El cerebro humano tarda en madurar
Martes, 16 de Agosto de 2011Juan Ignacio Pérez IglesiasDejar un comentarioIr a comentarios
Las espinas dendríticas son las protuberancias membranosas que se observan a ambos lados de la dendrita
Los seres humanos tardamos mucho tiempo en consolidar las conexiones sinápticas que articulan la organización neuronal del cerebro adulto. Se trata de un aspecto importante de la neurofisiología humana, dado que nuestra capacidad de aprendizaje, -intelectual y emocional-, es máxima durante el periodo vital en que ocurre ese proceso de establecimiento y consolidación de conexiones sinápticas, y se cree que existe una estrecha relación entre ambos fenómenos.
Hace tiempo me referí aquí al libro “El cerebro accidental” de David Linden, para explicar que el cerebro humano, en las primeras etapas de la vida, establece numerosísimas conexiones sinápticas, pero que conforme pasan los años muchas de esas conexiones van desapareciendo. Al parecer, tanto las conexiones sinápticas que se forman como las que desaparecen están muy relacionadas con la maduración cerebral y el aprendizaje. Se trata de un complejo proceso, que tiene que ver con el hecho de que no sea posible codificar genéticamente la disposición concreta de todas las conexiones sinápticas que acaba teniendo un encéfalo humano y, seguramente, con la conveniencia de que sea suficientemente flexible.
La multitud de conexiones que se van estableciendo durante las fases iniciales del desarrollo encefálico humano son como una especie de gran ventana abierta al aprendizaje y al conocimiento, pero conforme se van adquiriendo y desarrollando capacidades cognitivas y conocimientos, muchas de esas conexiones van desapareciendo, seguramente las que hubiesen correspondido a otros conocimientos y habilidades que no se adquieren. Esa es la razón por la que las primeras etapas de la vida de las personas son tan importantes para el desarrollo intelectual y emocional, ya que las conexiones que queden establecidas tras esos primeros años son las que, en cierta medida, van a prefigurar nuestra personalidad y capacidades. Como puede fácilmente deducirse de esto, este mecanismo explica muy bien la razón por la que el desarrollo neurocognitivo tiene una doble dependencia, de los factores genéticos por un lado y del entorno por el otro.
Cuando se propuso por primera vez ese mecanismo de sobreproducción de conexiones sinápticas y posterior eliminación de una parte de las mismas, se consideró que el proceso concluye, aproximadamente, al finalizar la adolescencia. Sin embargo, una serie de investigaciones neuroanatómicas y neurofisiológicas habían sugerido que se prolonga durante más tiempo. Y al parecer, efectivamente, el final de la adolescencia no marca la conclusión de ese proceso de eliminación de conexiones sinápticas “supernumerarias”.
En la micrografía, la dendrita está teñida de amarillo y una espina dendrítica recibe una conexión sináptica
Un estudio que se acaba de publicar ha puesto de manifiesto que el proceso de establecimiento y posterior eliminación de conexiones sinápticas no concluye hasta superada la edad de treinta años. En el estudio en cuestión se ha medido la densidad de espinas dendríticas en distintos tipos neuronales de la corteza prefrontal humana en individuos de múltiples edades (entre 0 y 90 años).
Las neuronas reciben las señales de otras neuronas o de células sensoriales a través de las dendritas, que son proyecciones del cuerpo neuronal con las que aquellas establecen conexiones sinápticas. Las dendritas de algunas neuronas del encéfalo cuentan con lo que se denominan espinas dendríticas, pequeñas protrusiones membranosas que son las que, de forma característica, reciben un terminal presináptico de un axón de otra neurona. Por ello, las espinas dendríticas juegan un papel fundamental en la transmisión de información entre neuronas y en la memoria. Esa es la razón por la que la densidad de tales espinas es un parámetro clave en estos estudios, ya que de ella depende la actividad sináptica, así como los procesos asociados a ella. La reducción de la densidad de espinas dendríticas es la consecuencia lógica de la eliminación de sinapsis supernumerarias, y se cree que la reorganización de los circuitos neuronales a que conduce tal eliminación es esencial para la adquisición de las funciones cerebrales superiores en los humanos, tanto de orden intelectivo como emocional.
La investigación a la que he hecho mención ha encontrado que la densidad máxima de espinas dendríticas se alcanza a edades algo anteriores a los cinco años y, a partir de ahí, desciende de forma paulatina, sobre todo tras la pubertad, hasta llegar a valores estables a partir de la tercera década de vida, aproximadamente. Es muy llamativo el hecho de que los valores máximos de densidad de espinas tripliquen, en la niñez, los valores característicos de la edad adulta.
Me llama la atención el hecho de que toda esa reorganización neuronal relacionada con el aprendizaje, la consolidación de conocimientos, pautas emocionales, y otras funciones de base neurocognitiva, finalice entre los treinta y los cuarenta años. Si repasamos la historia de la humanidad, veremos que solo muy recientemente la vida de los seres humanos se ha prolongado más allá de esas edades, porque durante casi todo nuestro periplo como especie, fueron pocos los que consiguieron vivir más años.
Por último, quiero recordar también que en los ámbitos intelectuales en los que la creatividad juega un papel importante, como algunas disciplinas artísticas o científicas, las aportaciones geniales, los grandes descubrimientos o las obras que han marcado cambios de rumbo, han sido producidas por creadores jóvenes, casi siempre de menos de treinta años de edad. Sospecho, -aunque esto no es más que una mera suposición-, que la máxima creatividad se alcanza precisamente cuando aún no se han acabado de consolidar todos nuestros circuitos neuronales, pero una vez han sido definitivamente eliminadas las sinapsis supernumerarias, la creatividad, la originalidad intelectual o artística, empieza a dejar paso a la experiencia y a la visión que esa experiencia otorga. No sé cuál sería la relación causal en términos precisos, pero intuyo que tal relación existe.
Fuente: Z. Petanjek, M. Judas, G. Simic, M. R. Rasin, H. B. M. Uylings, P. Rakic e I. Kostovic (2011): “Extraordinary neoteny of synaptic spines in the human prefrontal cortex” PNAS 108: 13281-13286
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