miércoles, 14 de enero de 2015

Una red fronto-parietal y la cognición de alto nivel

Cerrándose 2014, M. S. Vendetti y S. A. Bunge publicaron un artículo teórico en ‘Neuron’ en el que se propone que un reducidísimo número de regiones discretas del cerebro pueden ser clave para comprender el pensamiento de alto nivel en humanos.


¿Cuáles son esas regiones?

1. El lóbulo parietal inferior (inferior parietal lobule, IPL –giro supramarginal y angular, área de Brodmann 40), implicado en la memoria operativa, la atención o la memoria episódica.

2. La corteza dorsolateral prefrontal (dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC –área de Brodmann 46), relevante para manipular información en la memoria operativa, supervisar, suprimir la interferencia y seleccionar las respuestas más apropiadas.

3. La corteza rostrolateral prefrontal (rostrolateral prefrontal cortex, RLPFC –área de Brodmann 10), implicada en la comparación e integración de representaciones mentales.

Los autores reconocen que estas estructuras cerebrales se han relacionado con multitud de funciones cognitivas, aunque ellos se centran en el razonamiento sobre relaciones. De hecho, su propuesta es que “pequeños cambios en esa red frontoparietal lateral (LFPN) permitieron a los humanos procesar las relaciones de alto nivel que vinculan a las representaciones mentales, una forma de pensamiento sobre relaciones que resulta central para las funciones cognitivas de alto nivel en humanos”.


Se revisan algunas evidencias, tales como que el DLPF aumenta su nivel de activación al incrementarse el nivel de dificultad del problema sobre el que razonar, mientras que el RLPFC no responde a la simple dificultad del problema. Además, la red LFPN formada por el IPL, el DLPC y el RLPFC se acopla de un modo más armónico cuando se debe integrar información a alto nivel.


Por cierto, se aprecian sustanciales diferencias individuales en la LFPN para individuos de similar edad, y, por supuesto, también se han observado diferencias debidas a la edad.

Asimismo, se considera la red a nivel estructural, señalando que la capacidad para razonar se asocia a un adelgazamiento de la corteza entre los seis y los dieciocho años de edad: “el desarrollo del tracto izquierdo que conecta el IPL y el RLPFC es un buen predictor de los cambios en la capacidad de razonar”. Aún así, se ha comprobado que la relación de la integridad de la materia blanca con el razonamiento se encuentra mediatizada, en algunos casos, por la velocidad de procesamiento.

La conectividad funcional entre las regiones de la LFPN es compleja. Por ejemplo, el acoplamiento temporal entre el IPL y el RLPFC aumenta durante la infancia y la adolescencia, pero se reduce entre el RLPFC y el parietal superior también en ese periodo. Es decir, una mayor conectividad no siempre tiene por qué resultar en una mayor eficiencia. Obviamente este hecho matiza y complica el panorama.

Los autores comparan humanos y simios. Señalan que los primeros poseen una corteza de mayor grosor (cortical thickness), pero donde se aprecia una verdadera ventaja es en la superficie de la corteza (cortical surface area) particularmente en las regiones de asociación (prefrontal, parietal y temporal): “las neuronas piramidales de los humanos presentan mayor longitud dendrítica, más densidad y un número más elevado de espinas en las cortezas prefrontal y parietal, en mayor grado que en otras regiones, lo que sugiere un papel integrador de las neuronas en esas regiones”.

En resumen, Vendetti y Bunge sostienen que la red que vincula las cortezas parietal y prefrontal anterior es única en los humanos, y, por tanto, sería el factor distintivo con respecto a los demás primates no humanos.

Naturalmente, esto sería similar a concluir que la principal diferencia entre esas especies es que los humanos son inteligentes y el resto de los simios no lo son. Quizá sea más ‘polite’ llamarlo pensamiento sobre relaciones, pero de lo que realmente estamos hablando es de inteligencia, de esa capacidad que nos permiten razonar y resolver problemas de un modo desconocido en el resto del reino animal.

Desde esa perspectiva, es lógico recordar la teoría de la integración fronto-parietal de Jung & Haier. Estos autores también subrayan la relevancia de esas regiones del cerebro para, en su caso, comprender las diferencias de inteligencia desde una perspectiva biológica.


De hecho, en un artículo de 2007 usamos VBM para averiguar cuáles podían ser las regiones comunes al factor general de inteligencia y a la memoria operativa. Aunque tanto para la inteligencia como para la memoria operativa detectamos un gran número de regiones, las comunes se limitaron a dos regiones frontales del área de Brodmann 10 (BA 10) y al lóbulo parietal inferior (BA 40). El parietal sería relevante para comprender las limitaciones de capacidad, mientras que el frontal se encargaría de los procesos de control. Nuestra conclusión fue que “la materia gris en estas regiones podría ser la base estructural de la comunalidad entre estos dos constructos psicológicos fundamentales”.

Pero, en cualquier caso, siguen ausentes explicaciones sobre el por qué, es decir, cómo es que esas regiones evolucionan para servir de soporte a las funciones mentales superiores.

Algunos pueden estar tentados de sugerir que el camino es inverso, es decir, que el tipo de retos cognitivos al que se enfrentaron los humanos modelaron sus cerebros.

El problema es que esos retos no pueden surgir de la nada. Debe existir necesariamente algún factor (o factores) que lleven al humano a considerar que X es un reto que debe resolverse.

El número de incógnitas es tan elevado que, por ahora, la ecuación no puede resolverse.

Pero todo se andará.


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