Neurociencias

Por  Emily Underwood

Artículo publicado en Knowable Español y cedido para su republicación en Psyciencia.

La capacidad de establecer una meta y perseguirla sin ser descarrilado por tentaciones o distracciones es esencial para casi todo lo que hacemos en la vida, desde terminar los deberes de la escuela hasta conducir de manera segura en la calle. También impone demandas complejas al cerebro, que requiere habilidades como la memoria de trabajo —la capacidad de tener en cuenta pequeñas cantidades de información para realizar una tarea— así como el control de los impulsos y la capacidad de adaptarse rápidamente cuando cambian las reglas o las circunstancias.

En conjunto, estos elementos se suman a algo que los investigadores llaman función ejecutiva. Todos luchamos con la función ejecutiva a veces, por ejemplo, cuando estamos estresados o no dormimos lo suficiente. Pero en los adolescentes, estos poderes aún están en desarrollo, lo que contribuye con algunos de los comportamientos contradictorios y lapsus de juicio —“Mi estudiante destacado hizo qué en TikTok”— que desconciertan a muchos padres.

Este control errático puede ser peligroso, en especial cuando los adolescentes toman decisiones impulsivas. Pero eso no significa que el cerebro adolescente esté roto, dice Beatriz Luna, neurocientífica del desarrollo cognitivo de la Universidad de Pittsburgh y coautora de una revisión publicada en el Annual Review of Neuroscience de 2015 sobre la maduración de un aspecto de la función ejecutiva, llamado control cognitivo.

Los adolescentes tienen todos los circuitos neuronales básicos necesarios para la función ejecutiva y el control cognitivo, dice Luna. De hecho, tienen más de lo que necesitan —lo que les falta es experiencia, que con el tiempo reforzará algunas vías neuronales y debilitará o eliminará otras—. Esta depuración tiene un propósito importante: adaptar el cerebro para ayudar a los adolescentes a hacer frente a las demandas de sus entornos únicos y en constante cambio, y a navegar situaciones que sus padres probablemente nunca enfrentaron. Las investigaciones de Luna sugieren que el control cognitivo inconsistente de los adolescentes es clave para volverse independientes, porque los alienta a buscar y aprender de experiencias que van más allá de lo que se les ha enseñado activamente.

Knowable Magazine pidió a Luna que compartiera lo que ha aprendido sobre el desarrollo del sistema de control ejecutivo del cerebro —y por qué es posible que no queramos acelerar el proceso, incluso si pudiéramos—. Esta entrevista ha sido editada para lograr más brevedad y claridad.

Pareciera que la función ejecutiva no es solo una cosa. Es algo más complejo que eso. ¿Cómo la definiría? ¿Y cuál es la diferencia entre la función ejecutiva y el control cognitivo?

La función ejecutiva y el control cognitivo se superponen, y a veces hacen referencia exactamente a lo mismo. Una forma de entenderlo es que, mientras algunos de nuestros comportamientos se generan externamente —algo así como un estímulo visual o, digamos, alguien que te grita— y tú reaccionas, el resto de nuestros comportamientos se impulsan internamente. Esto significa que hay un plan y una meta, y tienes que involucrar a sistemas particulares en el cerebro para generar tu comportamiento, mientras ignoras los distractores externos. Esos sistemas son más o menos lo que es la función ejecutiva.

El control cognitivo pone de manifiesto un aspecto muy importante de la función ejecutiva, que es la capacidad de regiones del cerebro, como la corteza prefrontal, de ejercer control sobre otras partes más reactivas, como el cuerpo estriado ventral, que está activo cuando hacemos algo gratificante o placentero, o incluso cuando pensamos en hacer algo gratificante.

¿Cómo estudia el control cognitivo en su laboratorio?

Es neurociencia muy básica. Decimos: “Aquí hay una luz, no la mires”.

Qué cosa tan simple, ¿no? Pero es una forma muy elegante y sólida de sondear las partes del cerebro que realizan funciones ejecutivas y, específicamente, el control cognitivo. Cuando hay una luz, todo tu cerebro quiere mirarla —pero recibes esta instrucción: no la mires—. Para hacer eso, debes invocar el control cognitivo y decir: “No voy a mirarla, voy a mirar hacia el otro lado”.

Esta ha sido una manera muy importante de ver el desarrollo, en particular durante la adolescencia. Los adolescentes y los niños son muy inteligentes. En muchas pruebas neuropsicológicas tradicionales parecen estar al nivel de un adulto. Pero no se puede engañar al sistema de movimiento ocular que responde, o no, a la orden experimental de no mirar una luz. Y vemos, una y otra vez, que los adolescentes aún no actúan como adultos.

Las habilidades que componen la función ejecutiva dependen de diferentes partes del cerebro, incluidas aquellas indicadas aquí en azul. La memoria de trabajo involucra la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) y la corteza prefrontal ventrolateral (VLPFC), por ejemplo, mientras que el control inhibitorio involucra el área motora pre-suplementaria (pre-SMA), según sugieren estudios de neuroimagen. Todas estas regiones están presentes en el momento en que un niño llega a la adolescencia, pero las conexiones entre ellas aún se están refinando a partir de la experiencia, fortaleciéndose con el uso o debilitándose con el desuso. Los científicos creen que este proceso de reforzar y reducir las conexiones cerebrales es clave para ayudar a los adolescentes a adaptarse a sus entornos únicos a medida que se vuelven independientes.

¿Los investigadores ven diferencias similares en otros tipos de pruebas? ¿Cuándo alcanza la función ejecutiva, o el control cognitivo, niveles adultos?

Tenemos un artículo científico que se publicará pronto en el que tomamos información sobre comportamiento almacenada en grandes repositorios de datos, por lo que tenemos decenas de miles de individuos, y aplicamos análisis de muy alto nivel para responder esa pregunta. Así descubrimos que no importa cómo evalúes la función ejecutiva, se vuelve cada vez mejor durante la niñez y la adolescencia hasta los 18 o 20 años. En ese punto, la cantidad de errores que cometes en cada prueba se nivela.

Ahí están sucediendo dos cosas: primero, hay mucha variabilidad entre los adolescentes, y cada niño se desarrolla de manera distinta. Pero también hay mucha variabilidad dentro de cada niño. En algunos ensayos, los adolescentes muestran respuestas similares a las de los adultos, y en otros ensayos, no. Los adultos, al contrario, tienden a desempeñarse más o menos al mismo nivel en muchas pruebas diferentes. Además, las tasas de error de los adultos siguen siendo estables cuando hacemos las pruebas 18 meses después.

Eso nos está diciendo algunas cosas. Número uno, significa que el circuito que necesitas para producir una respuesta ejecutiva ya está allí en la adolescencia. Segundo, lo que cambia durante el desarrollo es la capacidad de acceder a esos sistemas de manera sostenida y confiable. Eso sucede solo a través de la maduración del circuito cerebral que, a medida que se desarrolla, funciona de manera más consistente pero menos flexible.

¿Cómo se desarrollan los sistemas cerebrales necesarios para la función ejecutiva a lo largo de la vida? ¿Hay ciertas edades clave cuando se están construyendo estos sistemas en el cerebro?

Durante la infancia, el cerebro y el comportamiento están impulsados principalmente por un proceso de acumulación. Estás aprendiendo cosas nuevas —cómo caminar, cómo hablar—. Estás aprendiendo a aprovechar todas estas habilidades cognitivas. Tu cerebro está creciendo.

Cuando llegas a la adolescencia todo está ahí. Ahora que tienes la arquitectura neuronal básica, hay un cambio desde la acumulación hacia la especialización, basado en la experiencia. Es un momento en el que ocurre la poda sináptica —la eliminación de las conexiones entre las neuronas— en la corteza prefrontal. Algunas conexiones entre las regiones comienzan a disminuir a medida que el cerebro se especializa, y otras conexiones se fortalecen.

Creemos que lo que está ocurriendo es que el cerebro adolescente está explorando activamente su entorno: “Déjame intentarlo de esta manera. Oh, ahora déjame intentarlo de esta otra manera. Oh, espera un minuto, creo que funcionó mejor aquí”. Eventualmente, después de mucha experiencia, el cerebro dice: “Está bien. ¿Sabes qué? Esta es la forma óptima, así que vamos a mielinizar este circuito”. Eso es como aislar las vías, y así las señales van más rápido y no se pierden tanto en el camino. Pero también las está cimentando, impidiendo que cambien. Eso es lo que proporciona la estabilidad y la confiabilidad de poder activar en la función ejecutiva.

¿Qué partes del cerebro son importantes para la función ejecutiva? Oímos hablar mucho de la corteza prefrontal —la parte de la capa arrugada del cerebro ubicada en la zona frontal—. ¿Esa es la región más importante o la única?

Sí, tenemos la corteza prefrontal justo aquí, detrás de tu frente. Pero la corteza prefrontal no puede hacer nada por sí sola. Ese no es su papel. Su papel es ser un conductor.

Una manera de explicarlo es que, en mi laboratorio, yo soy la corteza prefrontal. No hago los análisis. En cambio, todos vienen a mí y me dicen: “Esto es lo que encontramos”. Mientras tanto, yo junto todo y escribo propuestas para lograr fondos, propongo modelos teóricos y demás.

Eso es lo que está haciendo la corteza prefrontal: está escuchando, organizando y diciendo a varias regiones del cerebro “escucha, necesito más de ti y necesito menos de ti”. Está hablando con el resto del cerebro. El control cognitivo es realmente la capacidad de la corteza prefrontal para interactuar con todas las partes del cerebro —desde los circuitos de recompensa hasta la corteza parietal, que tiene que ver con la atención; hasta las áreas sensoriomotoras que controlan cosas como el movimiento de los ojos—­. Lo que sea necesario.

¿Hay momentos en que los adolescentes son mejores en el control cognitivo que los adultos?

En cualquier laboratorio, incluido el nuestro, siempre encontramos el mismo resultado: los adolescentes simplemente no son tan buenos como los adultos en el control cognitivo —excepto en estudios en los que decimos ‘si haces esta prueba correctamente, te daremos puntos extra por más dinero’—. Ahí, milagrosamente, los adolescentes pueden hacerlo igual que los adultos.

¿Cómo es posible eso? Lo que hemos encontrado a partir de diferentes estudios es que en el momento en que ven que existe una recompensa a corto plazo presionan a su sistema, incluso a un nivel mayor que los adultos. Cuando observamos la dopamina en el cerebro, un neurotransmisor involucrado en la recompensa, hallamos que los niños con niveles más altos de dopamina en las neuronas de los ganglios basales son los que realmente se benefician de ese empujón adicional.

Aunque los sistemas cerebrales necesarios para la función ejecutiva y el control cognitivo (indicados en azul) están activos en los adolescentes, la investigación de Beatriz Luna, Ashley Parr y colegas sugiere que los sistemas de recompensa del cerebro —involucrados en las emociones positivas y negativas— aún dominan (indicados en rojo). Esto ocurre en paralelo a un aumento temprano en los niveles de dopamina —un neurotransmisor asociado con la recompensa y la motivación­— que disminuye a medida que los adolescentes crecen.

¿Existen otros tipos de recompensas que afecten el desempeño de los adolescentes en este tipo de tareas?

Eso plantea una pregunta importante: cuando eres adolescente, ¿cuáles son las recompensas que importan? Está el incentivo monetario. Pero los pares son otro factor importante, porque tienes todas esas hormonas que le están diciendo a tu cerebro que es hora de que empieces a hacer una red de pares para sobrevivir, con la intención de encontrar pareja y reproducirte.

Hay un estudio de un laboratorio colega que creo que es excelente, en el que analizaron una simulación de manejo. En la prueba, el semáforo se pone rojo y si no paras, pierdes. Lo que encontraron es que los adolescentes se desempeñaban como adultos, excepto cuando sus compañeros estaban presentes —luego, de pronto, se volvieron mucho más arriesgados y aumentó la actividad en la parte del cerebro que tiene que ver con la recompensa—.

Eso sugiere que, en algunas circunstancias, la sensibilidad a la recompensa ayuda al control cognitivo, pero en otras circunstancias puede ser perjudicial. En el estudio de manejo, mejorar la recompensa a través de la presencia de pares socavó el control cognitivo, porque la recompensa que más importaba era la aprobación de sus compañeros, no ganar el juego.

¿Cómo se relacionan estos tipos de pruebas de comportamiento con el desempeño de los adolescentes en la vida cotidiana?

En la vida real, los comportamientos como, por ejemplo, que te vaya bien en la escuela son muy complejos. Pero en el fondo, incluso los comportamientos complejos involucran estos procesos cerebrales: control inhibitorio, memoria de trabajo, intercambio de tareas. Si estás preocupado —y dices “¿qué le pasa a este chiquillo?”— debes concentrarse en cada uno de esos procesos individualmente para comprender lo que no funciona. Si un componente central no es óptimo, entonces los comportamientos complejos que involucran a estos componentes tampoco serán óptimos.

¿Cómo define la función ejecutiva “normal” o típica?

Esa es una gran pregunta. Nuestro principal interés es mapear las trayectorias típicas de desarrollo con el objetivo a largo plazo de tener un gráfico de crecimiento pediátrico para la función ejecutiva. Estoy en un departamento de psiquiatría, por lo que para nosotros es importante comprender la aparición de las principales enfermedades mentales, muchas de las cuales aparecen en la adolescencia e implican déficits en la función ejecutiva. Una de las ideas de este gráfico de crecimiento pediátrico es identificar el riesgo y luego encontrar maneras de fortalecer cualquier debilidad en la función ejecutiva.

¿Cómo afectan los antecedentes genéticos de una persona a su función ejecutiva y cómo se relaciona eso con su riesgo de padecer una enfermedad mental?

El desarrollo a lo largo de la infancia son dos cosas —la genética y el ambiente— que intentan trabajar juntas. Cuando llegas a la adolescencia, el cerebro dice: “Bien, has tenido mucho tiempo, ahora debemos empezar a tomar algunas decisiones sobre qué circuitos van a predominar”. Esto ocurre a través del sistema que el psicólogo Donald Hebb describió en los años cuarenta, donde las conexiones neuronales que se usan más se fortalecen y las conexiones que no se usan se debilitan.

El cerebro no sabe lo que es bueno o malo. Si tienes experiencias de tristeza una y otra vez, por ejemplo, el cerebro dice: “Oh, usas mucho ese circuito, vamos a hacer de este un circuito predominante”. Cuando llegue el momento de un mayor refuerzo físico, ese circuito se va a mielinizar porque lo has usado mucho, como un músculo que se vuelve más fuerte con el uso.

Entonces, por ejemplo, podrías tener una predisposición genética a la depresión y vivir en un hogar donde uno de los padres tiene depresión. Diariamente, estás expuesto a afectos negativos, por lo que el circuito se usa mucho y eso podría conducir, a través de un proceso hebbiano, a que también desarrolles depresión. Pero hipotéticamente, tal vez en la escuela o a través de la terapia, ese mismo individuo obtenga experiencias que involucran el control cognitivo, fortaleciendo otros circuitos. Todos experimentamos afecto negativo, por lo que todos tenemos ese circuito. Es una cuestión de cuán importante es el papel que juega.

Cuando hablas de cosas como el trastorno bipolar o la esquizofrenia, puede haber una predisposición hereditaria muy fuerte. Pero hay una buena razón por la que el diagnóstico de estos trastornos no se realiza hasta la edad adulta. Es porque el cerebro aún no ha decidido. Por ejemplo, si de joven tienes TDAH, dependiendo del entorno y experiencia, eso podría convertirse en un cerebro típico o en una amplia gama de cosas diferentes, como el uso de sustancias o incluso el trastorno bipolar.

Entonces, sí, es un período de riesgo, pero también un período de oportunidad para fortalecer sistemas alternativos útiles como el control cognitivo.

¿Hay cosas que podemos hacer durante la adolescencia que puedan reducir el riesgo de enfermedad mental?

No soy médica, por lo que esa no es mi área de conocimiento, pero la idea es que, si haces algo como terapia conductual cognitiva (TCC), que te entrena para comenzar a observar tus reacciones emocionales y hacer que tu sistema ejecutivo prefrontal funcione, tu control se hará más fuerte. Eso puede ayudar a desarrollar resiliencia y formas de sobrellevar la situación, incluso si tienes una predisposición genética a enfermedades mentales.

¿Deberíamos intentar acelerar el desarrollo de la función ejecutiva en los niños?

Hay algunos colegas que han propuesto, basados en ciertos tipos de entrenamiento, que tal vez la función ejecutiva se pueda lograr antes. Pero mi opinión es, ¿por qué? ¿Por qué querríamos que esto sucediera antes? Es importante no tener siempre la función ejecutiva en primera línea, en especial cuando deberías estar experimentando y probando todos sus circuitos, para que puedas tener un cerebro muy bien informado mientras toma sus decisiones sobre qué circuitos necesita fortalecer y cuáles no. Por lo tanto, no estoy convencida de que realmente puedas presionar la función ejecutiva, pero incluso si pudieras, no sé si eso sería lo correcto.

Si, como usted dice, el cerebro aún se está desarrollando después de los 18 años, ¿qué supone eso en términos de cuánta responsabilidad tienen los adolescentes y adultos jóvenes sobre sus acciones y decisiones?

Hay matices importantes. En el sistema de justicia juvenil, uno de los argumentos en contra de las sentencias severas para los jóvenes delincuentes es que no sabemos quién es ese chaval —lo que hizo en ese momento puede no ser en lo que realmente se convertirá—. Entonces, sentenciar a cadena perpetua no parece muy útil porque eso podría haber sido solo parte de la toma de riesgos y, sí, los vigilamos, pero no los ponemos en prisión durante 60 o 70 años.

Esa es una parte de la historia. Otra parte de la historia que ha apasionado a mis alumnos es la legislación sobre la atención para la afirmación de género. Algunas personas han usado el trabajo que hemos hecho junto a mis colegas para decir “mira, el cerebro no está completo hasta los 20 años, por lo que los adolescentes no pueden tomar este tipo de decisiones”. Pero argumentamos que cuando los adolescentes tienen tiempo para deliberar —cuando no están rodeados de pares más motivados por las recompensas, sino por adultos que tienen un acceso más estable al control cognitivo— creemos que los adolescentes pueden tomar este tipo de decisiones de largo plazo. No es fácil, pero es factible.

Creemos que la decisión de buscar atención para la afirmación de género es un buen modelo de lo que los adolescentes pueden hacer con el apoyo de un adulto, porque es algo que lleva meses, incluso años, planificar y deliberar. Para muchos adolescentes es algo que conocen desde que eran muy pequeños. Estamos de acuerdo en que debemos ayudar a los adolescentes a que no tomen decisiones impulsivas sobre la terapia de afirmación de género —pero hay muchas cosas que lo distinguen del comportamiento delictivo en los adolescentes, que usualmente se trata de la toma de decisiones impulsivas—. Entonces, existen todas estas sutilezas sobre cuáles podrían ser las implicancias.

Creo que todos conocemos personas que, como adultos, se sienten más cómodos tomando riesgos o se distraen más fácilmente que otros. ¿Eso significa que su función ejecutiva es deficiente o que son de alguna manera menos “maduros”?

Ese es un punto realmente interesante. Yo era una adolescente loca que tomaba riesgos. Creo que lo que ocurrió después del desarrollo es que sigo tomando riesgos, pero ahora lo hago en la ciencia. También era la que podía ser distraída fácilmente. Para mí, mi mayor miedo era el aburrimiento, y todavía lo es. Cuando escribo una propuesta para buscar fondos, no voy a escribir el siguiente paso lógico. Quiero ser arriesgada. Quiero que la ciencia se mueva a grandes saltos, no con pasos pequeños.

Así que siento que mi forma de tomar riesgos de alguna forma se mantuvo, pero se transformó.

Artículo traducido por Daniela Hirschfeld