otro estudio detectó un aumento del grosor cortical en los lóbulos frontal, temporal y parietal en niños y adolescentes nacidos con trastorno del espectro alcohólico fetal. Una investigación de 2011 que involucró a bebedores compulsivos observó cortezas más gruesas en las bebedoras compulsivas femeninas y cortezas más delgadas en los bebedores compulsivos masculinos. Y un informe que examina los efectos del nivel educativo en el grosor cortical.encontró que aquellos con niveles de educación más altos en realidad tenían cortezas más delgadas . Esta es solo una pequeña muestra de los muchos estudios indexados en PubMED que no respaldan la hipótesis de mayor masa = mayor función. Las razones de esta falta de apoyo constante pueden ser numerosas, desde confusiones hasta problemas de medición. Pero el punto importante es que no existe un axioma de que el aumento de la materia gris resulte en una funcionalidad mejorada.
Por supuesto, esto no significa que nunca haya una asociación entre el volumen cerebral o el grosor cortical con la función cerebral. Sin embargo, debemos interpretar los estudios que identifican tales asociaciones con precaución. Y debemos tener aún más cuidado con los artículos de prensa populares que resumen tales estudios, porque cuando los medios informan sobre estos estudios, la complejidad de la asociación entre estructura y función, así como las limitaciones transversales de muchos de los estudios- rara vez se toman en consideración.
Existen algunos enfoques metodológicos para este tipo de estudios que permitirían a los investigadores mejorar su capacidad para hacer interpretaciones confiables de los resultados. En primer lugar, se debe hacer hincapié en el uso de diseños longitudinales. En otras palabras, primero se debe realizar una exploración cerebral inicial para obtener una medida de referencia de la estructura cerebral. Luego, la actividad (por ejemplo, la meditación) debe realizarse durante un período de tiempo antes de que se evalúe la estructura cerebral al menos una vez más. Esto reduce el peso que se debe dar a la preocupación de que los cambios en la estructura son anteriores a los cambios en la función. Además, es mejor tomar alguna medida de la función junto con una evaluación de la estructura del cerebro para respaldar cualquier sugerencia de que los cambios estructurales corresponden a un cambio funcional.
Muchos estudios ya están comenzando a utilizar tales enfoques. Por ejemplo, un estudio reciente de Santarnecchi et al. examinó los efectos de la meditación de atención plena en la estructura del cerebro . Los investigadores realizaron escáneres cerebrales antes y después de un programa de reducción del estrés basado en la atención plena (MBSR) de 8 semanas, con participantes que nunca antes habían meditado. Los participantes también se sometieron a evaluaciones psicológicas antes y después del programa. Los participantes experimentaron una reducción de la ansiedad, la depresión y la preocupación durante el transcurso del curso MBSR. Pero también mostraron un aumento en el grosor cortical, en la ínsula derecha y la corteza somatosensorial . Lazar et al.El estudio también notó un aumento en el volumen de la ínsula derecha, lo que sugiere que puede haber algo en este hallazgo. Y debido al diseño longitudinal del estudio de Santarnecchi et al., junto con el hecho de que los participantes no eran meditadores habituales, podemos tener más confianza en que los cambios estructurales observados se debieron a, en lugar de ser anteriores, a la práctica de meditación.
Como se puede ver en este ejemplo donde, a pesar de los problemas metodológicos de Lazar et al. estudio, algunos de los resultados fueron respaldados posteriormente, una interpretación demasiado liberal de tales resultados no sugiere que los hallazgos carezcan de base. Sin embargo, si vamos a tener confianza en el valor de las asociaciones entre estructura y función, se debe poner más énfasis en el uso de diseños de estudio que permitan inferir causalidad. Y, cuando se trata de la interpretación de los resultados, se debe recomendar un enfoque conservador.
Lazar, S., Kerr, C., Wasserman, R., Gray, J., Greve, D., Treadway, M., McGarvey, M., Quinn, B., Dusek, J., Benson, H., Rauch, S., Moore, C. y Fischl, B. (2005). La experiencia de meditación se asocia con un mayor grosor cortical NeuroReport, 16 (17), 1893-1897 DOI: 10.1097/01.wnr.0000186598.66243.19
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