El cerebro humano es una estructura compleja. Si lo observamos desde el exterior, vemos una masa gelatinosa de un color aproximadamente grisáceo, con numerosas protuberancias, surcos y circunvoluciones que recubren su superficie. En su interior, sin embargo, puede observarse una serie de estructuras de un color más blanquecino.
Las neuronas que conforman el cerebro tienen diferentes partes con
diferentes funciones, habiéndose delimitado la existencia de dos tipos de
materias o sustancias a lo largo de todo el sistema nervioso: la sustancia gris
y la sustancia blanca.
La materia blanca está compuesta
principalmente por las prolongaciones axónicas con mielina y la materia gris
por los cuerpos neuronales y las prolongaciones sin mielina (dendritas, axones
amielínicos y teledendrón).
La materia blanca principalmente
tiene la función de transportar la información nerviosa, mientras que la
materia gris además la puede procesar y almacenar. La materia gris es la
responsable de elaborar las respuestas adecuadas a los diferentes estímulos
(forma parte del modulador).
La sustancia blanca
Los axones están protegidos por la vaina de mielina, que les
proporciona aislamiento de los procesos eléctricos y les permite transmitir las
señales nerviosas más rápidamente. La mielina también es responsable de la
apariencia blanca de esta sustancia.
Características de la sustancia blanca
La sustancia blanca es un tejido de color blanquecino que forma
parte del sistema nervioso central. Se sitúa principalmente en la médula
espinal y está formada por las prolongaciones de las neuronas que transportan
las señales eléctricas hasta regiones sinápticas y por células gliales.
La materia blanca, es tan abundante, que constituye más de la
mitad del cerebro. Mirándola en detalle, está compuesta básicamente por todo un
cableado de fibras nerviosas recubiertas por una substancia blanca, llamada
mielina. A semejanza del enredo de líneas telefónicas de una ciudad, estos
cables conectan las neuronas de una región cerebral a otra, lo que es
fundamental, ya que el cerebro funciona como un todo.
El papel de la sustancia blanca consiste en garantizar una buena
circulación de las informaciones en el sistema nervioso y conectar diferentes
regiones del cerebro. Por este motivo, la sustancia blanca se caracteriza por
contener elevadas cantidades de mielina.
Mielina
La mielina no es una sustancia homogénea, ya que al observarla al
microscopio presenta algunas peculiaridades estructurales que le son
características. Cuando por primera vez los histólogos comenzaron a observar
las neuronas, hace más de una centuria, constataron que estas extendían largas
fibras, llamadas axones, que iban conectando a las neuronas entre sí.
Constataron que cada fibra o axón se iba recubriendo con una gruesa capa de un
gel cristalino, lo que parecía que tenía por objeto aislar los axones, en la
misma forma que los electricistas lo hacían con los alambres eléctricos de
cobre.
Sin embargo muchos de ellos, especialmente los axones más pequeños,
quedaban al desnudo. Por otra parte, en los axones largos, el recubrimiento de
mielina no es continuo. Cada ciertos espacios y muy regularmente, quedaban
trechos de aproximadamente un milímetro de longitud, sin recubrir. Ellos
pasaron a denominarse "Nódulos de Ranvier", ya que fue el anatomista
francés, Louis-Antoine Ranvier, quién primero los describió.
Sin la mielina, las señales se filtrarían y disiparían. Para
lograr una máxima velocidad de conducción, el grosor del aislante debe ser
estrictamente proporcional al diámetro de la fibra nerviosa que recubren. No se
ha descubierto cómo los oligodendrocitos saben cuántas capas de aislante se
deben colocar según sea el grosor del axón (pueden variar de 10 a 100). Sin
embargo recientemente se ha descrito que las células de Schwann son capaces de
detectar una proteína llamada neuroregulín, que regularía el número de capas de
mielina necesarias en cada caso.
Mielinización en el cerebro
del adolescente
El proceso de recubrimiento de los axones con la mielina, se va
produciendo en diferentes edades. Al nacimiento la mielina se observa sólo en
pocas regiones del cerebro y desde entonces comienza a extenderse el proceso
hasta alcanzar su máximo entre los 25 a 30 años de edad. Por estudios
realizados por Imágenes de Resonancia Magnética se ha comprobado que durante la
adolescencia es cuando se produce la mielinización, que va sucediendo por
ondas, que comienzan desde la corteza cerebral posterior y se va extendiendo
hasta alcanzar la región frontal, siendo esta la última en mielinizarse.
Precisamente la región frontal es la responsable de los altos procesos de
razonamiento, de planificación y de juicio. Por ello muchos investigadores
piensan que la mielinización es la que condiciona la madurez definitiva cerebral.
En resumen, muchos investigadores están de acuerdo que el cerebro
del adolescente no ha alcanzado la madurez y que sus respuestas son diferentes
a las del adulto, especialmente en lo que concierne al lóbulo frontal. Es que
el desarrollo cerebral se alcanza con el total engrosamiento y recubrimiento de
los axones, lo que es propio del adulto joven. Es a esta edad cuando la
experiencia continuaría estimulando el crecimiento de los axones y sus
ramificaciones. Cuando los axones van alcanzando su mielinización definitiva,
las anomalías del comportamiento van siendo más limitadas.
Estructura de la sustancia
blanca
Un segundo tipo de fibras de sustancia blanca son las fibras de asociación que conectan diferentes regiones cerebrales del mismo hemisferio. El tercer y último tipo corresponde a las comisuras inter-hemisféricas, que conectan estructuras de diferentes hemisferios.
Dentro del cerebro existen una gran cantidad de estructuras
configuradas principalmente por sustancia blanca. Una de las más visibles y
destacables es el cuerpo calloso, una de las comisuras inter-hemisféricas, de
gran relevancia que une los dos hemisferios cerebrales y transmite la
información entre ellos.
Se sabe que la estructura de la materia blanca puede cambiar como resultado del ejercicio, por la lectura o por diversos entrenamientos cerebrales. Se conoce como la plasticidad cerebral.
Se sabe que la estructura de la materia blanca puede cambiar como resultado del ejercicio, por la lectura o por diversos entrenamientos cerebrales. Se conoce como la plasticidad cerebral.
Funciones de la sustancia blanca
La sustancia blanca permite la comunicación entre la materia gris
y las otras partes del cuerpo. Transmite
la información de las diferentes partes del cuerpo hacia la corteza cerebral.
También controla las funciones de las que el cuerpo no es consciente, como la
temperatura, la sangre de presión y el ritmo cardíaco. Se encarga de liberar
las hormonas y gestiona el control del hambre y la sed, y también de las
emociones.
Se puede determinar que la sustancia blanca se encarga de
coordinar la comunicación entre los diferentes sistemas del organismo humano.
Este hecho implica tanto el funcionamiento de regiones de dentro y de fuera del
cerebro. Es por este motivo por el que en la sustancia blanca predominan los
axones de las neuronas, ya que es la parte capaz de transmitir la información
hacía otra neurona.
La sustancia blanca actúa como puente de comunicación entre diferentes regiones del cerebro que contienen las células de las neuronas. Estas zonas del cerebro son, en esencia, autopistas neuronales, zonas de comunicación y transmisión de información entre regiones del cerebro.
Recientemente se ha descubierto que la sustancia blanca tiene más
funciones que las que se creía en un principio, como por ejemplo la construcción de redes neuronales veloces que
ayudan en el proceso de la memoria, el aprendizaje y en general nuestros
recursos cognitivos en el desarrollo de la inteligencia.
Es así como nuevas experiencias han demostrado que la sustancia
blanca sufre modificaciones frente a factores ambientales y varía en las
personas en la medida que estas adquieren diferentes experiencias o desarrollan
determinadas habilidades, como por ejemplo, aprender a tocar el piano. Es
decir, que la sustancia blanca experimenta cambios cuando la sustancia gris
desarrolla nuevas actividades, ya sean mentales o sociales.
La sustancia blanca guarda una estrecha relación con los procesos
cognitivos y emocionales, y en la actualidad se reconoce que es un elemento
importante en el desempeño de tales acciones.
De forma concreta, las redes neurales que genera la sustancia
blanca parecen estar muy vinculadas en las actividades de memorización y
aprendizaje. Así mismo, participan en la gestión de los recursos cognitivos y
las funciones ejecutivas.
Hoy en día se interpreta que la sustancia blanca es un elemento muy
importante del cerebro que afecta en gran medida al desarrollo y al uso de las
capacidades intelectuales de las personas.
Trastornos de la
sustancia blanca
En los últimos tiempos diversos neurocientíficos han encontrando evidencias circunstanciales que llevan a pensar que no sólo la
materia gris es la culpable de algunas enfermedades mentales, sino también
intervienen en ellas las anormalidades de la materia blanca. Existen numerosos
trastornos de carácter neurológico producidos por daños en las estructuras del cerebro. Se piensa que las anomalías de la sustancia blanca, por defectos
en la mielinización, afectarían las conexiones interneuronales.
Dislexia
Déficit de atención
Un menor volumen de sustancia blanca frontal derecha se
correlaciona con una variación en la atención sostenida de niños que presentan
trastorno por déficit de atención.
Deterioro cognitivo en la velocidad de procesamiento de la
información
La función ejecutiva es un conjunto de operaciones cognoscitivas
sustentadas por la actividad de los sistemas más complejos de los lóbulos
frontales. Estas operaciones se encargan de la programación, la fijación de
metas, la clasificación, la iniciación, la ejecución, la vigilancia, los
cambios flexibles y la confrontación de todas las funciones mentales.
La disminución en la velocidad de procesamiento implica mayor
ineficacia en todas las tareas a las que se enfrenta el resto de las funciones
superiores como consecuencia de una codificación menos eficaz de los estímulos.
Teniendo en cuenta que la velocidad de procesamiento se debe en
gran medida a la presencia de mielina y la necesidad de que la información
viaje de forma efectiva y eficiente para poder coordinar nuestras acciones, la presencia de daños en la sustancia blanca
puede causar trastornos como los siguientes: cansancio, lentitud
psicomotora, descoordinación y debilidad muscular, visión borrosa, dificultad
de recuerdo, déficit en funciones ejecutivas y de las capacidades intelectuales, son algunos de los síntomas frecuentes del mal funcionamiento de la sustancia
blanca.
Esquizofrenia
La esquizofrenia se debería a una conectividad anormal. Los antecedentes son de diverso índole. En los últimos años se han publicado más de 20 trabajos de investigaciones que concluyen que la sustancia blanca en los esquizofrénicos se presenta anómala en varias regiones del cerebro. En ella habría un menor número de oligodendrocitos. También se ha demostrado, comparando genes mediante chips, que aquellos relacionados con esquizofrenia, son los mismos que están comprometidos con la formación de la mielina.
Otros trastornos
Finalmente, por medio de la técnica de ADHD, se ha visto que las anormalidades de la sustancia blanca también se asocian a los desórdenes bipolares, como también a las alteraciones del lenguaje, al autismo, a la declinación cognitiva propia de la edad y al Alzheimer. Algunos de los trastornos que afectan o se ven afectados por la sustancia blanca son la esclerosis múltiple, en la que una inflamación de la sustancia blanca va produciendo una desmielinización de las neuronas.
Finalmente, por medio de la técnica de ADHD, se ha visto que las anormalidades de la sustancia blanca también se asocian a los desórdenes bipolares, como también a las alteraciones del lenguaje, al autismo, a la declinación cognitiva propia de la edad y al Alzheimer. Algunos de los trastornos que afectan o se ven afectados por la sustancia blanca son la esclerosis múltiple, en la que una inflamación de la sustancia blanca va produciendo una desmielinización de las neuronas.
Es muy posible que en la medida que avance el conocimiento, se
continúe confirmando disfuncionalidades que se traducen en enfermedades
cerebrales por alteraciones, tanto de la materia gris como de la materia
blanca.
La sustancia gris
La sustancia gris (o materia gris) es un componente esencial del
Sistema Nervioso Central, y está formada por los cuerpos neuronales y los
neuropilos – región comprendida entre varios cuerpos celulares o somas –. Se
compone de terminales axónicos, dendritas y células gliales. Lo que diferencia a la materia gris de la blanca
es que la primera no tiene ninguna capa de mielina.
Ocupa aproximadamente el 40% de todo el cerebro en los seres
humanos, y consume 94% del oxígeno.
La sustancia gris corresponde al lugar donde se elaboran los
cálculos mentales y se almacenan los recuerdos. Constituye la capa superficial
del cerebro; consta de somas neuronales densamente agrupados, la parte con
capacidad de decisión de las neuronas.
Función de la sustancia gris
La materia gris contiene la mayor parte de los cuerpos neuronales
del cerebro. Se encuentra en las regiones
del cerebro implicadas en el control muscular y la percepción sensorial como
ver y oír, la memoria, las emociones, el habla, la toma de decisiones y el
autocontrol.
La función de la materia gris es recibir los mensajes, revisar la información y preparar las respuestas. Algunas enfermedades (como la enfermedad de Alzheimer) son causadas por lesiones en la sustancia gris de la corteza.
La función de la materia gris es recibir los mensajes, revisar la información y preparar las respuestas. Algunas enfermedades (como la enfermedad de Alzheimer) son causadas por lesiones en la sustancia gris de la corteza.
La materia gris en la médula espinal se divide en tres columnas :
* La columna gris anterior: contiene neuronas motoras. Estas células son responsables del
movimiento de los músculos.
* La columna gris posterior: contiene los puntos de sinapsis de las neuronas sensoriales.
Estos reciben la información sensorial del cuerpo, incluyendo el tacto fino, la
propiocepción y la vibración. Esta información se envía desde los receptores de
la piel, los huesos y articulaciones a través de las neuronas sensoriales cuyos
cuerpos celulares se encuentran en el ganglio de la raíz dorsal. Esta
información se transmite a continuación, en los axones hasta la médula espinal, incluyendo la columna
dorsal-medial y el tracto espinotalámico.
* La columna gris lateral: es la tercera columna de la médula espinal.
La materia gris de la médula
espinal se puede dividir en diferentes capas, llamadas láminas Rexed.
Es en la materia gris donde se guarda toda la información
computacional, y en la que reside la memoria y la inteligencia. Ella está
compuesta por un denso tejido celular de neuronas, que deciden toda la
actividad cerebral.
Comparativa entre sustancia blanca y sustancia gris
* La sustancia gris se compone de los cuerpos de las células
nerviosas, y la sustancia blanca está compuesta por sus fibras.
* La sustancia gris ocupa 40% del cerebro, mientras que la
sustancia blanca ocupa el 60% del cerebro.
* La sustancia gris tiene un color gris debido a los núcleos
grises de las células. La mielina es responsable de la apariencia blanca de la
sustancia blanca.
* El procesamiento de la información se realiza en la materia
gris, mientras que la materia blanca permite la comunicación entre las
distintas zonas de la materia gris, y entre la materia gris y las otras partes
del cuerpo.
* La sustancia gris no tiene vainas de mielina, mientras que la
sustancia blanca está mielinizada.
*
* *
Investigación
La sustancia blanca del cerebro humano funciona como un 'andamio'
Investigadores de la Universidad del Sur de Carolina en un
estudio, publicado en Frontiers in Human
Neuroscience en febrero 2014, han identificado cómo funcionan las redes
cerebrales y, concretamente el papel de la materia blanca, que califican como
el 'andamio' del cerebro humano, al actuar como una red fundamental de
comunicaciones que apoya la función cerebral.
Los investigadores estudiaron mediante resonancias magnéticas a
110 personas, y simularon los efectos de daño en cada vía de la materia blanca.
Así, encontraron que las áreas más significativas de la materia blanca y gris
no siempre se superponen. Han observado cómo todas las conexiones cerebrales no
son igualmente importantes.
Del mismo modo que cuando se quita la conexión a Internet no se
recibirá correo electrónico, existen vías de la materia blanca que dan lugar a
fallos de comunicación a gran escala en el cerebro cuando está dañado, concluyen
los investigadores.
El alcoholismo produce daños a la materia blanca del cerebro
Según un estudio realizado por investigadores la Facultad de
Medicina de la Universidad de Boston, publicado en la edición en línea de la
revista Alcoholism: Clinical &
Experimental Research de novembre 2014, el alcoholismo daña la materia
blanca en todo el cerebro y este daño puede detectarse con escáneres
cerebrales.
Beber mucho podría producir daños especialmente a la materia
blanca de las áreas frontales del cerebro, lo que interfiere con el control del
impulso necesario para dejar de beber.
Esto significa que las vías que permiten comunicarse de forma
eficiente y efectiva a las diferentes partes del cerebro quedan afectadas por
el alcoholismo, cuanto más se bebe, mayor es el daño producido en estructuras
clave del cerebro, como, en particular, el giro frontal inferior. Esta parte
del cerebro media en el control inhibidor y la toma de decisiones. Parece que
algunas de las áreas del cerebro más afectadas por el alcohol son importantes
para el autocontrol y el juicio, las mismas cosas que se requieren para
recuperarse del mal uso del alcohol. Cuanto más tiempo se hace un mal uso del
alcohol más probabilidades se tienen de que el daño sea permanente.
El insomnio podría ser la consecuencia de un daño en las
conexiones cerebrales
Investigadores del Hospital Provincial Nº 2 de Cantón (China) en
un estudio publicado en la revista Radiology
en abril 2016, han identificado que los pacientes con insomnio presentan
alteraciones en las fibras de la sustancia blanca cerebral, sugiriendo un
posible origen neurológico del trastorno.
Si bien el insomnio es un
trastorno muy prevalente, sus causas y consecuencias permanecen desconocidas.
Y en este contexto, las fibras de la materia blanca son haces de axones neuronales
que conectan las distintas partes del cerebro, por lo que un daño en estas
fibras supone una interrupción de las comunicaciones cerebrales.
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores contaron con la
participación de 23 pacientes con insomnio y 30 voluntarios sanos que
cumplimentaron distintos cuestionarios para evaluar su salud mental y sus
patrones de sueño.
Los resultados mostraron que, comparados frente a los sujetos
normales, los pacientes con insomnio tenían alteraciones de la sustancia blanca
en distintas regiones cerebrales, caso del tálamo – la región cerebral
implicada en la regulación del sueño y la vigilia.
Los daños observados en las fibras de la materia blanca están
principalmente implicados en la regulación del sueño y de la vigilia, de la
función cognitiva y de la función sensomotora. Así, la implicación del tálamo
en el origen del insomnio resulta especialmente crucial, pues el tálamo desempeña
un papel muy relevante en el reloj biológico del organismo. Los autores han
observado que la causa subyacente para
estas alteraciones en la integridad de la materia blanca en los pacientes con
insomnio se debe a la pérdida de la mielina.
Se requieren estudios con una muestra mayor de pacientes para
aclarar esta relación entre el insomnio y la alteración de la integridad de la
materia blanca cerebral.
El insomnio es un trastorno del sueño definido como la incapacidad
para permanecer dormido durante toda la noche o para concebir el sueño durante
un período superior a 30 días. Un trastorno del sueño que, además de asociarse
a una mayor fatiga diurna y una mayor irritabilidad, conlleva un mayor riesgo
de deterioro cognitivo y de distintos problemas de salud mental, caso de la
depresión y la ansiedad. Sin embargo, el origen del insomnio primario – el
insomnio per se – y no la falta de sueño por otra entidad, caso por ejemplo del
dolor, aún no ha sido identificado, lo que dificulta notablemente su
tratamiento.
La migraña puede modificar la estructura del cerebro y eleva el
riesgo de lesiones en la materia blanca
Según un estudio realizado por científicos de la Universidad de
Copenhague, publicado en la edición digital de Neurology en agosto 2013,
la migraña puede tener efectos duraderos en la estructura del cerebro.
Los expertos encontraron que la migraña eleva el riesgo de
lesiones cerebrales y provoca alteraciones en la sustancia blanca y el volumen
cerebral en comparación con las personas sin el trastorno.
Los resultados mostraron que la migraña con aura incrementa un 68 por ciento el riesgo de lesiones cerebrales en la materia blanca y la migraña sin aura eleva el riesgo en un 34 por ciento, en comparación con aquellos sin migraña.
Además, cambios en el volumen del cerebro son más comunes en
personas con migraña y migraña con aura que los que no padecen estos intensos
dolores de cabeza periódicos, que afectan a alrededor de entre el 10 y el 15
por ciento de la población general y puede causar una carga personal, laboral y
social sustancial.
El volumen de materia blanca del cerebro predice la habilidad
motora en el autismo
Investigadores del Kennedy Krieger Institute de Baltimore
en un estudio publicado en Brain en 2007,
descubrieron que existe una asociación entre el volumen de materia blanca del
cerebro y el deterioro funcional en niños con autismo.
Los investigadores utilizaron imágenes de resonancia magnética
para estudiar a 76 niños de entre 8 y 12 años con distintos grados de autismo.
Los resultados sugerían que podría existir una base biológica para este
desorden. Para examinar esta asociación se usó un examen motor estándar para
estos niños, el Physical and Neurologic Examination of Subtle Signs
(PANESS). Se encontró una fuerte correlación positiva entre la puntuación total
obtenida con PANESS y el volumen de materia blanca.
Este descubrimiento revela que en niños con autismo, existe un
incremento del volumen de materia blanca en regiones motoras del cerebro
responsable de la reducción de la capacidad motora.
Esta relación entre el incremento del volumen de materia blanca y
el deterioro funcional, que parece ser específico del autismo, puede ser
representativo de un modelo global de anormalidades en el cerebro de los niños autistas
que no solamente contribuye a la disfunción motora, sino a los déficits en la
socialización y en la comunicación que definen este desorden.
Se encuentran cambios comunes en el cerebro de niños con autismo,
TDAH y TOC
Un equipo de investigadores del Centre
for Addiction and Mental Health (CAMH’s) y el Campbell Family Mental Health Research
Institute (Toronto) en un estudio, publicado en la revista American
Journal of Psychiatry en agosto 2016, ha encontrado similitudes en las
alteraciones cerebrales en niños con trastornos del espectro del autismo (TEA),
trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) y trastorno
obsesivo compulsivo (TOC).
El estudio incluye imágenes del cerebro de la materia blanca en
200 niños con autismo, TDAH, TOC y sin diagnóstico. La primera comparación de
la arquitectura del cerebro a través de estas condiciones ha encontrado que
todas están asociadas con alteraciones en la estructura del cuerpo calloso. El
cuerpo calloso – el primero en desarrollarse – es un haz de fibras nerviosas
que une los hemisferios izquierdo y derecho del cerebro. Usaron un sistema de
resonancia magnética denominado diffusion tensor imaging (DTI).
 |
| A más problemas tiene un niño para realizar tareas diarias, más atípica es la estructura de sus fibras nerviosas en ciertas áreas del cerebro (rojo y amarillo) |
Autismo, TDAH y TOC tienen síntomas comunes, y están relacionados
por algunos de los mismos genes. Sin embargo, históricamente han sido
estudiados como trastornos separados. Juntos, estos tres trastornos del neurodesarrollo
afectan a aproximadamente el 15 por ciento de los niños y jóvenes.
Este hallazgo tiene muchas implicaciones para nuestra comprensión
de la naturaleza de los trastornos relacionados con el cerebro, al proporcionar
evidencia biológica, de que la estructura del cerebro se refiere a un espectro
de síntomas de comportamiento que se relacionan con distintas condiciones de
desarrollo, compartido entre tales condiciones. Y apunta a la posibilidad de
que los tratamientos dirigidos a un espectro de comportamientos pueden ser
relevantes para las tres condiciones.
Este estudio está relacionado con otros estudios previos como el
de la Universidad
de Carolina del Norte del 2012, donde ya se utilizó esta técnica de
neuro imagen y con el desarrollado por investigadores de la Universidad
de Warwick.
Maltrato en la infancia produce daños en el cerebro
Investigadores del Hospital Infantil de Boston en un ensayo
clínico, publicado en la edición digital de Archives
of Pediatrics & Adolescent Medicine de enero 2015, investigaron la
integridad de la materia blanca en tres grupos de niños que participaron en el
‘Proyecto de Intervención Temprana de Bucarest’ (BEIP) desde 2000 hasta el
presente.
Según la base del estudio el desarrollo del cerebro depende en
gran medida de la experiencia. Los niños criados en instituciones muestran, a
menudo, problemas en el desarrollo del cerebro y el funcionamiento conductual asociado.
A los 2 años de edad, 136 niños que habían pasado más de la mitad
de sus vidas en instituciones fueron reclutados para el estudio y se les asignó
al azar a dos situaciones: permanecer en la atención institucional o ir a un
hogar de acogida. Al inicio del análisis, este tipo de hogares era casi
inexistente en Bucarest y la atención institucional era el modelo estándar para
los niños abandonados. El equipo central de BEIP, con los investigadores
principales y miembros del personal original del estudio, realizó los
procedimientos de asignación al azar.
Los resultados muestran asociaciones significativas entre el
abandono en la vida temprana y la integridad micro-estructural del cuerpo
calloso, extensiones que participan en el circuito límbico, el procesamiento
sensorial y otras áreas. El seguimiento de los análisis sugiere que la
intervención temprana en hogares de cuidados promovió un mayor desarrollo de la
sustancia blanca normal en niños previamente desatendidos.
Los autores concluyen que su estudio tiene implicaciones
importantes para la salud pública relacionadas con la prevención y la
intervención temprana para los niños criados en condiciones de descuido grave o
contextos adversos más en general.
Contaminación del aire perjudica materia blanca cerebral en el
largo plazo
Un estudio llevado a cabo por investigadores de la Escuela Keck de
Medicina de la Universidad del Sur de California, publicado en la revista Annals
of Neurology en enero 2015, muestra
que quizás la contaminación del aire también
tenga un impacto negativo en cómo envejece la materia blanca cerebral.
La investigación indica que las mujeres mayores que vivieron en localidades geográficas con altos niveles
de material particulado fino en el aire ambiental, tuvieron volúmenes significativamente más
pequeños de materia blanca dentro de un rango amplio de áreas del cerebro.
El estudio brinda evidencia
convincente de que varias partes del cerebro de los ancianos, especialmente la
materia blanca, son un blanco importante de efectos neurotóxicos inducidos por
la exposición a largo plazo a partículas finas en el aire.
La investigación halló que las mujeres de la tercera edad de entre
71 y 89 años que vivían en lugares con mayores exposiciones a MP2,5 tuvieron
volúmenes significativamente más pequeños de materia blanca.
Este es el primer estudio que muestra diferencias entre la materia
blanca y gris mediante un análisis de los efectos neurotóxicos del MP2,5 sobre
los volúmenes cerebrales de adultos mayores. La investigación de la USC
representa, hasta el momento, el estudio de neuro-imagen más extenso llevado a
cabo en una comunidad de personas de edad avanzada, a fin de examinar la
asociación entre la exposición a MP2,5 en el largo plazo y los volúmenes de
materia blanca y gris en el cerebro.
La estructura de la materia blanca en el cerebro predice la
función cognitiva en las edades 1 y 2 años
Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Facultad de
Medicina de la Universidad de Carolina del Norte, publicado en Proceedings of the National Academy of
Sciences en diciembre 2016, concluye que los patrones de la microestructura
de la materia blanca presentes al nacer y que se desarrollan después del
nacimiento predicen la función cognitiva de los niños de 1 y 2 años de edad.
Este estudio es el primero en medir y describir el desarrollo de
la microestructura de la sustancia blanca en los niños y su relación con el
desarrollo cognitivo desde el momento en que nacen hasta la edad de 2 años.
La materia blanca es crítica para la función cerebral normal, pero
se sabe poco sobre cómo se desarrolla en los seres humanos o cómo se relaciona
con la evolución de las habilidades cognitivas en la primera infancia, incluido
el desarrollo del lenguaje.
 |
| DTI |
Los autores del estudio utilizaron estas exploraciones cerebrales
para investigar la microestructura de 12 tramos de fibra de la materia blanca
importantes para la función cognitiva, su relación con el desarrollo de la
función cognitiva y su heredabilidad. Encontraron que los 12 tramos de fibra en
los recién nacidos estaban muy relacionados entre sí.
A la edad de 1 año, esas secciones de fibra habían comenzado a
diferenciarse unas de otras, y a los 2 años, esta diferenciación estaba más
avanzada. El hallazgo más interesante fue que la relación común entre los
tramos de materia blanca al nacer predijo el desarrollo cognitivo general a la
edad de 1 año y el desarrollo del lenguaje a los 2 años, lo que indica que es
posible utilizar imágenes cerebrales al nacer para entender mejor cómo el
desarrollo cognitivo del niño continuará en los primeros años después del
nacimiento.
Debido a que la muestra incluyó a 429 gemelos, los investigadores
del estudio también fueron capaces de calcular que este rasgo predictivo era
moderadamente heredable, lo que sugiere que la genética puede ser un factor en
su desarrollo.
Hay un rápido crecimiento de la estructura del cerebro, la
cognición y el comportamiento en la primera infancia. Al entender mejor estas
relaciones, los investigadores esperan poder identificar a los niños en riesgo
de problemas cognitivos o trastornos psiquiátricos muy temprano y llegar a
diseñar intervenciones que puedan ayudar al cerebro a desarrollarse de una
manera que mejore la función y reduzca el riesgo.
El ejercicio aeróbico mejora las conexiones del cerebro de los
niños
Según un estudio realizado por un equipo de investigadores de la
Universidad de Illinois, publicado en la revista Frontiers of Neuroscience,
en agosto de 2014, los niños que realizan ejercicio aeróbico presentan cambios
estructurales de la materia blanca de su cerebro, que permiten una mayor
capacidad y velocidad de comunicación y conexión entre las distintas regiones
de este órgano, lo cual mejora significativamente el desarrollo de las
funciones cognitivas.
En vista de que se desconocía el efecto del entrenamiento
aeróbico, durante la infancia, en la estructura de los trayectos de la
sustancia blanca, los autores decidieron investigar esa relación.
Para lograr su objetivo reclutaron 24 preadolescentes entre 9 y 10
años, de los cuales 12 presentaban muy buenas aptitudes aeróbicas, mientras que
los otros participantes tenían una capacidad aeróbica muy baja. Seleccionaron
niños que provenían de un estatus social y económico similares, un coeficiente
intelectual parecido y descartaron los candidatos que presentaban problemas
importantes de aprendizaje como el trastorno de hiperactividad con déficit de
atención (THDA), así como aquellos que presentaban incapacidades físicas,
trastornos neurológicos o consumían medicamentos que influían en las funciones
del sistema nervioso central.
Los investigadores realizaron estudios de imágenes por resonancia
magnética de difusión (diffusion MRI). Este método analiza la difusión
del agua en los tejidos. En el caso de la materia blanca, una menor difusión
del agua significa que el tejido es más fibroso y compacto, ambos rasgos
deseables y positivos, ya que garantizan conexiones más eficientes y veloces.
Los niños que reportaron un elevado desempeño aeróbico presentaron
en el estudio de imágenes una mejor estructura de los trayectos de la materia
blanca (más compacta y fibrosa), en comparación con aquellos de baja aptitud
aeróbica.
Estos hallazgos son sumamente importantes, ya que actualmente los
niños y adolescentes son cada vez más sedentarios y el ejercicio aeróbico que
realizan, con frecuencia, es insuficiente y de baja intensidad.
Se ha observado una tendencia, por parte de algunos educadores y
padres, a reducir o eliminar las actividades físicas programadas durante la
jornada escolar, para favorecer el tiempo destinado a los temas académicos. Sin
embargo, se ha demostrado que esta medida es contraproducente.
Se ha encontrado que un trayecto de materia blanca conocido como
corona radiata, que conecta la corteza cerebral con el tallo cerebral – ubicado
entre la parte posterior del cerebro y la médula espinal – se relaciona con el
rendimiento de las matemáticas en el aula.
Por lo tanto, la eliminación o reducción de las oportunidades para
practicar ejercicio físico aeróbico durante la jornada escolar, de acuerdo con
los hallazgos del presente estudio, podría tener efectos perjudiciales en la
estructura de los trayectos de materia blanca, y, por ende, desmejorar
potencialmente el rendimiento escolar.
Los hallazgos de este estudio refuerzan la importancia del
ejercicio durante el desarrollo y son una razón más para que los padres y
maestros estimulen la actividad física programada dentro y fuera del entorno
escolar.
Aprender un idioma aumenta la materia blanca del cerebro
De acuerdo con la investigación realizada por la University of
Kent School of Psychology, publicada en la revista PNAS en enero 2015, aprender
un segundo idioma a partir de los 10 años mejora la estructura de la materia
blanca del cerebro.
Las imágenes señalaron que quienes aprendieron el segundo idioma tenían
una mejor estructura de la materia blanca. Esta mejora se presenta en las áreas
responsables del aprendizaje del idioma y de procesamiento semántico.
El estudio también señaló que aprender a hablar otro idioma en
cualquier momento de nuestra vida ayuda a mantener el cerebro activo y lo protege contra el deterioro.
Ver
 |
| El cerebro humano |
 |
| El cerebro del adolescente |
 |
| La glía: las otras células del cerebro |
 |
| Trastorno por déficit de atención e hiperactividad en niños |
 |
| Esquizofrenia de inicio en la infancia |
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| Autismo |
 |
| El estrés prenatal materno afecta al bebé |
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| Depresión en adolescentes |
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| Depresión infantil |
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| El maltrato y la violencia familiar afectan el desarrollo cerebral |
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| Ansiedad y estrés en la niñez |
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| El maltrato infantil causa daños permanentes en estructuras del cerebro |
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| La exposición a los contaminantes atmosféricos tiene un impacto en el cerebro humano |
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| El alcohol daña el cerebro de los adolescentes |
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| Efectos del alcohol en el desarrollo cerebral del feto síndrome de alcoholismo fetal |
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| Relación entre trastornos del desarrollo neurológico infantil y exposición prenatal a tóxicos y pesticidas |
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| Estrés y ansiedad en el adulto |
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| Hiperactividad en adultos |
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| Desarrollo cerebral del feto |
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| Desarrollo del cerebro basado en la experiencia temprana y su efecto en la salud, el aprendizaje y la conducta |
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| Desarrollo cerebral en la primera infancia |
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| Propriocepción sexto sentido relación con el desarrollo cerebral del niño |
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| Envejecimiento cerebral |
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| Sistema glinfático de limpieza del cerebro |
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| El ejercicio durante el embarazo favorece el desarrollo cerebral del bebé |
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