Los individuos más inteligentes resisten mejor el ataque a la sus redes cerebrales

Emiliano Santarnecchi, de la Universidad de Siena, publica un interesantísimo (y complejo) artículo en el que se concluye que los individuos más inteligentes (según las puntuaciones alcanzadas en un test de CI) resisten mejor los ataques dirigidos contra la integridad de las redes que conectan las distintas regiones cerebrales.

Mediante una serie de simulaciones, los autores comprueban el efecto, sobre la integridad de las redes, de ataques dirigidos (targeted) o aleatorios (random). El principal resultado que resume la evidencia observada es que los individuos más inteligentes poseen una capacidad de procesamiento más distribuida, de modo que el ataque a los nodos de las redes produce un efecto menor sobre su integridad.

El resultado es fenomenal porque ayuda a comprender qué es eso de la reserva cognitiva, por ejemplo. O por qué, según ha demostrado la epidemiología cognitiva, los individuos más inteligentes viven más tiempo que los menos inteligentes. Según la hipótesis más atrevida, los individuos con mayor nivel intelectual disfrutan de un sistema nervioso con más integridad que los que poseen un menor nivel intelectual.


En concreto, las siguientes son las preguntas que buscan respuesta en esta investigación:

1. ¿Corresponde una mayor inteligencia a un cerebro más robusto?
2. Si es así, ¿cuáles son las regiones cerebrales más o menos susceptibles a los ataques dirigidos o aleatorios?
3. ¿Existe una relación específica entre la inteligencia y el tipo de ataque?
4. ¿Existe alguna diferencia entre la inteligencia fluida y la cristalizada?

Para responder estas preguntas se exploran los registros de resonancia funcional en reposo (rsfMRI) de un grupo de algo más de 100 individuos de entre 20 y 60 años de edad. Seguidamente se divide el cerebro en 90 regiones corticales y subcorticales y se estudian sus niveles de conectividad. Se obtiene una serie de indicadores de conectividad que se resumen en valores de integración y segregación de las redes para estimar el procesamiento local y distribuido, respectivamente.

Los resultados indican que la resistencia del cerebro a los ataques se relaciona con el CI total (r = 0.65), verbal (r = 0.57) y no-verbal (r = 0.53). Los valores son bastante dignos. Obsérvese que no hay apenas diferencia entre los tests verbales (cristalizados) y no-verbales (fluidos).

A continuación se identifican las regiones del cerebro que son las principales responsables de la interacción entre inteligencia y resistencia. Se observa que, para los individuos de mayor nivel intelectual, esas regiones se encuentran especialmente vinculadas al lenguaje: pars opercularis (BA 44), giro frontal medial (BA 46), lóbulo parietal inferior (BA 40), giro supramarginal y giro temporal medial. También se identifican algunas regiones asociadas a la memoria: lóbulo temporal inferior y medial (BAs 20 y 21) y corteza cingulada posterior.

En el caso de los individuos de menor nivel intelectual, las regiones más relevantes se encuentran vinculadas al procesamiento emocional: amígdala, corteza cingulada anterior y polo temporal.

No sé muy bien qué se puede concluir de esta diferencia entre las regiones más relevantes según nivel intelectual, pero, probablemente, puede sugerirse que el ‘hardware’ sobre el que se implementa el ‘software’ de esos dos grupos de individuos puede no ser directamente comparable.

En resumidas cuentas, lo que se deriva de esta investigación es que lo que representa la relación inteligencia-resistencia es el procesamiento distribuido, no local. Ninguna región en concreto, como, por ejemplo, la corteza prefrontal, sería crucial, aunque quizá sea posible identificar una red de regiones particularmente importante.


La evidencia observada en este estudio subraya que las regiones frontales, parietal y temporales se encuentran detrás de las diferencias individuales de inteligencia, pero también serían responsables de la mayor resistencia mostrada por los individuos más inteligentes. Además, las regiones que distinguen mejor a los individuos más y menos inteligentes son el pars opercularis, el lóbulo parietal inferior (BA 40) y el giro frontal medial (BA 46), es decir, regiones especialmente vinculadas al procesamiento lingüístico.

Los autores finalizan su discusión con posibles contribuciones de los resultados a los estudios experimentales dirigidos a inhibir o estimular determinadas funciones cognitivas. Una de las consecuencias básicas es que ‘provocar’ a una determinada región producirá efectos en la red a la que pertenece esa región. Además, los efectos experimentales interactuarán con variables diferenciales como el nivel intelectual.

Un ejemplo realmente bonito de cómo el análisis de similitudes y diferencias enriquece nuestro conocimiento científico y nos ayuda a avanzar con paso más seguro. Terminemos con la división de campos disciplinares. Pero en serio, no solamente de boquilla.


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Juego de Tontos

No es que me disguste el futbol. Nada de eso. Es un bonito deporte que desata pasiones (a veces demasiado intensas) aunque me resulte insoportable la extraordinaria frecuencia con la que pasan partidos por la televisión. No hay casi días libres en los 365 que tiene el año.

El futbol te regala momentos memorables, particularmente cuando los jugadores que representan a tu país consiguen registros no alcanzados previamente. Nuestro selección (La Roja) ganó, por ejemplo, la Eurocopa de 2008, el Mundial de 2010 y la Eurocopa de 2012.


Nunca antes se vio nada igual.

Eso sí, en 2014 fuimos miserablemente expulsados del mundial de Brasil a las primeras de cambio (ofreciendo, además, un lamentable espectáculo) y ahora nos encontramos en un extraño momento en el que nuestros chicos parecen incapaces de meterla. Es bastante poco tranquilizador de cara a la Eurocopa del año próximo. Pero todo se andará, que dijo un cojo.

Aunque lo parezca (reconozco que lo parece mucho), este post no va exactamente de futbol, sino que pretende recoger una breve reflexión sobre algo que seguramente ocurrirá en la Final de la Copa de Rey este 2015.

El 30 de Mayo (cuando falten diez días para que nos quitemos el sayo en Madrid) se enfrentarán en esa final el Atlético de Bilbao y el F.C. Barcelona en el Camp Nou (Barcelona, Cataluña, España, Europa).

El Rey Felipe presidirá el acto, como es preceptivo.

Me resulta un pelín perturbador que disputen ese encuentro equipos de lugares reconocidos por albergar comunidades, no despreciables en tamaño, de individuos que persiguen activamente la independencia de sus regiones. O sea, que son independentistas, vaya, y, que, por tanto, no reconocen cabalmente la autoridad del Estado (y no digamos del Rey).

No comprendo cómo, en concreto el F. C. Barcelona, que se ha declarado abiertamente partidario del movimiento independentista catalán, acepte competir en algo llamado ‘Copa del Rey’, de un Rey que representa a una comunidad de individuos de la que quieren separarse.

Sé que hay muchos catalanes que discrepan de ese movimiento independentista. Pero el Barça se decantó hace un tiempo, claramente, a favor del separatismo. Su Presidente, como representante del Club, debería haber movido pieza y ser consecuente. De hecho, ni siquiera debería jugar la liga.

No me consta que el Bilbao se haya decantado de modo tan claro.

En cualquier caso, si han decidido jugar esa final (como parece que es el caso), como ciudadano del estado español me veo impulsado (y obligado) a pedirles que acaten las reglas. Y no me refiero a las del juego, sino a las del respeto.

Desde hace semanas se amenaza con pitidos al himno y, por tanto, al legítimo representante de los españoles (el Rey Felipe) que nos sentimos españoles (un buen puñado de millones). Cada grupo humano tiene sus símbolos y la falta de respeto a esos símbolos es, literalmente, una agresión.

Imaginen que (a) me planto en la Plaza de Cataluña, (b) saco mi mechero del bolsillo, (c) me pongo a gritar que los catalanes son una basura y (d) prendo fuego parsimoniosamente, aunque sin dejar de gritar, a una señera comprada en un Híper Asia. ¿Qué sucedería?


Si el público asistente al encuentro boicotea el himno, estará faltándonos al respecto a quienes nos consideramos españoles. Si así fuese, la decisión legítima supondría suspender el encuentro. Ni más, ni menos. Suspenderlo, o, como me sugería un amigo, jugarlo sin público.

Tolerar esa clase de expresiones supondría una execrable debilidad de parte de las autoridades en las que depositamos nuestra confianza para preservar la convivencia. Permitir esos silbidos y continuar con el espectáculo como si tal cosa, sería un clara agresión hacia los miembros del grupo humano para quienes ese símbolo es valioso.

¿Se castigaría a justos por pecadores?

Por supuesto, pero se estaría sentando un deseable precedente. Sin respeto no hay público.

Sean educados y respetuosos o quédense en sus casas lanzándole dardos a una diana con la cara del Rey si eso no les parece estúpido, si eso no les parece un juego de tontos.


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¿Cuáles son los factores cognitivos que mejora la educación?

El grupo de Ian Deary publica un provocador informe en ‘Developmental Psychology’ en el que se concluye que la educación no logra mejorar la capacidad general (g), aunque contribuye a mejorar las habilidades cognitivas específicas valoradas por los tests de capacidad.

Dicho llanamente: la capacidad general es insensible a la educación regular, y, por tanto, quien es más inteligente (en un sentido profundo) a los 11 años de edad, lo siguen siendo a los 70 años, sin que en ese hecho haya tenido ningún papel la educación recibida. Punto.

La conclusión puede considerarse un mazazo para quienes confían en el poder ‘redentor’ de la educación. Uso el término entrecomillado a propósito porque quienes confían ciegamente en la educación regular, piensan, a mi juicio, que ese factor educativo permitiría disipar las diferencias que separan a los escolares al ingresar en el colegio.

La gracia del estudio del que se informa en este artículo reside en su naturaleza longitudinal. Se hace un seguimiento de más de mil individuos desde que tienen once años de edad y hasta que llegan a sus setenta años de edad. Por tanto, puede controlarse el nivel intelectual de base para averiguar cómo influyen, genuinamente, las diferencias de nivel educativo sobre el rendimiento intelectual valorado por una batería de tests estandarizados de capacidad.

A partir de aquí se sirven de una distinción bastante provechosa en la investigación, pero que se olvida con frecuencia: lo que mide un test de capacidad incluye la capacidad general (g), un determinado factor de grupo (por ejemplo, la capacidad para los números o para el manejo del lenguaje) y habilidades necesarias para ese test en concreto (por ejemplo, un test de cálculo o un test de vocabulario).

Desde esa perspectiva, un test de vocabulario exige g y capacidad verbal, así como conocer (y recuperar apropiadamente) el significado de los términos incluidos en el test. Permítanme recordar que poseer un vocabulario más o menos extenso no depende de la exposición pasiva, sino de un proceso activo de inferencia y de extracción de significados a partir del contexto en el que aparece la palabra en cuestión. Un individuo con mayor g logrará aprovecharse mejor de las oportunidades para poner en práctica esos procesos activos de inferencia.

En suma, los autores predicen que si la mayor exposición educativa influye sobre g, entonces el rendimiento en los distintos tests que permiten valorar la capacidad intelectual mejorarán de modo ordenado. Eso supone calcular el nivel de g que requiere cada uno de esos tests, y, seguidamente, comprobar que quienes poseen un mayor nivel educativo puntúan más en los tests que requieren más g (y vice-versa).

Algo así como comprobar que, en efecto, los licores de mayor graduación emborrachan a dosis menores que los licores de menor graduación. Si eso no sucede, mal asunto.

Los modelos estadísticos que se contrastan pueden verse en la siguiente figura: según el modelo A, la educación posee un efecto sobre g; según el modelo B, además del efecto anterior, existen caminos directos hacia las medidas (subtests) de inteligencia; finalmente, para el modelo C la educación no influye sobre g sino exclusivamente sobre las medidas concretas (subtests) de capacidad.


Naturalmente, el modelo que mejor representó los datos fue el C, hecho que justifica la conclusión de la que partimos más arriba: “la educación posee efectos específicos, no generales, sobre la capacidad intelectual”.


A partir de aquí los autores alcanzan su particular clímax al sugerir que sus resultados pueden explicar por qué los programas de entrenamiento cognitivo solo permiten mejorar habilidades específicas, dejando intacta la capacidad general (g). La educación, igual que el entrenamiento cognitivo, solamente puede aspirar a desarrollar esa clase de habilidades concretas, “pero no capacidades más fundamentales, como la eficiencia de las operaciones cognitivas” (que se supone que es la esencia de g).

No cabe duda de que este informe merece una sosegada atención. Pero debe observarse que no se explora quién aprende más o menos en el colegio, sino quién llega más lejos en la carrera educativa (o abandona antes). Además, convendría recordar la crítica de James Flynn, entre otros, a esta clase de estudios: los constructos que representan a la inteligencia no son homogéneos, y, por tanto, el supuesto de que el efecto debe ser necesariamente ordenado para ser atribuible a g (o relevante en la práctica) es, por lo menos, discutible.

Es este un tema que ha interesado bastante a nuestro equipo de investigación, y que hemos perseguido tanto aisladamente como en colaboración con otros equipos. Los resultados que hemos observado a lo largo de los años distan de ser tan claros como el informe que ahora discutimos deja entrever. Las relaciones entre el nivel educativo y su efecto sobre las capacidades intelectuales son complejas.

Bastante.

Me pregunto qué hubiera pasado si en lugar de considerar únicamente g y las pruebas concretas (subtests) de inteligencia, se hubieran considerado los factores de grupo (capacidades concretas) que esas pruebas valoran, como, por ejemplo, la velocidad mental, la memoria operativa o el razonamiento fluido. La batería incluye diez tests y tengo serias reservas sobre la decisión de extraer un solo factor de carácter general.

Finalmente, los valores presentes en ese distinguido modelo C no permiten tanto optimismo como los autores pretenden. La capacidad intelectual valorada a los once años de edad predice la capacidad evaluada a los setenta años con un valor de 0.73, pero predice el nivel educativo alcanzado con un valor sustancialmente menor (0.43). Además, los valores que vinculan el nivel educativo (years of education) con los subtests de capacidad son realmente bajos (entre 0.06 y 0.13).

Quizá alguien se anime a probar modelos alternativos. El informe incluye la evidencia necesaria para hacer esa clase de pruebas (Tabla 1).


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Recursos cognitivos y eficiencia neuronal

A quienes estamos interesados en las funciones mentales superiores, como el razonamiento, las operaciones básicas nos resultan terriblemente aburridas. Pero, mal que nos pese, debemos aprender de lo que se sabe sobre ellas y ser pacientes. Todo llegará.

Danielle Bassettde quien ya hablamos aquí—y sus colegas publican en ‘Nature Neuroscienceun interesante artículo sobre el aprendizaje de una habilidad motora simple y su relación con los patrones de conectividad funcional en el cerebro durante el periodo de práctica.

El principal resultado es que el proceso de aprendizaje provoca un funcionamiento crecientemente autónomo, menos integrado, de los sistemas sensorio-motores que se requieren para completar la tarea. Además, la ‘liberación’ de los nodos responsables del control cognitivo en las cortezas frontal y cingulada predice las diferencias individuales en el ritmo del aprendizaje.


En esencia, lo que se exige al cerebro de los participantes de este estudio (22 jóvenes sanos y diestros) es que automatice las acciones necesarias.

Pero, ¿cómo lo hace?

Difícil de saber es porque, como señalan los autores, no existen métodos estadísticos de los que podamos fiarnos para identificar los cambios dinámicos a corto plazo en los módulos funcionales de los individuos. Por tanto, se conjuran para desarrollar ese tipo de método.

Tres son las preguntas que, en concreto, les interesa responder:

1.- ¿Existen conjuntos de regiones cerebrales (módulos) que interactúan entre sí al ejecutar la tarea, y, si es así, cambian estos módulos o sus interacciones con el aprendizaje?

2.- ¿Cuál es el papel de la corteza de asociación al ejecutar la tarea?

3.- ¿Puede la relación entre los módulos relevantes para la tarea (sensoriales y motores) o la implicación de la corteza de asociación, explicar las dramáticas diferencias individuales en la capacidad de aprender?

Para encontrar respuestas, el cerebro se divide en 112 regiones corticales y subcorticales, y, seguidamente, se calcula la conectividad funcional entre pares de regiones dentro de ventanas temporales independientes durante la ejecución de la tarea (2-3 minutos). A continuación se extraen grupos de regiones (comunidades) que se activan de modo coherente dentro de cada ventana temporal. La información se obtiene para cada participante durante seis semanas en los doce niveles de práctica considerados.

Es importante subrayar que “extraer comunidades específicas para cada individuo permite preguntarse cómo se adaptan los sistemas conectados durante el proceso de aprendizaje, pregunta que no puede responderse usando métodos tradicionales basados en el análisis de la activación. También permite identificar características de esa adaptación que predicen las diferencias individuales en el aprendizaje”.

Los resultados apoyan la idea de que el incremento de la autonomía de los módulos cerebrales implicados en la tarea a lo largo de la práctica, es consistente con la hipótesis de la eficiencia neural: “los recursos cognitivos empleados al principio del periodo de práctica dejan de ser necesarios. El cerebro propende a economizar recursos limitando la comunicación innecesaria para facilitar la automatización”.

Además, a medida que aumenta la autonomía de los módulos motores y visuales, también se reduce el reclutamiento de otras regiones cerebrales: cuanto antes se logra ese objetivo, mayor eficiencia en el aprendizaje. En concreto, la ‘desconexión’ de las cortezas frontal y cingulada, encargadas de los procesos de control, resultan esenciales para predecir las diferencias individuales en el aprendizaje. El control cognitivo es esencial en las primeras fases del aprendizaje, pero pierde protagonismo a medida que se va automatizando la tarea.


Naturalmente, la secuencia dinámica descrita es consistente con el modelo de Phil Ackerman que usamos en nuestro equipo de investigación para elegir videojuegos que sirviesen para estimular el intelecto. Cuando el juego se puede automatizar, la correlación del nivel de rendimiento en el juego con la capacidad intelectual declina rápidamente. En cambio, cuando esa automatización no es posible, la correlación se mantiene. Ahora sabemos por qué.

Además, recuperando el interés por las funciones superiores con el que comenzamos este post, el informe que estamos comentando invita a pensar que las regiones que sustentan los procesos de control deben encontrarse sistemáticamente implicadas al resolver problemas que requieren, por ejemplo, razonar.

¿Cuántas y cuáles?


Algunas ideas tenemos los científicos, pero las conclusiones se resisten por ahora.

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