Desarrollo del Cerebro Durante la Infancia (Etapa Parental - Juventud)

Este proceso de transmisión de información en el cerebro es muy rápido e imperceptible para el ser humano. Adicionalmente, de forma simultánea se producen cientos de conexiones que nos permiten responder a los estímulos de forma adecuada. Las neuronas pese a la gran velocidad en la que ocurren los procesos actúan de forma coordinada y precisa. Por medio de la sinapsis las neuronas controlan los procesos físicos y químicos del cuerpo.

La sinapsis se activa por medio de tres tipos diferentes de estímulo:

• (m) Transmisión excitadora, iniciadora del procesos o promotora del incremento en el potencial de acción.
• (n) Transmisión inhibidora, en esta se detienen procesos o se retarda o disminuye el potencial de acción.
• (o) Transmisión moduladora, en este caso se altera el patrón de acción o la secuencia de la actividad celular.

Cuando una neurona se comunica con otra, lo hace con el propósito de activarla o inhibirla, por ende, los efectos finales que se observan en la conducta de un individuo o en algún proceso fisiológico que ejecute el mismo, son siempre el resultado de una excitación o inhibición de varias neuronas a lo largo de un circuito neuronal. Las funciones cerebrales se encuentran localizadas en diferentes regiones del cerebro.

El procesamiento del lenguaje se localiza principalmente, mas no exclusivamente, en el hemisferio izquierdo (en las personas diestras) y constituye uno de los ejemplos de “lateralización” evolutiva, que es la especialización de una función en uno de los hemisferios del cerebro.

Las emociones están localizadas en un grupo de estructuras el sistema límbico, que comprenden el hipotálamo, el hipocampo y la amígdala. La memoria depende del tipo de memoria tomado en consideración. Por ejemplo, la denominada “memoria de trabajo” está estrechamente relacionada con la corteza prefrontal. En cambio, la memoria a largo plazo está vinculada con el hipocampo.

El movimiento es controlado en buena medida por estructuras interconectadas, la corteza motora, los ganglios que se interrelacionan por debajo de la corteza y el cerebelo. Todas estas estructuras desempeñan un papel diferenciado en cuanto al movimiento.

La cognición social, según estudios se ha establecido que la amígdala y la corteza temporal son importantes para esta función, así como sus conexiones con otras regiones.

La planificación, es un aspecto importante del funcionamiento cognitivo superior. Se relaciona con la activación de los lóbulos frontales y de la corteza prefrontal.

La atención, se puede fraccionar en tipos distintos, como por ejemplo la selectiva, la sostenida o la dividida, cada una de las cuales ocupa áreas del cerebro diferentes.

¿Cómo se desarrolla el cerebro durante la infancia?

El desarrollo del cerebro humano dura varios años, inicia desde que se es un embrión hasta la juventud, este proceso comienza en la tercera semana de gestación con la diferenciación de las células progenitoras neurales. Los procesos que contribuyen al desarrollo del cerebro van desde los eventos moleculares de la expresión génica hasta el aporte ambiental.

Etapa prenatal

El período fetal temprano, que se extiende hasta aproximadamente la mitad de la gestación, es un período crítico en el desarrollo del neocórtex. Se estima que se producen alrededor de 250.000 células cerebrales por minuto en esta etapa. Aunque, en el momento del nacimiento, el cerebro del bebé contiene todas las células nerviosas que necesita para su desarrollo, estas células no se encuentran conectadas de forma adecuada. Durante los dos primeros años de vida, las células nerviosas comienzan a establecer conexiones. La interacción con el entorno va a ser decisiva en la supervivencia de las conexiones establecidas y en la creación de nuevas conexiones.

Al final de la segunda semana después de la concepción, el embrión es una estructura simple, ovalada de dos capas. Cada una de las capas contiene un tipo celular diferente, muy primitivo. Al final de la tercera semana, el embrión se transforma por medio de ciertos procesos, denominados en conjunto, gastrulación en una estructura de tres capas que, aunque parezcan simples, las transformaciones de las líneas celulares que ocurren durante la gastrulación preparan el terreno para todos los desarrollos que se llevarán a cabo posteriormente en el embrión.

Las células epiblásticas de la capa celular superior se diferenciarán en las tres líneas de células madre primarias que finalmente darán lugar a todas las estructuras del embrión en desarrollo, mientras que las células hipoblásticas de la capa inferior formarán tejidos extraembrionarios como el componente fetal de la placenta y el tallo conector. Entre las líneas de células madre que emergen durante la gastrulación se encuentran las células madre neurales. Estas son capaces de producir todas las diferentes células que componen el cerebro y el sistema nervioso central y por esta razón las células madre neurales son usualmente llamadas células progenitoras neurales.

El extremo rostral del embrión se convertirá en la cabeza del bebé. Las células que migran más temprano se moverán a las posiciones más rostrales del embrión, mientras que las que migran más tarde se moverán a regiones sucesivamente más caudalosas que se desarrollarán en el cuello y el tronco del cuerpo. Las células migratorias formarán dos nuevas capas embrionarias.

Las células que forman la capa más profunda desplazarán a las células hipoblásticas y formarán la capa de células madre endodérmicas que dará lugar a las estructuras del intestino y del tracto respiratorio, mientras que las células que forman la nueva capa intermedia de células madre mesodérmicas darán lugar a estructuras como el músculo, el hueso, el cartílago y el sistema vascular. Entonces, las células que permanecen en la capa epidérmica se transforman en uno de los dos tipos de células madre de la capa ectodérmica. Las células madre ectodérmicas epidérmicas darán lugar a estructuras como la piel, las uñas y las glándulas sudoríparas, mientras que las células madre neurectodérmicas darán lugar al cerebro y al sistema nervioso central.

Cuatro semanas después de la concepción se comienza a formar el tubo neural, primera estructura neural bien definida, el cual es fundamental en el desarrollo del cerebro y del sistema nervioso, puesto que, a partir de aquí se forma el encéfalo y la médula espinal. Las células progenitoras neurales en la región más rostral del tubo neural darán lugar al cerebro, mientras que las células más posicionadas caudalmente darán lugar al cerebro posterior y a la columna vertebral.

Luego ocurren una serie de procesos de proliferación, migración y diferenciación celular que originan el cerebro. La producción de neuronas en humanos comienza el día 42. Las neuronas se generan en la parte ventricular del tubo neural y luego migran a su zona de destino en el cerebro. Luego, las neuronas del encéfalo se diferencian y especializan según la función que vayan a desempeñar en el cerebro. Al final del período prenatal, las vías principales de la fibra están completas. La evolución muestra los resultados cuando un bebé indefenso se transforma rápidamente en un niño que camina y habla y desarrolla habilidades como la lectura, las interacciones y la capacidad de pensar lógicamente.

Los cambios que ocurren en la anatomía del cerebro fetal reflejan cambios dramáticos que ocurren a nivel celular. La producción de neuronas comienza en el período embrionario y se extiende hasta la mitad de la gestación en la mayoría de las áreas cerebrales. Las regiones del cerebro que contienen los cuerpos celulares de las neuronas tienen una apariencia gris, de ahí su nombre. Diferentes poblaciones de neuronas forman estructuras de materia gris en muchas regiones del cerebro, incluyendo el cerebro posterior y la columna vertebral, el cerebelo, las estructuras del cerebro medio, los núcleos subcorticales profundos y el neocórtex.

De 0 a 12 meses

El desarrollo del cerebro continúa durante un largo período postnatal. Los recién nacidos solo tienen bien desarrollados la médula espinal y el tronco encefálico, por eso solo responden a estímulos reflejos y a funciones básicas de la supervivencia, como dormir, comer o llorar. En cuanto comienzan a relacionarse con el entorno, se empiezan a generar o establecer nuevas conexiones y aprenden como dirigir y fijar la mirada, a realizar movimientos más complejos, a repetir consonantes, comprender el lenguaje y en general a evolucionar con respecto al entorno, aprendiendo cada día más.

A lo largo del embarazo, es importante que la dieta de la madre contenga ácido fólico en cantidad adecuada, puesto que su deficiencia puede limitar el desarrollo cerebral y producir también casos de espina bífida (cierre incompleto de la espina dorsal que deja expuesta la médula espinal). La transformación del cerebro en el primer año es rápida, y los signos visibles son evidentes a simple vista.

Al concluir el tercer mes de gestación el sistema nervioso se desarrolla suficientemente de tal forma que se manifiestan reflejos físicos básicos (por ejemplo, dar patadas mover los brazos y otros). Ya en el cuarto mes los ojos y los oídos se conectan con el cerebro, pudiendo el feto reaccionar a estímulos de sonidos y luces brillantes. Durante esta etapa existe la migración de las neuronas desde donde se originaron hasta las posiciones que deben ocupar, manteniéndose la mayor parte de las conexiones realizadas. Esta migración sobre todo ocurre hacia las capas externas del cerebro joven (neocorteza), originándose la corteza cerebral, la cual contiene una alta densidad de neuronas.

Al quinto mes de la gestación, los movimientos del feto son más controlados puesto que las partes del cerebro que controlan el comportamiento motor han madurado más. En el sexto mes, el crecimiento de nuevas neuronas se ve desacelerado considerablemente, mientras se crean muchas más conexiones entre las neuronas mediante las múltiples dendritas (ramificaciones) que se forman en los axones. En este caso, se puede observar cierto aprendizaje, el feto empieza a manifestar acostumbramiento a los estímulos repetidos por sentirlos cotidianos.

Cabe destacar que, durante todo el periodo de gestación la alimentación de la madre es fundamental, así como su estado de ánimo y en general su bienestar psicológico porque todo este conjunto de aspectos pueden intervenir en el desarrollo del cerebro del feto y si existe algún desequilibrio o ingestión de toxinas puede causar efectos negativos en este que podrían ser perdurables, y de los cuales no se tendrá idea hasta después de ocurrido y nacimiento. El número de neuronas disminuyen como producto de la muerte celular de aquellas que no se encuentren activas en los procesos de desarrollo de las vías y los procesos cerebrales.

Luego del nacimiento se produce un aumento sustancial del número de sinapsis en todo el cerebro y la interacción social es absolutamente necesaria. Los rostros y voces humanas son de por sí gratificantes para el recién nacido, tal como se evidencia en el hecho de que los bebés se orientan hacia las personas que tienen cerca y disfrutan de ellas más que con otros tipos de estímulos visuales o auditivos. Entonces, si estas preferencias iniciales se reciben con las reacciones apropiadas, lo que implica que los bebés estén rodeados de un ambiente social enriquecedor y estimulante, les permitirá aprender rápidamente cuál es el semblante y el comportamiento de las personas adultas. A medida que esto sucede, distintas áreas del cerebro del niño se especializan gradualmente en el reconocimiento de los diferentes aspectos del mundo social.

Hasta los 3 años de vida

Al cumplir el primer año de edad, el niño posee casi el doble de las conexiones en comparación con la de un adulto, es decir, parte de las conexiones se pierden durante el crecimiento. Esta disminución se manifiesta como consecuencia de la influencia de las experiencias, entre otros aspectos. La actividad de un camino neural, determinada por la experiencia del organismo, decide si una conexión particular habrá de debilitarse o se estabilizará como parte de una red permanente es un proceso competitivo. Este es un factor clave para la “plasticidad” del cerebro en desarrollo su adaptabilidad respecto a la experiencia, que le confiere un valor inestimable para la supervivencia.

El crecimiento cerebral y, por lo tanto, el crecimiento de la materia blanca, es más rápido durante los dos primeros años de vida, especialmente en la parte frontal del cerebro, que es la sección que participa activamente en la memoria de trabajo, el pensamiento y la planificación. Estas mejoras en las funciones cognitivas se han atribuido a la mielinización, que es el proceso mediante el cual la mielina (material adiposo de color blanco constituido principalmente por agua y lípidos) se acumula creando vainas alrededor de las fibras nerviosas (axones). Durante este proceso, que tiene lugar durante la gestación y luego del nacimiento se recomienda evitar la carencia de la vitamina B12 porque se puede inhibir la mielinización de los axones y, por ende, afectar de forma negativa el funcionamiento cognitivo.

A la edad de 3 años el cerebro del niño alcanza aproximadamente el 80% del tamaño de un cerebro adulto. El sistema límbico y el córtex cerebral se encuentran desarrollados considerablemente, pudiendo expresar y reconocer emociones, jugar, empezar a contar y hablar. Hasta los tres años, la plasticidad cerebral es máxima, de tal forma que, si un área de la corteza cerebral se daña, otra probablemente podría asumir sus funciones, hasta este entonces no hay especialización definitiva.

A la edad de 5 años

El desarrollo del cerebro alcanza 90% es decir se encuentra casi completamente desarrollado. Los cambios estructurales en los principales compartimentos de la materia gris y blanca continúan durante la infancia y la adolescencia, y estos cambios en la estructura son cambios paralelos en la organización funcional que también se reflejan en el comportamiento.

Desarrollo en la juventud

El cerebro, continúa su desarrollo progresivamente. El área del encéfalo que tarda más en madurar es la corteza prefrontal, la cual se localiza en los lóbulos frontales. Esta parte de la corteza está muy relacionada con el control de la conducta, el razonamiento, la resolución de problemas, y otros. Aunque la maduración cerebral se completa en la juventud, en ciertas zonas se continúa produciendo la neurogénesis, es decir, se siguen generando más neuronas nuevas. También, continúa manteniéndose la plasticidad cerebral, aunque ciertamente en menor grado que durante la infancia. Durante la etapa de la juventud todavía se pueden establecer nuevas conexiones cerebrales por medio del entrenamiento y el reforzamiento de las conexiones neuronales.

A partir de los tres y hasta los 11 años, el sistema neural cerebral está en sus niveles más sensibles, y en esta década de la vida es el momento en el cual los niños tienen la capacidad cerebral de aprender muchas habilidades nuevas que se vuelven difíciles en la edad adulta. De los 11 a los 13 años, el cerebro comienza a evolucionar hacia la capacidad de realizar pensamientos lógicos, mejorar la memoria y resolver problemas más complejos. A esta edad, los niños pueden ver las cosas de diferentes maneras y darse cuenta de que hay algo más en algunas situaciones de lo que aparentan en la superficie.

Influencia del ambiente

En general, el desarrollo del sistema nervioso se correlaciona con la aparición de conductas específicas. Inicialmente, este enfoque parece ideal, ya que el desarrollo tanto del sistema nervioso como de la conducta es ordenado y consistente en todos los individuos, sin embargo, desafortunadamente este proceso no es tan simple como parece.