He aquí un pequeño misterio. En el lóbulo occipital (el lóbulo «visual» de la corteza cerebral), existe una pequeña parte del cerebro conocida como «Área Visual de la Forma de las Palabras». Esta área responde intensamente al texto escrito que forma palabras, pero no a otros estímulos visuales similares, como números o secuencias de consonantes sin vocales . Esta misma respuesta se observa en diferentes idiomas, pero solo en personas que los comprenden . El daño a esta parte del cerebro se asocia con dificultades de lectura . A pesar de estar ubicada en lo que consideramos el lóbulo visual del cerebro, el Área Visual de la Forma de las Palabras también se activa en respuesta al braille en personas ciegas, no a las áreas del cerebro asociadas con el tacto.
Todo esto parece indicar con mucha fuerza que esta parte del cerebro debe ser algún tipo de módulo de lectura, conectado específicamente para leer.
Además, leer es automático; incluso cuando no queremos leer algo, no podemos evitarlo. Intenta decir los colores de la tinta de las palabras en el lado incongruente de la imagen de arriba.
Sin pensarlo, e incluso cuando intentamos no hacerlo, leer es una respuesta automática. Una vez que aprendemos a leer, se vuelve algo tan arraigado que lo hacemos de forma refleja.
Pero aquí radica el problema: la lectura es una invención humana muy reciente (desde un punto de vista evolutivo). Apareció hace apenas unos miles de años y se generalizó mucho después. ¿Por qué, entonces, parece que tenemos circuitos neuronales especializados que, en distintas regiones, idiomas e incluso modalidades sensoriales, responden selectivamente al texto?
Cableado directo
Es común que los neurocientíficos hablen de "circuitos neuronales". La idea es comprender cómo un grupo de neuronas interconectadas produce un comportamiento. El ejemplo más sencillo en humanos es el circuito que los médicos suelen examinar durante los chequeos: el circuito que provoca el reflejo rotuliano. Cuando el médico golpea la rodilla con el martillo (no soy médico, así que desconozco el término técnico), provoca un estiramiento en el tendón rotuliano. Este estiramiento activa una neurona sensorial, que envía una señal a las neuronas de la médula espinal. Las neuronas motoras de la médula espinal envían entonces una señal de vuelta, provocando la contracción de los cuádriceps (usando la jerga del gimnasio) y la relajación de los isquiotibiales.
Existe un circuito muy simple: las neuronas sensoriales se conectan con las neuronas motoras para completar el comportamiento.
Esto es un reflejo, el ejemplo clásico de una respuesta innata. Conocemos las neuronas implicadas; están conectadas de la misma manera en todos. La conducta es fija: no puedes enseñarle a tu cuerpo a dejar de patalear como respuesta al pequeño martillo.
Anteriormente me referí a esta configuración como un «circuito». Este concepto de circuitos está muy extendido en la neurociencia: cuando investigaba la toma de decisiones, hablábamos del «circuito de recompensa»; existen artículos sobre «circuitos sensoriales», y muchos programas de investigación se describen como intentos de comprender, a nivel de circuito, alguna parte del cerebro. Al observar qué áreas cerebrales están conectadas entre sí y cuándo la actividad en una afecta la actividad en otra, se espera obtener una visión de comportamientos más complejos, similar a la que tenemos del circuito simple de la respuesta de patada de rodilla.
Este enfoque tiene sentido: a grandes rasgos, todos nuestros cerebros están conectados de forma similar, y no es descabellado pensar que la estructura particular de cómo se comunican las distintas partes en diferentes circunstancias es una pieza clave para comprender el funcionamiento del cerebro. Esta estrategia general tiene mucho que ofrecer: si bien aún no lo comprendemos del todo, el pensamiento a nivel de circuitos nos da una idea bastante clara de cómo el cerebro realiza diversas funciones, como la visión, la planificación y selección de acciones y la generación de mapas mentales de nuestro entorno.
El problema de pensar en circuitos es que concibe el cerebro como conectado de una sola manera, y sabemos que esto no es cierto. El área visual de la forma de las palabras reacciona de forma diferente en personas alfabetizadas y analfabetas. En las personas que no saben leer, esta área responde menos a las palabras y más a otras imágenes, como rostros, en comparación con las personas que sí saben leer . En otras palabras, aprender a leer no solo hace que esta área sea más reactiva a las palabras, sino que también modifica sus respuestas a otros estímulos.
Plasticidad
Es fácil encontrar historias sobre la plasticidad cerebral. Niños a los que se les extirpa la mitad del cerebro pueden seguir funcionando con normalidad ( aunque con alguna discapacidad ). Los pacientes que sufren un ictus y quedan con las extremidades paralizadas a menudo recuperan el control de las mismas (aunque suele requerir años de terapia intensiva).
También existen, por supuesto, casos de cambios cerebrales en personas sanas. Los taxistas, que pasan gran parte del tiempo recorriendo el laberinto de calles urbanas, tienen hipocampos más grandes (la parte del cerebro donde se cree que se almacenan nuestros mapas mentales) que otras personas . De igual modo, los músicos profesionales, cuyo trabajo requiere mucha motricidad fina, tienen cortezas motoras más desarrolladas .
Mis ejemplos favoritos de neuroplasticidad son aquellos que muestran cómo una parte del cerebro que asociamos con una cosa parece ser utilizada por otra. Por ejemplo, en las personas ciegas, la corteza visual no simplemente deja de funcionar. En cambio, cambia aquello a lo que responde: comienza a responder más a las sensaciones auditivas y táctiles .
El cerebro no es una máquina con cables predefinidos, como una calculadora. Si cortas un cable en tu calculadora, se acabó: no hay redireccionamiento de señales, simplemente deja de funcionar. Si usas mucho tu calculadora con números grandes, la pantalla no se agranda gradualmente para adaptarse a tu uso.
Las historias sobre la plasticidad cerebral son realmente asombrosas. Pero la plasticidad no es infinita; el cerebro no es solo una masa de tejido cerebral indiferenciado.
Existen numerosos ejemplos cotidianos de los límites de la plasticidad neuronal: quienes sufren un ictus suelen quedar con alguna discapacidad, y hay periodos críticos para el desarrollo de funciones como el lenguaje y la visión que no se pueden dominar de la misma manera más adelante. La triste realidad es que, a pesar de las historias inspiradoras sobre la plasticidad neuronal, también existen muchas que nos muestran los límites de la capacidad del cerebro para adaptarse a nuevas circunstancias.
El área de la forma visual de las palabras es en realidad un gran ejemplo de otro tipo de límite a la plasticidad; a pesar de que esta área del cerebro no está programada para reconocer palabras o letras, el hecho de que, en diferentes personas y diferentes idiomas, se utilice la misma área nos indica que hay algo especial en esta área que la hace bien equipada para el problema que la lectura plantea al cerebro.
La tensión
Mi propósito al hablar sobre la neurociencia de la lectura es señalar una tensión específica en la comprensión de la neurociencia: la tensión entre entender el cerebro como un conjunto de circuitos predefinidos y concebirlo como infinitamente plástico. El Área Visual de la Forma de las Palabras no encaja bien en ninguna de estas dos narrativas.
El Área Visual de la Forma de las Palabras presenta características anatómicas identificables que la convierten en una candidata idónea para la función que desempeña en los humanos modernos. Posee fuertes conexiones con el sistema del lenguaje y se ubica dentro de la corteza visual; anatómicamente, es justo lo que se esperaría de una región cerebral que procesa una forma visual del lenguaje. Su estructura neuronal intrínseca la convierte en una candidata ideal.
Pero también tuvo que haber alguna modificación en el cableado para que fuera sensible a la escritura.
Algunos neurocientíficos hablan de reciclaje neuronal : la hipótesis de que el cerebro puede reasignar una región, la más adecuada para una función específica. La conectividad del área determina las funciones que puede desempeñar, pero existen mecanismos que permiten flexibilidad en las funciones específicas de cada región.
En la prensa popular, hablar de plasticidad neuronal suele resultar vago, pero existen modelos que explican cómo se produce realmente. No se trata simplemente de que el cerebro esté hecho de una sustancia mágica capaz de cambiar de función a voluntad. Se conocen mecanismos moleculares que explican cómo el cerebro realiza estos cambios funcionales, y se basa en algunos de los mismos mecanismos que el aprendizaje general.
Cómo funciona la plasticidad
Una de las principales formas en que el cerebro aprende es mediante el aprendizaje hebbiano, descrito por el dicho «Las neuronas que se activan juntas se conectan entre sí». Si la neurona A se activa de forma fiable antes que la neurona B, es un indicio de que la activación de A predice la de B. Este tipo de predicciones y coincidencias son precisamente lo que el cerebro intenta detectar, ya que indican algún tipo de regularidad o patrón. Así, A se «conecta» con B (es decir, A está más fuertemente conectada con B, y la activación de A tendrá mayor probabilidad de provocar la activación de B).
Pero las neuronas también poseen mecanismos para ajustar las señales que perciben; como se mencionó anteriormente, en las personas ciegas, las neuronas de la corteza visual se ajustan aumentando su sensibilidad a las señales provenientes de otras regiones sensoriales . Cuando no parece haber una sincronización entre ellas, las neuronas reducen sus umbrales de intensidad para detectar una señal, una característica que a veces se denomina «metaplasticidad» .
Así pues, las señales de otras modalidades sensoriales preexisten, pero en las personas videntes quedan eclipsadas por las señales visuales. Cuando estas señales visuales desaparecen, la corteza visual se vuelve sensible a otras señales (metaplasticidad), y la plasticidad neuronal hebbiana refuerza cualquier relación que encuentre. De este modo, la corteza visual de las personas ciegas se vuelve sensible a cualquier señal que reciba, procedente de otras áreas sensoriales. La falta de información visual hace que la corteza visual preste atención a las señales de otros sentidos y, por lo tanto, ayude a procesarlas.
Todo esto significa que el cerebro puede cambiar, pero las conexiones preexistentes (las señales presentes) limitan cómo puede cambiar.
Algo similar parece haber ocurrido con el Área Visual de la Forma de las Palabras. En nuestro entorno moderno, las letras aparecen con frecuencia, asociadas a sonidos y significados similares, y se les otorga gran importancia. Esta región cerebral, gracias a sus conexiones con las áreas del lenguaje, está situada estratégicamente para captar esta fuerte señal. El aprendizaje hebbiano vincula las señales lingüísticas y visuales, reforzando dichas conexiones, y toda la región se adapta a la estructura estadística del lenguaje escrito.
El resultado parece una estructura preprogramada dedicada al reconocimiento de letras, pero es el resultado de las reglas de aprendizaje del cerebro, de las conexiones de esta región específica que proporcionan algunas señales con las que trabajar y del papel que desempeñan las letras en nuestro entorno.
El cerebro no está predeterminado, pero tampoco es una masa mágica e indiferenciada que aprende sin cesar. Las neuronas son muy buenas aprendiendo regularidades estadísticas, y las interconexiones en toda la corteza le proporcionan numerosas señales con regularidades estadísticas que puede interpretar. Cuando se produce un cambio —como la pérdida de un sentido o la aparición de ciertos símbolos comunes e importantes— nuestro cerebro es capaz de modificar con flexibilidad las señales a las que responde y, por lo tanto, su función. La plasticidad cerebral le otorga una enorme flexibilidad, pero está limitada por las señales y regularidades estadísticas a las que tiene acceso.
El área de procesamiento visual de la forma de las palabras es un ejemplo interesante de cómo el cerebro es a la vez limitado y adaptable. No fuimos diseñados para leer, aunque lo hacemos sin esfuerzo y de forma automática. Nuestros cerebros son lo suficientemente flexibles como para reconocer nuevos patrones, inventados por nosotros, e integrarlos en nuestra estructura neuronal.
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