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Influencia del medio ambiente en el desarrollo del cerebro

Un Informe del Quinto Foro Anual del Cerebro en Aspen

Antes del nacimiento y durante los primeros años de vida, el desarrollo del cerebro es muy sensible a su entorno. Un simposio en el Quinto Foro Anual del Cerebro en Aspen, organizado por la Academia de las Ciencias de la ciudad de Nueva York Nueva York, exploró cómo ciertos aspectos sociales y psicológicos del entorno influyen en la biología y el comportamiento.

Tracy L. Bale, de la Universidad de Pennsylvania, señaló que el estrés materno durante el embarazo se asocia con un mayor riesgo de trastornos del neurodesarrollo como el autismo y la esquizofrenia en los hijos, pero las cuestiones sobre los tiempos de aparición siguen sin resolverse.

La investigación en animales puede dar ideas, ella dijo; los roedores perciben, procesan y reaccionan al estrés de manera similar a los humanos.

En el ratón, muy temprano en el embarazo,- equivalente al primer trimestre humano-parece ser un período sensible para los efectos en el género específicos del estrés materno. El macho adulto, pero no la descendencia femenina responde anormalmente al estrés, y es 10 por ciento más pequeño de lo normal. Pasan estas características a sus propios hijos, lo que sugiere que el estrés prenatal ha alterado las células que se convertirán en espermatozoides.

Así que temprano en la gestación, el estrés materno puede no afectar directamente el desarrollo del cerebro, dijo Bale, pero puede actuar a través de la placenta.

Señaló que en los ratones, algunos genes ligados al sexo en la placenta producen compuestos que activan otros genes de vez en cuando. “Gracias a ellos, el macho y la placenta femenina están preparados para responder de manera diferente a un entorno cambiante.”

Bale describe experimentos que se centraron en la transferasa O-ligada-N-acetilglucosamina (OGT), una enzima que es dos veces más concentrada en la placenta de femeninas normales que en la placenta masculina. Entre sus funciones, la OGT ayuda a construir las proteínas a partir de planos de ADN. Cualquier cosa que altere la OGT plantea una amplia amenaza para el desarrollo normal del embrión.

“Pensamos en la OGT como el canario bioquímico en la mina de carbón de la placenta”, dijo.

El estrés materno reduce la OGT placentaria en ambos sexos. Debido a que el macho tiene normalmente mucho menos, puede caer por debajo de un umbral de vulnerabilidad, propuso.

Para probar la hipótesis , el equipo de Bale alteró genéticamente un ratón para no producir OGT placentaria en embrión. En la edad adulta, los machos se veían y actuaron muy parecido a los hijos de madres que habían sido estresadas durante el embarazo.
“Con sólo cambiar un gen en la placenta, se puede reprogramar dramáticamente cómo el cerebro se está desarrollando”, dijo Bale.

El ambiente prenatal debe preparar a un animal (o humano) para su mundo futuro, dijo. Estos experimentos sugieren cómo el estrés materno podría descarrilar el proceso, dando lugar a problemas durante toda la vida.

Crianza y cableado
Cómo las tempranas experiencias moldean un circuito cerebral clave fue el tema de una charla de Nim Tottenham, de la Universidad de Columbia.

La amígdala es importante para el aprendizaje de las asociaciones emocionales y mantener la vigilancia, y fuertes conexiones con la corteza prefrontal (PFC) regulan su excitación.

La relación entre la amígdala y la PFC es muy diferente en los niños que en adolescentes y adultos “Este interruptor nos interesa ya que tratamos de identificar períodos sensibles en el desarrollo.”

Tottenham conjeturó que debido a que las estructuras subcorticales como la amígdala se desarrollan antes de la PFC, para forjar una conexión, la amígdala debe “comenzar la conversación.”

La conectividad amígdala-PFC-en estado de reposo no se da en los niños, desarrollándose lentamente después de los 10 años de edad, según estudios de resonancia magnética funcional indican. “Esto sugiere que las activaciones provocadas por el medio ambiente son un requisito previo para el establecimiento de la arquitectura funcional de adultos entre estas regiones”, dijo.

Las interacciones entre padres e hijos pueden ser instrumentales en la conformación del circuito durante este período de plasticidad, dijo Tottenham. En roedores, la presencia de la madre calla la amígdala en las dos primeras semanas de vida, e inhibe el aprendizaje basado en el miedo. Cuando la madre está ausente; “el niño actúa como un adulto.”

Los estudios realizados en el laboratorio de Tottenham sugirieron un proceso similar en los niños pequeños. La reactividad de la amígdala disminuyó cuando a los niños se les dio fotos de sus madres, mientras estaban en el escáner, y la presencia de la madre mejoró la capacidad del niño para controlar emociones como el miedo a los extraños.

“Modulaciones fásicas diarias de ausencia de los padres y la presencia, pueden hacer el trabajo de tonificación importante para el sistema, manteniendo la plasticidad del sistema y determinando cómo va a funcionar”, dijo.

La falta de tales fluctuaciones, como en los niños institucionalizados, puede dar lugar a conexiones atípicas entre la amígdala-PFC, como reactividad elevada, y la desregulación emocional, Tottenham sugirió. “Estos perfiles pueden reflejar adaptaciones que el cerebro hace en respuesta a los primeros entornos.”

Desarrollo Desventaja
Martha J. Farah tomó una perspectiva más amplia, que resume la investigación sobre el impacto de bajo nivel socioeconómico (SES) en el cerebro en desarrollo. “No se trata sólo de dinero: la nutrición, las toxinas ambientales, la atención prenatal, factores de barrio entran en la ecuación”, dijo Farah, de la Universidad de Pensilvania, y miembro Dana Alliance “Los efectos sobre el desarrollo de los niños no son un fenómeno umbral, pobres vs no-pobres. Hay un gradiente”.

Numerosos estudios conductuales han encontrado que los efectos del nivel socioeconómico se agrupan alrededor de determinados sistemas neurocognitivos, en lugar de la capacidad cognitiva general: el lenguaje, la función ejecutiva y la memoria declarativa “llevan la peor parte”, dijo.

La medición de la actividad cerebral muestra más asimetría en regiones asociadas con el lenguaje, en niños con mayor nivel socioeconómico. “Hubo mayor activación del hemisferio izquierdo, el patrón normal de especialización del idioma”, dijo Farah. Un estudio encontró mayor activación de la corteza prefrontal dorsolateral, que corresponde a un mejor procesamiento ejecutivo.

En un estudio del aprendizaje y la memoria, hijos de padres con nivel socioeconómico inferior mostraron menos actividad del hipocampo que los de niveles superiores. “Esto es bastante consistente con los datos funcionales”, dijo Farah.

Imágenes estructurales revelaron una historia similar. Cinco estudios encontraron una asociación significativa entre el volumen del hipocampo y el nivel socioeconómico. Un estudio de los NIH del desarrollo normal del cerebro vinculó al nivel socioeconómico al grosor cortical en regiones como la corteza prefrontal, la circunvolución cingulada inferior y giro frontal inferior, dijo.

¿Cómo podría influir en la función cognitiva? “Hay muchas vías posibles, algunos afectan directamente el cerebro y el cuerpo, otros son más psicológicos”, dijo Farah.

Los datos longitudinales basados en visitas a domicilio encontraron que la estimulación cognitiva promovió el desarrollo del lenguaje. “Lo más sorprendente, las medidas de la memoria fueron sensibles a la crianza de los padres” (por ejemplo, la atención, el afecto y la actitud hacia la disciplina), dijo.

Otros estudios vinculan la crianza de los padres para el volumen del hipocampo, y la estimulación cognitiva a las diferencias del lóbulo temporal. Muchos de estos datos “son altamente consistentes con la idea de que el nivel de estrés, que sabemos que es mayor en los hogares de bajo nivel socioeconómico, podría ser un factor de mediación”, dijo Farah.

El costo de la negligencia
Charles A. Nelson, de la Universidad de Harvard, habló sobre el desarrollo en condiciones extremas.

“El desarrollo del cerebro postnatal es un período muy dependiente de la experiencia de oportunidades o de vulnerabilidad. Cuando el cerebro espera pero no recibe entrada, no sabe luego cómo cablear.”

La negligencia infantil representa una situación en la que “el cerebro se priva de las experiencias más esperadas durante los períodos sensibles”, dijo, y la institucionalización implica típicamente tal negligencia.

Nelson describió los hallazgos del Proyecto de Intervención Temprana en Bucarest, un ensayo controlado aleatorio con 136 niños abandonados al nacer en instituciones en Rumania. La mitad fueron colocados en hogares adoptivos de alta calidad, de edades entre 6 a 31 meses de edad, y la otra mitad se quedó en la atención institucional.

Pruebas de seguimiento a 12 años, encontraron diferencias cognitivas, funcionales y estructurales del cerebro entre los dos grupos, y las diferencias entre ambos grupos con niños que nunca fueron institucionalizados. La edad de la colocación de cuidado de crianza también hizo una diferencia.

En general, “la exposición a la institucionalización temprana en la vida lleva a la reducción en la energía en el electroencefalograma (EEG), en la materia gris y blanca, y la conectividad. El acogimiento familiar en casas adoptivas remedió algunas áreas”, dijo Nelson.

Los hallazgos en el EEG ejemplifican la importancia del tiempo. Los niños colocados en familias adoptivas antes de los 24 meses de edad mostraron actividad cerebral durante el lóbulo frontal tan robusto como los que nunca se había institucionalizado, mientras que los que fueron adoptados después “parecía que nunca abandonaron la institución.”

Recientemente, los investigadores analizaron los datos de la respuesta al estrés. El periodo pre-eyección, una medida de la activación simpática cardíaca, fue dramáticamente diferente entre los niños que habían y no habían sido institucionalizados. “Los niños colocados en hogares de guarda mostraron una cierta recuperación, pero era incompleta”, dijo Nelson.

El cortisol, otro marcador de estrés también reveló diferencias. “Los que se colocaron en casas adoptivas antes de 24 meses se veían igual que los niños nunca institucionalizados”, dijo Nelson.

La mayoría de los niños no asignados a hogares de guarda había dejado sus instituciones a los 8 años de edad. Esos déficits significativos soportaron el apoyo a la conclusión de que “los efectos son llevados por dónde vivieron en los primeros años de vida”, explicó Nelson.

Fuente: dana.org

Tags : cerebrocognitivadesarrolloestimulacionmentepsicológicos
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