EL CEREBRO Y EL DESARROLLO COGNOSCITIVO
En el cerebro existen varias áreas diferentes y dichas áreas se relacionan con funciones específicas.
Por ejemplo, el cerebelo con apariencia de plumaje coordina el equilibrio y los movimientos suaves y orquestados: desde los ademanes llenos de gracia del bailarín, hasta el acto diario de comer sin introducirse el tenedor en la nariz. En ocasiones el cerebelo también desempeña un papel importante en funciones cognoscitivas superiores, como el aprendizaje. El hipocampo resulta crítico para lograr recordar información nueva y experiencias recientes, en tanto que la amígdala dirige las emociones. El tálamo se relaciona con nuestra capacidad para aprender información nueva, en especial la de tipo verbal. La formación reticular tiene un papel importante en la atención y la activación, al bloquear algunos mensajes y enviar otros, hacia centros cerebrales más elevados, para su procesamiento; mientras que el cuerpo callosotransmite información de un lado del cerebro al otro (Wood y Wood,1999;Meece, 2002).
La cubierta externa del cerebro, con un grosor de cuatro mm, es la corteza cerebral de apariencia arrugada (y el área más grande del cerebro). La corteza cerebral abarca aproximadamente el 85 por ciento del peso del cerebro en un adulto y contiene el mayor número de neuronas, es decir, las pequeñas estructuras que almacenan y transmiten la información. La corteza cerebral permite las mayores realizaciones humanas, como la solución de problemas complejos y el lenguaje.
Esta hoja arrugada de neuronas sirve para tres funciones principales: recibir las señales de los órganos sensitivos (como señales visuales o auditivas), controlar los movimientos voluntarios y formar asociaciones.
En los seres humanos, esta área del cerebro es mucho más grande que en los animales inferiores. La corteza es la última parte del cerebro en desarrollarse, por lo cual se considera que es más susceptible ante las influencias ambientales que otras áreas del mismo (Berk,2002;Meece,2002).Veamos cómo se desarrolla esta parte del cerebro.
El cerebro en desarrollo: corteza cerebral
La corteza se desarrolla con mayor lentitud que otras partes del cerebro, en tanto las partes de la corteza maduran a diferente velocidad. La parte de la corteza que controla los movimientos motores físicos madura primero; luego, las áreas que controlan los sentidos complejos como la visión y la audición; y al último, el lóbulo frontal que controla los procesos de pensamiento de orden superior. Los lóbulos temporales de la corteza, que tienen papeles primordiales en las emociones y el lenguaje, no se desarrollan por completo sino hasta los años de la preparatoria (bachillerato) o quizá más tarde.
Los neurocientíficos apenas están empezando a entender cómo se relaciona el desarrollo del cerebro con aspectos de la adolescencia, como el hecho de ser arriesgado, la toma de decisiones y el manejo de conductas impulsivas. El enojo o el deseo de venganza que viene luego de ser insultado son emociones humanas comunes.
Es la corteza prefrontal la que debe controlar estos impulsos mediante el razonamiento, la planeación o la postergación de la gratificación. No obstante, las capacidades de inhibición de los impulsos del cerebro no están presentes desde el nacimiento (como lo descubre rápidamente todo nuevo padre).
En la actualidad las investigaciones indican que se requieren al menos dos décadas de procesos biológicos de desarrollo del cerebro para generar una corteza prefrontal plenamente funcional (Weinberger,2001). Por consiguiente, los estudiantes de secundaria y de bachillerato aún carecen del desarrollo cerebral necesario para equilibrar los impulsos con el razonamiento y la planeación. Weinberger sugiere que los padres deben “prestar” a sus hijos una corteza prefrontal, ayudándolos a establecer reglas y límites, así como a realizar planes, hasta que su propia corteza prefrontal sea capaz de tomar el mando. Las escuelas y los profesores también intervienen de manera significativa en el desarrollo cognoscitivo y emocional, si brindan ambientes adecuados para los cerebros, ocasionalmente impulsivos, que están en desarrollo (Meece, 2002).
Especialización e integración
Distintas áreas de la corteza parecen tener diferentes funciones. Incluso cuando se encuentran diferentes funciones en distintas áreas del cerebro, las funciones especializadas son bastante específicas y elementales. Para lograr funciones más complejas como el habla o la lectura, las diversas áreas de la corteza deben trabajar en conjunto (Byrner y Fox,1998). Por ejemplo, muchas áreas de la corteza son necesarias en el procesamiento del lenguaje. Para contestar a una pregunta, primero debemos escucharla, lo cual relaciona a la corteza auditiva primaria. Para verbalizar su respuesta, se requieren los movimientos controlados por la corteza motora.
El área de Broca(cerca del área que controla los labios, la mandíbula y la lengua) tiene un papel importante en el establecimiento de una forma gramaticalmente correcta en la expresión de una idea; mientras que el área de Wernicke (cerca de la corteza auditiva) es necesaria para relacionar un significado con palabras específicas. Un individuo que tenga una área de Broca funcional, pero un daño en el área de Wernicke, diría cosas sin sentido con una estructura gramaticalmente correcta. Por otro lado, un daño limitado al área de Broca se asocia con oraciones breves sin orden gramatical, aunque las palabras sean las adecuadas (Anderson, 1995a).
Lateralización
Otro aspecto del funcionamiento cerebral que tiene implicaciones en el desarrollo cognoscitivo es la lateralización, o la especialización de los dos hemisferios del cerebro. Sabemos que cada mitad del cerebro controla el lado opuesto del cuerpo. Un daño en la parte derecha del cerebro afectaría el movimiento del lado izquierdo del cuerpo y viceversa. Además, ciertas áreas del cerebro influyen en comportamientos específicos. Para la mayoría de nosotros, el hemisferio izquierdo del cerebro constituye un factor importante en el procesamiento del lenguaje, en tanto que el hemisferio derecho maneja gran parte de la información visoespacial y de las emociones (información no verbal). En algunos individuos zurdos la relación podría ser a la inversa, aunque en la mayoría de los zurdos hay una menor especialización hemisférica total (Berk,2002). Asimismo, en promedio, las mujeres parecen mostrar menos especialización hemisférica que los hombres (O’Boyle y Gill,1998).Antes de que ocurra la lateralización, el daño en una parte de la corteza se superaría, si otras partes de ésta asumen la función del área dañada. No obstante, después de la lateralización, el cerebro es menos capaz de compensar.
Sin embargo, esas diferencias en el desempeño de los hemisferios cerebrales son más relativas que absolutas: un hemisferio es sólo más eficaz que el otro en el desempeño de ciertas funciones. Por ejemplo, el lado derecho del cerebro es mejor para entender el significado de una historia; pero el lado izquierdo comprende la gramática y la sintaxis, de manera que ambos lados necesitan trabajar en conjunto durante la lectura. Recuerde, ninguna actividad mental es el trabajo exclusivo de una sola parte del cerebro, por lo que no existe algo como un “estudiante con cerebro derecho”, a menos que le hayan extraído el hemisferio izquierdo, lo cual es un tratamiento radical y poco común sólo para tratar algunas formas de epilepsia.
El cerebro en desarrollo: Neuronas
Aproximadamente un mes después de la concepción, se inicia el desarrollo del cerebro. En el pequeño tubo que constituye el inicio del cerebro humano, surgen neuronas (células nerviosas que almacenan y transfieren información) a una velocidad sorprendente:¡de 50,000 a 100,000 por segundo!, durante los siguientes tres meses o más (McDevitt y Ormrod, 2002). Dichas células envían axones y dendritas (fibras largas en forma de ramas) para conectarse con otras neuronas y compartir información.
Desde el momento en que nacemos, ya poseemos todas las neuronas que tendremos, es decir, entre 100 y 200 mil millones, y cada neurona tiene aproximadamente 2,500 sinapsis.
Sin embargo, las fibras que salen de las neuronas y las sinapsis entre las terminaciones de las fibras se incrementarán durante los primeros años de vida, quizás hasta la adolescencia. A los dos o tres años de edad, cada neurona tiene aproximadamente 15,000 sinapsis; los niños en esta edad poseen mucho más sinapsis de las que tendrán como adultos (McDevitt y Ormrod, 2002). De hecho, tienen un aprovisionamiento excesivo de neuronas y sinapsis, es decir, este abastecimiento es mayor del que necesitarán para adaptarse a su entorno. Sin
embargo, sólo aquellas que se utilizan sobreviven, y las neuronas sin uso se “eliminarán” (Diamond y Hobson, 1998).
Se llevan a cabo dos tipos de procesos de sobreproducción y eliminación. Uno se llama expectante de experiencia, porque las sinapsis se producen excesivamente en algunas partes del cerebro durante ciertos periodos de desarrollo, aguardando (expectantes) la estimulación. Por ejemplo, durante los primeros meses de vida, el cerebro espera estimulaciones visual y auditiva. Si se presenta un rango normal de imágenes y sonidos, entonces se desarrollan las áreas visual y auditiva del cerebro. No obstante, los niños que nacen completamente sordos no reciben estimulación auditiva y, como resultado, el área de procesamiento auditivo del cerebro se dedica a procesar información visual. De manera similar, el área de procesamiento visual del cerebro de niños ciegos desde su nacimiento se dedica al procesamiento auditivo (Siegler,1998). Los procesos de producción excesiva y eliminación expectantes de experiencia son responsables del desarrollo general en grandes áreas del cerebro.
El segundo tipo de sobreproducción y eliminación sinápticas se llama dependiente de experiencia. Aquí, las conexiones sinápticas se forman con base en las experiencias del individuo. Las nuevas sinapsis se forman en respuesta a la actividad neural de áreas muy localizadas del cerebro, cuando el individuo no tiene éxito al procesar información. Nuevamente, se producen más sinapsis de las que permanecerán después de la “eliminación”. Los procesos dependientes de la experiencia están relacionados con el aprendizaje individual.
Por lo tanto, la estimulación resulta importante tanto para el desarrollo (procesos expectantes de experiencia) como para el aprendizaje (procesos dependientes de experiencia).
De hecho, estudios con animales han demostrado que las ratas criadas en ambientes estimulantes (con juguetes, tareas de aprendizaje y manipulación humana) desarrollan 25 por ciento más sinapsis que las ratas que son criadas con poca estimulación (Greenough,Black y Wallace,1987). La estimulación temprana también es importante para los seres humanos. Está claro que la privación extrema de estimulación podría tener efectos negativos en el desarrollo del cerebro, aunque la estimulación adicional no necesariamente mejora el desarrollo de los niños pequeños que reciben cantidades adecuadas o comunes de estimulación (Byrnes y Fox, 1998; Kolb y Whishaw, 1998). Por consiguiente, gastar dinero en juguetes o programas de educación costosos para bebés quizá proporcionen mayor estimulación que la necesaria.
Aun cuando el cerebro se desarrolla con rapidez durante la niñez temprana, el aprendizaje continúa durante toda la vida. Una privación de estímulos temprana y severa ocasionaría efectos duraderos; no obstante, a causa de la plasticidad o adaptabilidad del cerebro, cierta compensación podría superar la privación o el daño. Por supuesto, además de la privación de estímulos, muchos factores, como el consumo de drogas por parte de la madre (incluyendo alcohol y cafeína) durante el embarazo, como los agentes tóxicos en el ambiente del infante (pintura con plomo) o como una mala nutrición, generarían efectos negativos directos y dramáticos en el desarrollo del cerebro.
Otro factor que afecta el pensamiento y el aprendizaje es la mielinización, es decir, la cobertura de las fibras neuronales con una capa de grasa aislante. Este proceso es parecido a la cobertura con hule o plástico de los cables eléctricos. Esta capa de mielina hace que la transmisión de mensajes sea más rápida y más eficiente. La mielinizaciónocurre rápidamente durante los primeros años, aunque continúa de manera gradual hasta la adolescencia, y es la razón por la cual el cerebro del niño crece en tamaño con cierta rapidez durante los primeros años de vida.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Woolfolk, A. (2010). Psicología Educativa. 9a ed. México. Pearson. pp. 24-28.