NEUROPLASTICIDAD: EL CEREBRO HUMANO POSEE NEURONAS «MESSI», DISPUESTAS A ENTRAR EN ACCIÓN

Ya en 1894, Don Santiago Ramón y Cajal, había vislumbrado la posibilidad de que algún tipo de cambio en las sinapsis, podía ser importante en el aprendizaje:

 «Podemos admitir como algo totalmente verosímil, que la ejercitación mental suscita, en las regiones cerebrales más solicitadas, un mayor desarrollo del aparato protoplasmático y del sistema de colaterales nerviosos. Así, las conexiones preexistentes entre ciertos grupos de células, se reforzarían notablemente a consecuencia de la multiplicación de las fibrillas terminales de los apéndices protoplasmáticos y de los colaterales nerviosos, pero además, podrían establecerse conexiones intercelulares totalmente nuevas” “LA FINE STRUCTURE DES CENTRES NERVEUX”

(Conferencia de Ramón y Cajal en la “Royal Society” de Londres).

 Por su parte, John Locke, sostenía que no hay conocimiento innato, la mente es comparable a la “tabla rasa” en la que se inscriben las experiencias. Todo depende de “Aprendizaje”, de la acumulación de ideas que, cuanto más eficazmente se vinculen, más duradero será su efecto sobre el espíritu.

 Emmanuel Kant, por su parte, sostenía lo contrario; afirmaba que:

“Nacemos con ciertos esquemas de conocimiento innato, los que determinan cómo habrá de percibirse e interpretarse la experiencia sensible”.

 Por su parte, Eric Kandel, (Premio Nobel de Medicina 2000), al contemplar el reflejo de la retracción de la branquia dela Aplysia, observó que ambas doctrinas poseían su mérito y que se complementaban. La anatomía del circuito neural, decía Kandel, es un ejemplo de conocimiento, a priori “kantiano”, mientras que las modificaciones de la firmeza de conexiones particulares, dentro de un circuito, reflejan la influencia de la experiencia de acuerdo a la noción de Locke.

 ALGUNAS EXPERIENCIAS

 El estudio de Keller y Just, fue diseñado para descubrir los cambios físicos en el cerebro de los malos lectores que hacen la transición a la buena lectura. Se escanearon los cerebros de 72 niños, antes y después de que pasaran por un programa de seis meses de clases de recuperación. Utilizando imágenes de tensor de difusión, (DTI), una nueva técnica de imágenes cerebrales que rastrea el movimiento del agua, a fin de revelar la estructura microscópica de la materia blanca, Keller y Just encontraron un cambio cerebral que involucra la sustancia blanca que conecta diferentes partes del cerebro, en forma coordinada:

 “Las moléculas de agua que están dentro de las fibras nerviosas, tienden a moverse o difundirse en paralelo a las fibras del nervio”, explicó Timothy Keller, científico de investigación de la Universidad Carnegie Mellon, y autor del primer estudio sobre desarrollo de la materia blanca deprimida, en el autismo. Al respecto, agregó: “Para realizar el seguimiento de las fibras nerviosas, buscamos las  moléculas de agua que se mueven y producen una hoja de ruta del cableado del cerebro”. Los estudios sobre autismo, que se realizaron con DTI, han demostrado que tanto los niños, como también los adultos con dificultades para lectura, muestran áreas de materia blanca deprimidas.

 La doctora Paula Tallal, Ph.d, científica del Rutger University, Newark Center for Molecular & Behavioral Neuroscience, para comprobar si este tratamiento mejoraba los mecanismos disfuncionales neurológicos  de la dislexia, diseñó un estudio de neuroimagen con niños disléxicos de8 a12 años. Luego de la intervención, los niños disléxicos mostraron una mejoría, tanto en el lenguaje oral, como en la lectura de palabras. Fisiológicamente, aumentaron su actividad en las áreas temporo-parietales izquierdas y en el giro frontal inferior izquierdo, presentando un perfil semejante al observado en lectores normales.

 ¿QUÉ ENCONTRAMOS ENLA CLÍNICA?

 En la clínica puede observarse que luego de un diagnóstico y las   intervenciones pertinentes, cirugía, neuro-rehabilitación, etc., el paciente presenta mejoría en su calidad de vida, respecto a su patología y déficit originales. Pero, ¿cómo respaldar científicamente esta percepción de mejoría? Su recuperación funcional puede valorarse a través de diversas técnicas de exploración, especialmente a través de neuroimagen, la que permite investigar los fenómenos de recuperación intra-sistémica, (withinsystem), si es que los daños del sistema funcional son parciales; y los fenómenos de “Crowding”, tras una destrucción mayor, lo que puede indicar que otros grupos neuronales, incluso en el hemisferio contra-lateral, han asumido funciones para las que previamente, no estaban diseñadas, y que han debido activarse o reconvertirse, para suplir funciones de reorganización del córtex.

Algunas experiencias señalan que esto ha traído algunos inconvenientes; se ha observado por ejemplo, que en un grupo de pacientes con epilepsia sintomática, desarrollada en los primeros años de vida con afectación específica del hemisferio izquierdo, el hemisferio derecho había adquirido ciertas funciones del lenguaje, aunque con disminución de las habilidades visuoespaciales para las que estaba diseñado.

Los estudios sobre la efectividad de diferentes tipos de intervención, como por ejemplo en la rehabilitación de la atención o de la memoria, persisten en afirmar que hoy, los programas de rehabilitación neuropsicológica que ofrecen mejores resultados, no son aquellos basados en la repetición sistemática de ejercicios y tareas, sino aquellos que entrenan la sustitución de los procesos alterados por la lesión, a través de las funciones preservadas, como también, aquellos que adiestran a estas personas en el empleo de diversas ayudas compensatorias.  Esto lleva a pensar que, desde el punto de vista del funcionamiento cerebral, gran parte de los cambios cognitivos y conductuales observados en los pacientes, serían consecuencia, no tanto de la reactivación de los circuitos cerebrales dañados, sino de una utilización más eficiente de otros sistemas y redes de neuronas no afectadas por la lesión, como también, del empleo de ayudas externas que reducen la necesidad de determinados recursos cognitivos, (Park e Ingles, 2001; Sohlberg y Mateer, 2001).

 LA NEUROPLASTICIDAD, UN DESAFÍO Y UN NUEVO CAMPO DE PROBLEMÁTICAS

 Podríamos pensar el fenómeno de la plasticidad cerebral, desdela Teoríadela Complejidad, partiendo de la premisa que los sistemas biológicos, son sistemas auto-formantes o auto-organizadores, y que las relaciones entre sus elementos pueden fluctuar sin que se transforme toda la estructura; el sistema puede mantenerse estacionario, aun sufriendo modificaciones.

La auto-organización del sistema, tiene como uno de sus insumos, la información que este mismo desecha, por lo que estos sistemas se denominan: “Sistemas disipativos”; hay una energía que “sobra”, (apoyándose en las leyes de la termodinámica y las conceptualizaciones de IIya Prigogine), sistemas que generan y administran energía. Esta información es reutilizada y permite generar nueva plasticidad. A esta plasticidad sináptica, que no siempre es un patrón de actividad, se la denomina: “Metaplasticidad”.

Nuestro cerebro responde a los estímulos externos, a veces como un todo y otras veces, compartimentado. La información fluye dentro del sistema, se almacena, se reutiliza, se desecha. El sistema sufre cambios a partir de información que le ingresa y le produce desequilibrios “termodinámicos”, los que a su vez, generan nueva información; luego, el cerebro “aprende” y permite le permite reorganizarse.

En el cerebro co-existen orden y desorden, pero no como conceptos antagónicos, sino como nociones complementarias y la idea de desequilibrio puede generar un nuevo insumo al sistema, (una idea, un hecho que impacta; es decir, algo que genera reflexión y aprendizaje), muestra cómo, los fenómenos de organización, aparecen en condiciones de turbulencia, (crisis, “clics” a partir de reflexiones, aprendizaje de la experiencia, etc).

 RECONVERSIÓN NEURONAL Y RESERVA CEREBRAL

 “El hecho de que las neuronas puedan expandir su campo de influencia, significa que si unas mueren, las que permanecen pueden aumentar sus campos para resolver, en parte, el poder de procesamiento perdido”

                                   Kolb B. Brain, Plasticity and behavior. New Jersey

 Dennis y colaboradores, (2000), hablan dela ReservaCerebral, refiriéndose al tejido del SNC disponible para el cambio adaptativo, o a la plasticidad en respuesta a los eventos normales y anormales ocurridos durante toda la vida.

 ¿NEURONAS EN EL “BANCO DE SUPLENTES”?

 Los científicos continúan trabajando en el problema, pero…, ¿Cómo generamos plasticidad a largo plazo?; ¿Cómo y cuándo evaluar la rehabilitación funcional?

Durante los primeros meses de un tratamiento de rehabilitación o intervención quirúrgica, se evidencia una mejoría espontánea y no puede atribuirse los cambios a la neuro-rehabilitación. Al revisar la literatura existente sobre el particular, podemos encontrar que algunos de los estudios a través de neuroimagen, sobre cambios producidos tras la lesión, no incluyen medidas anteriores y posteriores que permitan comparar los cambios. Otros, sin embargo, sí los incluyen, lo que aporta robustez a sus resultados sobre la relación entre la recuperación y los cambios metabólicos y funcionales. Por otra parte, la actividad cerebral cambia a medida que se avanza en el proceso de rehabilitación, o a medida que las habilidades cognitivas, motoras o sensoriales, mejoran tras una lesión. La efectividad de la rehabilitación o su progresión, pueden depender de la fase o momento de la evolución de la lesión y es muy probable que el grado de mejoría correlacione de alguna manera, con el grado de reorganización funcional del cerebro, para esa función. Esta observación, junto con la idea de la variabilidad entre individuos, lleva a la necesidad de Estudios longitudinales realizados en los mismos pacientes, para aumentar el conocimiento de los cambios dinámicos de reorganización cerebral.  Conforme se avanza en el conocimiento de los mecanismos neuroquímicos y neuroanatómicos que dirigen la plasticidad cerebral y la capacidad de recuperación funcional, se podrá diseñar estrategias específicas de actuación temprana, cada vez más adecuadas, y adaptarlas a la población infantil con alto riesgo de sufrir secuelas derivadas de patologías neurológicas.

Recientes estudios con técnicas neurofisiológicas que ofrece la neuroimagen funcional de redes neuronales implicadas en funciones cognitivas comola MEG, (magnetoencéfalografía), abren un campo de investigación para el conocimiento de patologías de la cognición y neuropsicológicas, y para el conocimiento del papel que podamos estar desempeñando con nuestra intervención, mediante estrategias cognitivas y farmacológicas, en la recuperación o no recuperación de las funciones implicadas. A través de este conocimiento, se abre la posibilidad de ayudar al cerebro a construirse, facilitando así sus propios mecanismos de neuro-plasticidad.

Desde un abordaje cognitivo y conductual, puede aseverarse que si se trabaja la “atención”, durante la ejecución de las tareas, se aprende y se recuperan funciones más rápidamente. En cuanto a la recuperación de déficit cognitivo y funciones mentales superiores, incluyendo el lenguaje, es imprescindible realizar una valoración neuropsicológica completa antes de diseñar las estrategias de rehabilitación; de esta manera, podrá determinarse, cuáles son los componentes afectados del sistema y cuáles, los conservados; estos últimos, podrán servir de apoyo y punto de partida de la terapia. El arsenal de baterías, permitirá establecer con mayor objetividad los resultados obtenidos en los procesos de rehabilitación aplicados a personas que sufren algún trastorno que, cognitiva y socialmente, les resulte discapacitante. Es fundamental la realización de estudios bien diseñados, con evaluación mediante pruebas neuropsicológicas y técnicas de imagenología cerebral, (principalmente funcionales), así como ensayos clínicos controlados, aleatorios, en relación a la aplicación de estrategias de rehabilitación psicosocial, con la finalidad de obtener mayor evidencia clínica, al respecto.

La mayor objetivación de los eventuales progresos resultantes de la aplicación de alguna estrategia terapéutica, psico-socialmente rehabilitadora, permitirá optimizar la gestión de los recursos disponibles en las intervenciones terapéuticas que se realizan en el campo de la salud mental.

Profundizar la comprensión del desarrollo del cerebro, desde una perspectiva científica, puede impactar poderosamente en la educación. Los neuro-científicos pueden aportar el conocimiento que se construye acerca de los cambios que experimenta el cerebro, cómo procesa la información, cómo la almacena y cómo las emociones están ligadas a todo proceso de aprendizaje, de modo de brindar a los educadores, un marco de referencia para mejorar la práctica educativa.

Pensemos, por ejemplo, que el famoso jugador de fútbol, Lionel Messi, estuvo alguna vez en el banco de suplentes y logró emerger de sus dificultades para convertirse luego en estrella. Me gusta pensar, que cada uno de nosotros tenemos en alguna parte de nuestro sustrato cerebral, un “banco de suplentes”, habitados con neuronas “Messi” ávidas de de entrar a la cancha a jugar; sólo requieren los estímulos necesarios, para que ello ocurra.

                                                       Prof. Neuropsic. Ing. Silvia Pérez Fonticiella

                                            Consultora en Neurociencias

                                            Córdoba – República Argentina

                                            e-mail:  iinnuar@gmail.com

                                            blogs: iinnuar.wordpress.com

                                                       neuropedagogiahoy.wordpress.com

*******************************************************************  

NOVEDADES:

Inauguramos en este blog la página: EMINN TRATAMIENTOS NEUROPEDAGÓGICOS. En ella, explicamos qué es el EMINN. ¡Visítela!

¿ CÓMO APRENDE EL SER HUMANO ?

Ésta es sin duda una pregunta compleja que diferentes enfoques disciplinarios han tratado de responder desde la filosofía, la biología, la psicología, entre otras. A finales de los años 90, encontramos recién corrientes de pensamiento que hacen hincapié en la importancia de los factores socioculturales y emocionales en el proceso de aprendizaje. A partir del año 2000, a medida que se fueron conociendo los resultados de múltiples investigaciones sobre el funcionamiento del cerebro, se reconoció la importancia de la base neural en las ciencias del aprendizaje y la importancia de conocer cómo, el cerebro humano, procesa la información que le llega a través de su input sensorial y así, poder diseñar modelos educativos y estrategias de enseñanza-aprendizaje a la medida de las posibilidades de los aprendices, acordes a las posibilidades y etapa de la vida de los mismos. Una conclusión  importante de todas estas investigaciones, fue que no importa la edad, siempre es posible aprender si se enseña de acuerdo a las posibilidades de cada cerebro. De este modo, surgieron nuevas interrogantes: ¿cómo y sobre todo, cuándo, podemos aprender mejor y más rápido?; ¿hay períodos más propicios para el desarrollo del cerebro?; ¿Qué papel juegan las emociones, la motivación y la autoestima en el aprendizaje?;   ¿qué peso tienen las condiciones ambientales , el entorno o contexto en que se imparten las clases, para que la persona logre un adecuado aprendizaje?; ¿Cuáles son las causas orgánicas, que dificultan la adquisición de habilidades matemáticas o para la lectura?

Todo esto se va develando a medida que avanzan los estudios en el área de la neurociencia, disciplina que se nutre de variadas disciplinas como la biología, la psicología, la química, la anatomía, la física y la informática. De este modo, los neurocientíficos han demostrado que hay una nueva ciencia del aprendizaje, que debe basarse en el conocimiento del funcionamiento del cerebro y debe desarrollar nuevas metodologías de abordaje y de enseñanza, en consecuencia, con los hallazgos que se van conociendo, y centrar a los sistemas educativos, más en el “cómo” del aprendizaje que en el “que”. ¿Por qué este niño no aprende?; ¿Por qué no logra una adecuada adquisición de los conocimientos, de acuerdo a su edad y grado?; ¿qué le pasa al chico?; ¿qué causa su conducta?

Estas problemáticas deben abordarse con una perspectiva integral en la que se articulen la neurología, la neuropsicología, la genética, la biología, la química, la psicología, la física,  la pedagogía, la sociología, entre otras disciplinas que forman parte de las actuales neurociencias. El Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2000, E. Kandel, ha logrado comprobar que las potencialidades de la conducta de un individuo, (el “hasta dónde puede llegar”), se produce por mecanismos genéticos y evolutivos, así como por factores ambientales y de aprendizaje, que actúan en el cerebro y producen cambios estructurales y funcionales de las células nerviosas específicas que intervienen en los procesos de lectura, escritura, cálculo, memoria y otras funciones que intervienen por supuesto en el aprendizaje académico de los chicos. Estados emocionales y procesos cognitivos que sustentan el aprendizaje,  (memoria, atención, lenguaje, etc), tienen una base biológica, lo que implica que el estudio de las áreas más deficitarias, aquellas en las que el niño no logra lo esperado, requiere el abordaje de un equipo de profesionales que trabaje dentro del marco de las neurociencias.

“Las bases de la ciencia neural  contemporánea, considera que todos los procesos mentales son biológicos y cualquier alteración de los mismos es orgánica”.

Kandel, Jessell, Schwartz Neurociencia y conducta”.

Hoy podemos conocer algunas de las áreas del cerebro encargadas de la activación del pensamiento y de la óptima realización de habilidades relacionadas con la aritmética y del reconocimiento de palabras; y hasta se pueden medir los cambios en el sustrato neuronal producidos por los tratamientos de reeducación o rehabilitación que intervienen sobre funciones cerebrales que están alteradas. En el área del lenguaje, por ejemplo, conociendo cuáles son los módulos cerebrales encargados del lenguaje, y de qué modo procesan la información, se pueden diseñar estrategias correctivas y nuevos métodos para enseñar a aquellos niños o adultos que presentan dificultades en el dominio de esta importante área de aprendizaje. Gracias a la plasticidad cerebral, base de los mecanismos de la memoria y del aprendizaje, hemos confirmado de forma experimental que nuestras neuronas, sufren una remodelación permanente en función de la experiencia que vivimos. Las conexiones nerviosas no son fijas ni inmutables, algunas se destruyen pero otras se crean para adaptarse. Y lo más novedoso, de este planteo, es que toda experiencia nos deja una huella asociada a un estado corporal. Es decir, concretamente, que aplicado a la situación de enseñanza-aprendizaje, la forma y condiciones ambientales y emocionales en que yo haya adquirido un conocimiento en el aula o en otro entorno, van a determinar un determinado estado corporal asociado, de placer, de displacer, de angustia, de ansiedad, de miedo, de satisfacción, etc. y este estado se “guardará” en nuestro cerebro asociado a ese aprendizaje. Cada vez que realice una lectura o evoque un recuerdo relacionado a ese contenido, se disparará en mí ese mismo estado somático que se “guardó” al incorporar el conocimiento. Por ejemplo, si mi profesor de matemática, logra acaparar mi atención y me enseña la ecuaciones de una forma amena, de modo que me permita encontrarle relación y significado en mi vida cotidiana, y me permita activar mis conocimientos previos,  es más probable que cuando tenga que hacer la tarea de matemática, la emoción placentera que se “guardó” en el momento de adquirir el conocimiento, me lleve a estar motivado para dar lo mejor de mí. Se podrá entonces dimensionar la importancia que tiene el cómo se adquiere un conocimiento, cómo influye el estado emocional del docente y del educando, cómo influyen las variables ambientales, (ruidos, luz, cantidad de alumnos, etc), cómo influye a la hora de hacer las tareas en casa, tener una mamá o un papá junto al niño, para que modere su ansiedad, le hable con dulzura, evite que se desate una batalla campal que impregne la atmósfera familiar de malestar. Investigaciones de los últimos años, han podido comprobar también, cómo los tratamientos de reeducación y rehabilitación multisensoriales, elaborados a la medida de las necesidades de cada persona, que se realizan con una frecuencia semanal adecuada y con compromiso de parte del paciente, logran no sólo una mejoría de las funciones cerebrales alteradas, sino también, modificaciones en la estructura cerebral, acorde a las constataciones que se han realizado mediante el uso de neuroimágenes. Es decir, por ejemplo, que un tratamiento que apunta a mejorar un trastorno específico del lenguaje como la dislexia, no sólo mejora los resultados que el niño obtiene en el área de lenguaje, sino que favorece la creación de nuevas sinapsis. Las terapias, los tratamientos de intervención reeducativa, modifican el sustrato neuronal. También se ha comprobado la importancia de que los educadores y los alumnos conozcan qué parte de su cerebro usan en las diferentes tareas escolares que realizan. De acuerdo a todo esto, podemos entender que los docentes, deben manejar no sólo información relacionada sobre los contenidos de sus materias, sino que deben contar con el conocimiento sobre el trabajo realizado por los neurocientificos acerca de cómo “aprende” el cerebro, y cuáles son algunos de los métodos y estrategias de aprendizaje más eficaces. La visión optimista que dejan las neurociencias, tiene que ver con el hecho de que: Aprender algo,  es modificar la estructura del cerebro, formar nuevos circuitos cerebrales, nuevos módulos o estructuras cerebrales, y esto se produce en cualquier etapa de la vida.

Silvia Pérez Fonticiella

Consultora en Neurociencias