DESARROLLO ESTRUCTURAL.CONSTRUIR UNA PEQUEÑA GALAXIA

El cerebro adulto contiene tantas neuronas como estrellas tiene la Vía Láctea. Una de las características del desarrollo neural en el ser humano es que los procesos de conectividad entre neuronas y el refinamiento de los circuitos continúa tras el nacimiento (principalmente durante los primeros años de vida, aunque algunos sistemas siguen perfeccionándose hasta la adolescencia y la primera juventud). Esto nos permite, al nacer, tomar contacto con el entorno en condiciones de plasticidad cerebral, requiriendo menos sistemas conductuales predeterminados y generándolos, en cambio, en continua adaptación a los contextos en los que viviremos. 

El desarrollo del sistema nervioso comienza en la etapa embrionaria a partir de la primitiva capa ectodérmica, de la que surgirán células epidérmicas (como la piel, el pelo o las uñas) y nerviosas. Estas primeras células dan lugar al tubo neural durante la 3ª semana de gestación en la parte dorsal del embrión. La parte rostral formará el cerebro, mientras que la caudal generará la médula espinal. En concreto, desde la 4ª a la 8ª semana de gestación, la parte rostral de este tubo neural se expandirá y dará lugar a tres vesículas cerebrales: rombencéfalo, que generará el bulbo raquídeo, la protuberancia y el cerebelo; el mesencéfalo y el prosencéfalo, que será el precursor de las estructuras del diencéfalo y del telencéfalo. A partir de la 9ª semana de gestación, ya en la etapa fetal, la morfología del cerebro irá cambiando de forma evidente, y pasará de ser una estructura lisencefálica (lisa, sin arrugas) a mostrar
paulatinamente un patrón de circunvoluciones y surcos.

Los cambios que ocurren el la anatomía del cerebro durante el desarrollo embrionario y fetal se pueden distinguir cuatro fases de desarrollo a nivel celular (neurogénesis y migración; Diferenciación y maduración de las conexiones; mielinización, y poda sináptica y muerte neuronal).

1.- Neurogénesis y migración. La neurogénesis comienza con la formación del tubo neural y finaliza a mitad del período de gestación (ocupa la fase embrionaria 0-8 semanas); la migración se extiende también durante la fase fetal. Los neuroblastos generarán neuronas y los glioblastos células gliales. La mayor proliferación de neuronas se dará en la zona ventricular del tubo neural, desde donde comenzarán a desplazarse hacia la zona externa (patrón radial). La migración empieza cuando las primeras neuronas son guiadas y «trepan» por las glías radiales hasta su lugar de destino. A medida que alcanzan la parte más externa del tubo irán formando las seis capas de la futura corteza cerebral (patrón de adentro hacia afuera). Las primeras neuronas forman las capas más profundas y las últimas las más superficiales. 

2.- Diferenciación y maduración de las conexiones. Comienza a partir de la 9ª semana. Las neuronas se van diversificando y cambiando de forma en función de cuál sea su destino, produciendo para ello neurotransmisores y factores neurotróficos, p. ej., las neuronas piramidales predominan en la corteza motora y las granulares en regiones sensoriales. Los axones crecen por un proceso de afinidad química entre el terminal axónico y la neurona objetivo, y se dirigen a zonas subcorticales, zonas corticales o cruzan la línea media formando comisuras interhemisféricas. Recientes estudios de tractografía cerebral con la técnica de imagen por tensor de difusión «diffusion tensor imaging, DTI», Lebel et al., 2012), muestran que el desarrollo más temprano lo realizan fibras relacionadas con procesos básicos como son el procesamiento visual, la memoria y la comunicación interhemisférica, mientras que conexiones relacionadas con procesos complejos como las frontotemporales y frontoparietales, maduran más lentamente y su desarrollo, así como el del cuerpo calloso, no termina hasta la adolescencia. 

Hipótesis de Oppenheim (1989). La neurona «objetivo» genera factores neurotróficos (recursos neuroquímicos que «alimentan» neuronas) que guían el crecimiento de los axones,  los cuales compiten por dichos recursos neuroquímicos. Las neuronas que consiguen establecer una conexión tienen más probabilidades de  obtener estos factores neurotróficos y sobrevivir. Asimismo, la formación de sinapsis se ve influida por mecanismos «expectantes» y «dependientes» de la experiencia.

  • Expectantes. El desarrollo de las sinapsis necesita de la presencia de ciertas experiencias sensoriales que son estimulaciones comunes a todos los miembros de la especie (luz, color, movimiento…). 
  • Dependientes. La generación de sinapsis depende de las experiencias únicas de cada individuo (rasgos faciales, exposición fonética…). 

3-. Poda sináptica o apoptosis. El bebé nace con muchas más conexiones de las que va a necesitar. Una mayor densidad sináptica implica peores habilidades cognitivas, por lo que el proceso de apoptosis o muerte neuronal es fundamental, pues supone un refinamiento de las conexiones, eliminando aquellas deficientes o que no son necesarias y conservandose las funcionales (esto está relacionado con los factores neurotróficos). Se producen tres grandes podas: la mayor ocurre a los 2 años y elimina el 50% de sinapsis, otra importante se da en la adolescencia y una última en la senectud, Kolb y Fantie, (2009). 

4. Mielinización. Durante la infancia y adolescencia se produce un incremento de sustancia blanca como consecuencia de la mielinización, mientras que la sustancia gris tiende a decrecer debido a procesos de poda sináptica. 

  • En cuanto a la sustancia gris: estudios muestran un descenso en el volumen de los ganglios basales, el tálamo y el cerebelo; por otra parte, la amígdala y el hipocampo siguen aumentando su tamaño con la edad. Estructuras relacionadas con la capacidad de mentalización y cognición social (como la corteza prefrontal medial) tienen un máximo desarrollo en la adolescencia, y decrecen gradualmente en la edad adulta (Blakemore, 2012). 
  • Respecto a la sustancia blanca: estudios con resonancia magnética (RM) funcional informan de que las redes cerebrales durante la infancia se caracterizan por conexiones funcionales entre regiones más próximas; conforme se dan procesos de maduración y refinamiento, las conexiones empiezan a distribuirse por regiones más distales (Vogel et al., 2010). 

Referencias

  • Arnedo Montoro, M. (2018). Neuropsicología del desarrollo. Madrid: Médica Panamericana.
  • Power Point Alicia Ferrer
  • Apuntes Jovana RN
  • youtube

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