Las ventajas y desventajas del cerebro adolescente

Hay una razón por la cual los adultos no aprenden japonés ni kitesurfing. En agudo contraste, los jóvenes pueden aprender las cosas más difíciles de manera relativamente fácil. Polinomios, chino,skateboarding: ¡no hay problema!

La neuroplasticidad (la capacidad cerebral de formar nuevas conexiones neuronales y ser influido por el entorno) es mayor en la niñez y la adolescencia, cuando el cerebro aún está en desarrollo. Sin embargo, esta ventana de oportunidades es finita. En algún momento se cierra. O eso pensábamos.

Hasta hace poco, la sabiduría tradicional en los campos de las neurociencias y la psiquiatría indicaba que el desarrollo era un camino de ida únicamente, y que después de los años formativos era muy difícil, si no imposible, cambiar las experiencias y las capacidades.

¿Y si pudiéramos regresar el reloj del cerebro y recuperar su plasticidad temprana?

Esta posibilidad es el tema de investigaciones recientes en animales y humanos. La idea básica es que durante periodos críticos del desarrollo cerebral, los circuitos neuronales que ayudan a originar comportamientos y estados mentales toman forma y son particularmente sensibles a los efectos de la experiencia. Si podemos entender lo que da inicio y fin a estos periodos, tal vez podamos reiniciarlos.

Imagine los periodos sensibles del cerebro como vidrio soplado: el vidrio derretido es muy maleable, pero solo se cuenta con un periodo relativamente corto antes de que se enfríe y se torne cristalino. Si se le regresa al horno, puede cambiar de forma otra vez.

Eso es más o menos lo que los investigadores han sido capaces de hacer con la capacidad de captar un tono musical absoluto. El oído absoluto (la capacidad de identificar o reproducir una nota exacta sin escuchar otra nota como referencia) es muy extraño: solo aproximadamente el 0,01 por ciento de la población lo tiene.

Al parecer la formación musical temprana es muy importante en la adquisición de esta habilidad, y por lo general se observa en personas que comenzaron su formación antes de los seis años. La formación musical que comienza después de los 9 años muy raramente resulta en un oído absoluto, y hay muy pocos ejemplos de adultos que lo adquieran.

Un estudio llevado a cabo en 2013 en la Universidad de la Columbia Británica en hombres sin formación musical exploró si era posible restaurar la capacidad de adquirir un oído absoluto. En el estudio, 24 hombres con poca o nula formación musical se asignaron aleatoriamente para que recibieran un placebo o ácido valproico, un estabilizador del ánimo, que se usa por lo general para tratar el trastorno bipolar y se conoce también como Depakote. Luego se enseñó a todos los sujetos durante dos semanas a asociar el nombre común de alguna persona, como Sam o Sara, con seis distintos tonos de la escala tonal occidental de 12 tonos.

Después de unas cuantas semanas, se cambió a los sujetos que recibían placebo a tomar ácido valproico y viceversa para un segundo periodo de formación. De esta manera, cada sujeto fue su propia referencia, pues recibió tanto el medicamento como el placebo.

Los científicos encontraron que los sujetos que recibieron el medicamento eran significativamente mejores identificando el tono correcto que aquellos que recibieron placebo. Este efecto se mantuvo incluso después de controlar los posibles efectos del ácido valproico en el ánimo y la cognición general.

El experimento sugiere que podemos reabrir el periodo crítico de aprendizaje que normalmente se cierra en la niñez. ¿Cómo funciona esto?

Una parte de la plasticidad cerebral es estructural: en los animales, y quizá también en los humanos, la red perineuronal, una matriz similar al cartílago, se desarrolla alrededor de las neuronas y las bloquea ante más cambios físicos. Sin embargo, otra parte es molecular, y aquí es donde los medicamentos pueden hacer una diferencia.

Resulta que unas cuantas moléculas clave actúan para abrir y cerrar los periodos de desarrollo cerebral. Una se llama histona deacetilasa, o HDAC; hace que el ADN se enrosque fuertemente y detiene la síntesis de proteínas que promueven la plasticidad, por lo tanto cerrando el periodo de aprendizaje. El Depakote bloquea la acción de la HDAC, suelta este freno y restaura parte de la plasticidad cerebral.

Seguramente están preguntándose si la gente que toma este estabilizador del ánimo para el trastorno bipolar va por la vida en un estado constante de neuroplasticidad incrementada. Tal vez sí, pero no tenemos pistas.

Los psiquiatras también están emocionados con esta investigación por otros motivos. Pasamos mucho de nuestro tiempo tratando de reparar el daño psíquico de las experiencias tempranas de nuestros pacientes. Tres cuartos de todos los trastornos psiquiátricos crónicos en los adultos ya están presentes a los 25 años, y la mitad comenzaron durante la adolescencia. Los adolescentes están simultáneamente en la cima de la plasticidad cerebral y en un estado de vulnerabilidad ante las enfermedades mentales. Lo que sucede en esos primeros años puede afectar el comportamiento, e incluso el ADN, de las personas hasta su adultez.

Por ejemplo, el año pasado, los científicos identificaron un gen que intensifica la detención de sinapsis en el cerebro y aumenta el riesgo de presentar esquizofrenia. Durante la adolescencia, las conexiones débiles o redundantes entre las neuronas normalmente se detienen, y dejan que las fuertes florezcan. Es muy probable que la interrupción de este proceso sea relevante en la génesis de muchos trastornos mentales, incluyendo tal vez el autismo y la enfermedad de Alzheimer.

Hemos aprendido algo acerca de estas posibilidades a partir de estudios con ratas. Cuando se trata de fenómenos básicos como el estrés, la ansiedad o los vínculos, las ratas y los humanos somos sorprendentemente parecidos. Los estudios de crías de rata muestran cambios perdurables en el ADN y el comportamiento según si fueron criados por madres que nutren en un gran nivel o no lo hacen (lo que se mide en gran parte tomando en cuenta cuánto lamían las madres a sus crías).

Ya en la primera semana de vida, los hijos de madres que nutrían menos eran más miedosos y más reactivos al estrés, y su ADN contenía más grupos metiles, que tienden a inhibir la expresión de genes. En otras palabras, el estilo de crianza y cuidado maternal cambiaba permanentemente su ADN, lo que es un ejemplo impactante de la crianza por encima de la naturaleza.

Los investigadores encontraron que podían revertir los efectos de la privación materna dando a las ratas un inhibidor de HDAC llamado tricostatina (que elimina algunas de las etiquetas metiles en el ADN) cuando eran adultas. Casi mágicamente, estas ratas ansiosas ahora se veían y actuaban como las crías de las madres adoradoras.

Lo que esto implica es que los efectos dañinos de experiencias vitales tempranas en la expresión genética son potencialmente reversibles en otras etapas de la vida. Estas también son muy buenas noticias para los humanos, puesto que el estrés temprano en la vida es un importante factor de riesgo de muchas enfermedades psiquiátricas, como los trastornos de ánimo y ansiedad, así como algunos trastornos de personalidad.

Por ejemplo, un estudio llevado a cabo en 2014 con 94 niños a los que no se había cuidado o que habían sufrido maltrato y 96 niños que no tenían estas características encontró una correlación significativa entre los síntomas depresivos y marcas de tres genes con grupos metiles (estos genes están involucrados en la medición de la plasticidad y la respuesta al estrés).

Es obvio que no podemos eliminar el trauma en la vida, pero estos estudios sugieren que quizá algún día podamos ser capaces de mitigar o incluso revertir algunos de sus efectos duraderos. La oportunidad de cambiar para bien el cerebro y el comportamiento no quedará limitada a los periodos sensibles de la niñez, sino que se extenderá hasta la adultez.

Sin embargo, esto también puede tener un lado negativo. Hay buenas razones por las que estamos diseñados para tener periodos sensibles finitos. Takao Hensch, un neurocientífico de Harvard, ha escrito que la plasticidad requiere muchísima energía: es extenuante mantener todos tus circuitos neuronales en un estado dinámico. Restringirlo puede proteger al cerebro.

Tampoco podemos estar seguros de que abrir un nuevo periodo sensible no te dejará peor que el primero. Tal vez será más fácil aprender chino, pero también podrías recordar con más fuerza todas las decepciones y todos los traumas que preferirías olvidar.

Por último, nuestra identidad está capturada en estos circuitos neuronales. ¿Realmente queremos interferir en ellos con el riesgo de que eso altere quiénes somos?

La tentación de recobrar la neuroplasticidad, con su potencial para tratar enfermedades como el alzhéimer o el autismo, así como reparar traumas psicológicos tempranos, será muy difícil de resistir.

Richard A. Friedman es profesor de Psiquiatría Clínica y el director de la Clínica de Psicofarmacología en el Weill Cornell Medical College, y una columnista de opinión.