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Desarrollo del sistema nervioso en los seres humanos

El desarrollo del sistema nervioso en los seres humanos, también conocido como desarrollo neural o neurodesarrollo , abarca los estudios de embriología , biología del desarrollo...

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El desarrollo del sistema nervioso en los seres humanos, también conocido como desarrollo neural o neurodesarrollo , abarca los estudios de embriología , biología del desarrollo y neurociencia . Estos campos describen los mecanismos celulares y moleculares mediante los cuales se forma el complejo sistema nervioso en los seres humanos, se desarrolla durante la etapa prenatal y continúa su desarrollo postnatal.

Algunos hitos del desarrollo neural [ 1 ] en el embrión incluyen:

  1. La formación y diferenciación de neuronas a partir de células madre precursoras ( neurogénesis )
  2. La migración de neuronas inmaduras desde sus lugares de origen en el embrión hasta sus posiciones finales.
  3. El crecimiento de los axones a partir de las neuronas y la guía del cono de crecimiento móvil a través del embrión hacia sus parejas postsinápticas.
  4. La generación de sinapsis entre axones y sus parejas postsinápticas.
  5. La poda sináptica que ocurre en la adolescencia .
  6. Los cambios que se producen a lo largo de la vida en las sinapsis y que se cree que son la base del aprendizaje y la memoria.

Por lo general, estos procesos de neurodesarrollo se pueden dividir en dos clases principales:

  1. Mecanismos independientes de la actividad. Se cree que los mecanismos independientes de la actividad son procesos predeterminados por programas genéticos que se ejecutan dentro de las neuronas individuales. Estos incluyen la diferenciación , la migración y la guía axonal hacia sus áreas diana iniciales. Se considera que estos procesos son independientes de la actividad neuronal y la experiencia sensorial.
  2. Mecanismos dependientes de la actividad. Una vez que los axones alcanzan sus áreas objetivo, entran en juego mecanismos dependientes de la actividad. La actividad neuronal y la experiencia sensorial mediarán la formación de nuevas sinapsis , así como la plasticidad sináptica , que será responsable del refinamiento de los circuitos neuronales nacientes.

Desarrollo del cerebro humano

Diagrama de flujo altamente esquemático del desarrollo del cerebro humano

Descripción general

El sistema nervioso central (SNC) se deriva del ectodermo , la capa de tejido más externa del embrión. En la tercera semana del desarrollo embrionario humano , aparece el neuroectodermo y forma la placa neural a lo largo del lado dorsal del embrión. La placa neural es la fuente de la mayoría de las neuronas y células gliales del SNC. Se forma un surco a lo largo del eje longitudinal de la placa neural y, en la cuarta semana de desarrollo, la placa neural se pliega sobre sí misma para dar origen al tubo neural , que está lleno de líquido cefalorraquídeo (LCR). [ 2 ] A medida que el embrión se desarrolla, la parte anterior del tubo neural forma tres vesículas cerebrales primarias , que se convierten en las regiones anatómicas primarias del cerebro: el prosencéfalo , el mesencéfalo y el rombencéfalo. [ 3 ] Estas vesículas simples y tempranas se agrandan y se dividen aún más en las cinco vesículas cerebrales secundarias : el telencéfalo (futura corteza cerebral y ganglios basales ), el diencéfalo (futuro tálamo e hipotálamo ), el mesencéfalo (futuros colículos ), el metencéfalo (futuro puente y cerebelo ) y el mielencéfalo (futura médula oblongada ). [ 4 ] La cámara central llena de LCR es continua desde el telencéfalo hasta la médula espinal y constituye el sistema ventricular en desarrollo del SNC. Debido a que el tubo neural da origen al cerebro y la médula espinal, cualquier mutación en esta etapa del desarrollo puede conducir a deformidades fatales como la anencefalia o discapacidades de por vida como la espina bífida . Durante este tiempo, las paredes del tubo neural contienen células madre neurales , que impulsan el crecimiento del cerebro a medida que se dividen muchas veces. Gradualmente, algunas de las células dejan de dividirse y se diferencian en neuronas y células gliales , que son los principales componentes celulares del SNC. [ 3 ] Las neuronas recién generadas migranLas neuronas se dirigen a diferentes partes del cerebro en desarrollo para autoorganizarse en distintas estructuras cerebrales. Una vez que alcanzan sus posiciones regionales, extienden axones y dendritas , lo que les permite comunicarse con otras neuronas mediante sinapsis . La comunicación sináptica entre neuronas da lugar al establecimiento de circuitos neuronales funcionales que median el procesamiento sensorial y motor, y que subyacen al comportamiento. [ 5 ]

Inducción neural

Durante el desarrollo embrionario temprano, el ectodermo se diferencia para dar origen a la epidermis (piel) y la placa neural. La conversión del ectodermo indiferenciado en neuroectodermo requiere señales del mesodermo . Al inicio de la gastrulación, las células mesodérmicas presuntivas se desplazan a través del labio dorsal del blastoporo y forman una capa entre el endodermo y el ectodermo. Estas células mesodérmicas que migran a lo largo de la línea media dorsal dan origen a una estructura llamada notocorda . Las células ectodérmicas que recubren la notocorda se desarrollan en la placa neural en respuesta a una señal difusible producida por la notocorda. El resto del ectodermo da origen a la epidermis (piel). La capacidad del mesodermo para convertir el ectodermo suprayacente en tejido neural se denomina inducción neural.

La placa neural se pliega hacia afuera durante la tercera semana de gestación para formar el surco neural . Comenzando en la futura región del cuello, los pliegues neurales de este surco se cierran para crear el tubo neural . La formación del tubo neural a partir del ectodermo se llama neurulación . La parte ventral del tubo neural se llama placa basal ; la parte dorsal se llama placa alar . El interior hueco se llama canal neural . Al final de la cuarta semana de gestación, los extremos abiertos del tubo neural, llamados neuroporos, se cierran. [ 6 ]

Un labio de blastoporo trasplantado puede convertir el ectodermo en tejido neural y se dice que tiene un efecto inductivo. Los inductores neurales son moléculas que pueden inducir la expresión de genes neurales en explantes de ectodermo sin inducir también genes mesodérmicos. La inducción neural se estudia a menudo en embriones de Xenopus , ya que tienen un patrón corporal simple y existen buenos marcadores para distinguir entre tejido neural y no neural. Ejemplos de inductores neurales son las moléculas noggin y chordin .

Cuando las células ectodérmicas embrionarias se cultivan a baja densidad en ausencia de células mesodérmicas, experimentan diferenciación neural (expresan genes neurales), lo que sugiere que la diferenciación neural es el destino predeterminado de las células ectodérmicas. En cultivos de explantes (que permiten interacciones directas célula-célula), las mismas células se diferencian en epidermis. Esto se debe a la acción de BMP4 (una proteína de la familia TGF-β ) que induce la diferenciación de los cultivos ectodérmicos en epidermis. Durante la inducción neural, el mesodermo dorsal (notocorda) produce noggin y chordin, que se difunden en el ectodermo suprayacente para inhibir la actividad de BMP4. Esta inhibición de BMP4 hace que las células se diferencien en células neurales. La inhibición de la señalización de TGF-β y BMP (proteína morfogenética ósea) puede inducir eficazmente tejido neural a partir de células madre pluripotentes humanas , [ 7 ] un modelo del desarrollo humano temprano.

El cerebro primitivo

Hacia finales de la cuarta semana, la parte superior del tubo neural se flexiona a la altura del futuro mesencéfalo . Por encima del mesencéfalo se encuentra el prosencéfalo (futuro cerebro anterior) y por debajo, el rombencéfalo ( futuro cerebro posterior). La vesícula óptica (que eventualmente se convertirá en el nervio óptico, la retina y el iris) se forma en la placa basal del prosencéfalo.

La médula espinal se forma a partir de la parte inferior del tubo neural. La pared del tubo neural está compuesta por células neuroepiteliales, que se diferencian en neuroblastos, formando la capa del manto (la sustancia gris). De estos neuroblastos emergen fibras nerviosas para formar la capa marginal (la sustancia blanca). La parte ventral de la capa del manto (las placas basales) forma las áreas motoras de la médula espinal, mientras que la parte dorsal (las placas alares) forma las áreas sensitivas. Entre las placas basales y alares se encuentra una capa intermedia que contiene neuronas del sistema nervioso autónomo. [ 8 ]

En la quinta semana, la placa alar del prosencéfalo se expande para formar los hemisferios cerebrales (el telencéfalo ). La placa basal se convierte en el diencéfalo .

El diencéfalo, el mesencéfalo y el rombencéfalo constituyen el tronco encefálico del embrión. El mesencéfalo continúa flexionándose. El rombencéfalo se pliega posteriormente, lo que provoca que su placa alar se ensanche y forme el cuarto ventrículo cerebral. El puente de Varolio y el cerebelo se forman en la parte superior del rombencéfalo, mientras que el bulbo raquídeo se forma en la parte inferior.

Neuroimagen

La neuroimagen ha propiciado grandes avances en la comprensión del desarrollo cerebral. El EEG y los ERP son técnicas de imagen eficaces que se utilizan principalmente en bebés y niños pequeños, ya que son menos invasivas. Generalmente, a los bebés se les realiza una prueba con fNIRS . La resonancia magnética (RM) y la resonancia magnética funcional (RMf) se utilizan ampliamente en la investigación cerebral debido a la calidad de las imágenes y las posibilidades de análisis que ofrecen.

imágenes por resonancia magnética

Las resonancias magnéticas son útiles para analizar muchos aspectos del cerebro. La relación de transferencia de magnetización (MTR) mide la integridad mediante la magnetización. La anisotropía fraccional (FA) mide la organización mediante la difusión de moléculas de agua. Además, la difusividad media (MD) mide la fuerza de los tractos de sustancia blanca . [ 9 ]

Imágenes de resonancia magnética estructural

Mediante resonancia magnética estructural, se puede realizar una evaluación cuantitativa de varios procesos de desarrollo, incluyendo la definición de patrones de crecimiento [ 10 ] y la caracterización de la secuencia de mielinización [ 11 ] . Estos datos complementan la evidencia de estudios de imágenes por tensor de difusión (DTI), que se han utilizado ampliamente para investigar el desarrollo de la sustancia blanca.

Imágenes de resonancia magnética funcional

La prueba de resonancia magnética funcional (fMRI) evalúa la mentalización, que es la teoría de la mente, mediante la activación de una red neuronal. El surco temporal superior posterior (pSTS) y la unión temporoparietal (TPJ) son útiles para predecir el movimiento. En adultos, el pSTS derecho mostró una mayor respuesta que la misma región en adolescentes al evaluar la causalidad intencional. Estas regiones también se activaron durante el ejercicio "la mente en los ojos", donde se debe juzgar la emoción basándose en diferentes imágenes de ojos. Otra región clave es la corteza temporal anterior (ATC) en la región posterior. En adultos, la ATC izquierda mostró una mayor respuesta que la misma región en adolescentes al evaluar pruebas emocionales de mentalización. Finalmente, la corteza prefrontal medial (MPFC) y la MPFC dorsal anterior (dMPFC) se activan cuando la mente es estimulada por la psicología. [ 9 ]

Ecografía tridimensional

Las imágenes de mayor resolución han permitido que la ecografía tridimensional ayude a identificar el desarrollo del cerebro humano durante las etapas embrionarias. Los estudios informan que se forman tres estructuras primarias en la sexta semana de gestación : el prosencéfalo , el mesencéfalo y el rombencéfalo , también conocidos como prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo, respectivamente. Cinco estructuras secundarias se forman a partir de estas en la séptima semana de gestación: el telencéfalo, el diencéfalo, el mesencéfalo, el metencéfalo y el mielencéfalo, que posteriormente se convierten en los ventrículos laterales, el tercer ventrículo, el acueducto y las partes superior e inferior del cuarto ventrículo, desde el telencéfalo hasta el mielencéfalo, durante la edad adulta. La ecografía 3D permite representaciones in vivo del desarrollo cerebral ideal, lo que puede ayudar a reconocer irregularidades durante la gestación. [ 12 ]

Desarrollo de la sustancia blanca

Mediante resonancia magnética, los estudios mostraron que, si bien la sustancia blanca aumenta desde la infancia (aproximadamente a los 9 años) hasta la adolescencia (aproximadamente a los 14 años), la sustancia gris disminuye. Esto se observó principalmente en las cortezas frontal y parietal. Existen diversas teorías sobre el motivo de este fenómeno. Una de ellas plantea que la mielinización intracortical, junto con el aumento del calibre axonal, incrementa el volumen de la sustancia blanca. Otra sugiere que la reorganización sináptica se produce a partir de la proliferación y posterior poda. [ 9 ]

Desarrollo de la materia gris

El aumento y la disminución del volumen de materia gris en los lóbulos frontal y parietal alcanzaron su punto máximo alrededor de los 12 años de edad. El pico para los lóbulos temporales se produjo alrededor de los 17 años, siendo la corteza temporal superior la última en madurar. Las regiones sensoriales y motoras maduraron primero, tras lo cual se desarrolló el resto de la corteza. Esto se caracterizó por una pérdida de materia gris que se produjo desde la región posterior a la anterior. Esta pérdida de materia gris y el aumento de materia blanca pueden ocurrir a lo largo de la vida, aunque los cambios más pronunciados se producen desde la infancia hasta la adolescencia. [ 9 ]

Migración neuronal

La migración neuronal es el proceso mediante el cual las neuronas se desplazan desde su origen hasta su posición final en el cerebro. Sus vías de migración más comunes son la migración radial y la tangencial.

Migración radial

Las células madre neurales proliferan en la zona ventricular de la neocorteza en desarrollo . Las primeras células posmitóticas que migran desde la preplaca están destinadas a convertirse en células de Cajal-Retzius y neuronas de la subplaca . Estas células migran por translocación somática. Las neuronas que migran con este modo de locomoción son bipolares y unen el borde anterior de la prolongación a la piamadre . El soma es transportado a la superficie pial por nucleocinesis, un proceso por el cual una "jaula" de microtúbulos alrededor del núcleo se alarga y se contrae en asociación con el centrosoma para guiar el núcleo a su destino final. [ 13 ] Las fibras radiales (también conocidas como glía radial) pueden translocarse a la placa cortical y diferenciarse en astrocitos o neuronas . [ 14 ] La translocación somática puede ocurrir en cualquier momento durante el desarrollo. [ 15 ]

Las oleadas posteriores de neuronas dividen la preplaca migrando a lo largo de las fibras gliales radiales para formar la placa cortical. Cada oleada de células migrantes viaja más allá de sus predecesoras formando capas de adentro hacia afuera, lo que significa que las neuronas más jóvenes son las más cercanas a la superficie. [ 16 ] [ 17 ] Se estima que la migración guiada por la glía representa entre el 80 y el 90 % de las neuronas migrantes. [ 18 ]

migración axófila

Muchas neuronas que migran a lo largo del eje anteroposterior del cuerpo utilizan tractos axónicos existentes para migrar en un proceso llamado migración axofílica. [ 19 ] Un ejemplo de este modo de migración se encuentra en las neuronas que expresan GnRH , las cuales realizan un largo viaje desde su lugar de origen en la nariz, a través del prosencéfalo, hasta el hipotálamo. [ 20 ] Se han dilucidado muchos de los mecanismos de esta migración, comenzando con las señales de guía extracelulares [ 21 ] que desencadenan la señalización intracelular. Estas señales intracelulares, como la señalización de calcio , conducen a la dinámica del citoesqueleto de actina [ 22 ] y microtúbulos [ 23 ] , que producen fuerzas celulares que interactúan con el entorno extracelular a través de proteínas de adhesión celular [ 24 ] para causar el movimiento de estas células.

La migración neurofílica se refiere a la migración de neuronas a lo largo de un axón perteneciente a un nervio diferente. La migración gliófila es la migración de células gliales a lo largo de fibras gliales. [ 25 ]

Migración tangencial

La mayoría de las interneuronas migran tangencialmente a través de múltiples modos de migración para alcanzar su ubicación apropiada en la corteza. Un ejemplo de migración tangencial es el movimiento de las células de Cajal-Retzius dentro de la zona marginal del neuroepitelio cortical. [ 26 ]

Otros

También existe un método de migración neuronal denominado migración multipolar . [ 27 ] [ 28 ] Este se observa en las células multipolares, que se encuentran abundantemente en la zona intermedia cortical . No se asemejan a las células que migran por locomoción o translocación somática. En cambio, estas células multipolares expresan marcadores neuronales y extienden múltiples prolongaciones delgadas en diversas direcciones, independientemente de las fibras gliales radiales. [ 27 ]

Factores neurotróficos

Los factores neurotróficos son moléculas que promueven y regulan la supervivencia neuronal en el sistema nervioso en desarrollo. Se distinguen de los metabolitos ubicuos necesarios para el mantenimiento y el crecimiento celular por su especificidad; cada factor neurotrófico promueve la supervivencia de solo ciertos tipos de neuronas durante una etapa particular de su desarrollo. Además, se ha argumentado que los factores neurotróficos participan en muchos otros aspectos del desarrollo neuronal, desde la guía axonal hasta la regulación de la síntesis de neurotransmisores. [ 29 ]

Desarrollo neuronal en adultos

El neurodesarrollo en el sistema nervioso adulto incluye mecanismos como la remielinización , la generación de nuevas neuronas , células gliales , axones , mielina o sinapsis . La neuroregeneración difiere entre el sistema nervioso periférico (SNP) y el sistema nervioso central (SNC) en cuanto a los mecanismos funcionales y, especialmente, en su alcance y velocidad.

El sistema nervioso continúa desarrollándose durante la edad adulta hasta la muerte cerebral . Por ejemplo:

Las investigaciones, los tratamientos y las políticas suelen distinguir entre cerebros "maduros" y cerebros "en desarrollo", mientras que los científicos han señalado que "la naturaleza compleja del neurodesarrollo en sí misma plantea desafíos para establecer un punto de referencia que indique cuándo un cerebro está maduro" y que varias medidas estructurales del cerebro cambian constantemente a lo largo de la fase adulta de la vida, [ 35 ] si bien los niveles de neuroplasticidad infantil pueden no volver a alcanzarse y se cree que existen varios períodos críticos y sensibles del desarrollo cerebral. [ 36 ]

Diferencias en el aprendizaje de los niños

El aprendizaje suele ser más eficiente en los niños y se prolonga o dificulta con la edad . Un estudio que utilizó neuroimagen identificó el rápido aumento del neurotransmisor GABA como un componente clave para explicar este fenómeno. [ 37 ] [ 38 ]

Los cerebros de los niños contienen más " sinapsis silenciosas " que permanecen inactivas hasta que se activan como parte de la neuroplasticidad y el aprendizaje o la memoria flexibles . [ 39 ] [ 40 ] La neuroplasticidad se intensifica durante los períodos críticos o sensibles del desarrollo cerebral, principalmente durante la infancia . [ 41 ]

Sin embargo, los investigadores, tras someter a participantes de mediana edad avanzada a cursos universitarios, sugieren que las diferencias percibidas en el aprendizaje según la edad pueden ser resultado de diferencias en el tiempo, el apoyo, el entorno y las actitudes, más que de una capacidad inherente. [ 42 ]

Lo que los humanos aprenden en las primeras etapas, y lo que aprenden a aplicar, marca el rumbo de la vida de los humanos o tiene un impacto desproporcionado. [ 43 ] Los adultos suelen tener una mayor capacidad para seleccionar qué aprenden, en qué medida y cómo. Por ejemplo, los niños pueden aprender las materias y los temas del currículo escolar mediante la transcripción manuscrita en la pizarra , en lugar de poder elegir temas, habilidades o trabajos específicos y estilos de aprendizaje. Por ejemplo, es posible que los niños no hayan desarrollado intereses consolidados, ética, interés en el propósito y las actividades significativas, conocimiento sobre las exigencias y demandas del mundo real, ni prioridades.

Investigación

Modelado espacio-temporal del desarrollo cerebral

En la etapa temprana del desarrollo (antes del nacimiento y durante los primeros meses), el cerebro experimenta más cambios de tamaño, forma y estructura que en cualquier otro momento de la vida. Una mejor comprensión del desarrollo cerebral durante este período crítico es importante para mapear el crecimiento normal y para investigar los mecanismos de lesión asociados con factores de riesgo de malformaciones, como el nacimiento prematuro. Por lo tanto, es necesario contar con una cobertura exhaustiva de este rango de edad mediante un atlas que varíe en el tiempo y dependa de la edad. Estos atlas espaciotemporales pueden representar con precisión los cambios dinámicos que ocurren durante el desarrollo cerebral temprano [ 10 ] y pueden utilizarse como un espacio de referencia normativo.

Durante el período fetal, además de los mecanismos bioquímicos (gradientes de morfógenos apropiados ) [ 44 ] y la actividad eléctrica de las neuronas (en etapas de desarrollo adecuadas) [ 44 ] , las condiciones geométricas del entorno en el que se desarrollan el cerebro, la médula espinal y el sistema nervioso periférico son cruciales para la formación del sistema nervioso [ 45 ] . Un ejemplo serían las malformaciones craneales (por ejemplo, la craneosinostosis ), que pueden afectar el desarrollo del sistema nervioso [ 45 ] .

Además, se han realizado estudios de expresión génica a gran escala en diferentes regiones cerebrales, desde la gestación temprana hasta la vejez. Este tipo de datos proporciona una perspectiva única sobre los cambios que ocurren en el cerebro durante este largo período. Este enfoque demostró que el 86 % de los genes se expresaban y que el 90 % de estos se regulaban diferencialmente a nivel de transcripción completa o de exón en distintas regiones cerebrales y/o a lo largo del tiempo. La mayoría de estas diferencias espacio-temporales se detectaron antes del nacimiento, con un aumento posterior de la similitud entre los transcriptomas regionales.

Las diferencias interareales exhiben un patrón temporal en forma de reloj de arena, dividiendo el desarrollo neocortical humano en tres fases principales. Durante la primera fase, en los primeros seis meses después de la concepción, la arquitectura general de las regiones cerebrales se forma en gran medida por una explosión de actividad genética, que es distinta para regiones específicas de la neocorteza. A esta explosión le sigue una especie de intermisión que comienza en el tercer trimestre del embarazo. Durante este período, la mayoría de los genes que están activos en regiones cerebrales específicas se silencian, excepto los genes que impulsan las conexiones entre todas las regiones de la neocorteza. Luego, al final de la infancia y al principio de la adolescencia, la orquesta genética comienza de nuevo y ayuda a dar forma sutilmente a las regiones de la neocorteza que progresivamente realizan tareas más especializadas, un proceso que continúa hasta la edad adulta. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]

Investigación sobre el desarrollo del cerebro embrionario

Entre los enfoques para investigar la organogénesis y el desarrollo temprano del cerebro o del sistema nervioso humano se incluyen:

La inaccesibilidad del tejido humano ha impedido la comprensión molecular de la formación de las capacidades cognitivas. [ 49 ] La placenta también es objeto de investigación. [ 59 ] [ 60 ] [ 58 ]

Una mejor comprensión del desarrollo podría permitir obtener información sobre enfermedades del sistema nervioso, mejorar la inteligencia y brindar una mejor protección contra los efectos nocivos de factores identificados del desarrollo fetal (que podrían incluir enfermedades de la madre, diversos eventos y xenobióticos ). [ 57 ] [ 58 ]

Regiones específicas

Gracias a las técnicas de imagen no invasivas disponibles, la investigación ha podido realizar nuevos descubrimientos en diversas partes del cerebro.

  • Corteza prefrontal medial (CPFM)

En esta región, se observa mayor actividad en adolescentes que en adultos al enfrentarse a pruebas de tareas de mentalización, así como de intención comunicativa y personal. Disminución de la actividad desde la adolescencia hasta la edad adulta. En una tarea de mentalización que emplea animación, la corteza prefrontal medial dorsal (dMPFC) se estimuló más en adultos, mientras que la corteza prefrontal medial ventral (ventral MPFC) se estimuló más en niños. Esto puede atribuirse al uso de la estrategia objetiva asociada con la dMPFC. Las teorías sobre la disminución de la actividad desde la adolescencia hasta la edad adulta son diversas. Una teoría plantea que la estrategia cognitiva se vuelve más automática con la edad, y otra que el cambio funcional ocurre paralelamente al cambio neuroanatómico, caracterizado por la sinaptogénesis y la poda neuronal. [ 9 ]

La corteza prefrontal medial (CPFM) es un ejemplo de una región específica que se ha comprendido mejor gracias a las técnicas de imagen actuales. Las investigaciones actuales aportan muchos más hallazgos similares.

estrés en la primera infancia

El estrés en la infancia se define como la exposición a circunstancias durante la niñez que sobrepasan los recursos de afrontamiento del niño y conducen a períodos prolongados de estrés. [ 61 ] Los resultados de múltiples estudios indican que los efectos del estrés en la infancia sobre el cerebro en desarrollo son significativos e incluyen, entre otros, los siguientes: aumento del volumen de la amígdala, [ 62 ] [ 63 ] disminución de la actividad en las estructuras cerebrales corticales frontales y límbicas, [ 64 ] y alteración de las estructuras de la sustancia blanca. [ 65 ]

Se cree que el estrés en la infancia produce cambios en el desarrollo cerebral al interferir con la neurogénesis, la producción sináptica y la poda de sinapsis y receptores. [ 61 ] La interferencia con estos procesos podría resultar en un aumento o disminución del volumen de las regiones cerebrales, lo que podría explicar los hallazgos de que el estrés en la infancia se asocia con un aumento del volumen de la amígdala y una disminución del volumen de la corteza cingulada anterior. [ 62 ] [ 66 ]

A partir de la literatura, se han extraído varias conclusiones importantes. Las áreas cerebrales que experimentan un desarrollo posnatal significativo, como las involucradas en la memoria y la emoción, son más vulnerables a los efectos del estrés en la infancia. [ 61 ] [ 67 ] Por ejemplo, el hipocampo continúa desarrollándose después del nacimiento y es una estructura que se ve afectada por el maltrato infantil. [ 67 ] El estrés en la infancia parece interferir con la sobreproducción de sinapsis que es típica en la niñez, pero no interfiere con la poda sináptica en la adolescencia. Esto resulta en volúmenes hipocampales más pequeños, lo que podría explicar la asociación entre el estrés en la infancia y la reducción del volumen hipocampal. [ 66 ] Esta reducción de volumen puede estar asociada con los déficits de regulación emocional observados en aquellos expuestos al estrés en la infancia.

La amígdala es particularmente vulnerable al estrés en la primera infancia. [ 61 ] La amígdala también experimenta un desarrollo significativo durante la niñez, se altera estructural y funcionalmente en individuos que han experimentado estrés en la primera infancia y está asociada con las dificultades socioemocionales vinculadas con el estrés en la primera infancia.

El tipo de receptor es otro factor a considerar al determinar si una región cerebral es sensible a los efectos del estrés en la infancia. Las regiones cerebrales con una alta densidad de receptores de glucocorticoides son especialmente vulnerables a los efectos del estrés en la infancia, probablemente porque los glucocorticoides se unen a estos receptores durante la exposición al estrés, facilitando el desarrollo de respuestas de supervivencia a expensas de otras vías neuronales importantes. [ 67 ] Algunos ejemplos de regiones cerebrales con alta densidad de receptores de glucocorticoides son el hipocampo y el vermis cerebeloso. El estrés activa el eje HPA y produce glucocorticoides. El aumento de la producción de glucocorticoides produce una mayor activación de estas regiones cerebrales, facilitando el desarrollo de ciertas vías neuronales a expensas de otras.

Las anomalías en la estructura y función cerebral suelen asociarse con déficits que pueden persistir durante años después de que cese el estrés, y pueden constituir un factor de riesgo para futuras psicopatologías. [ 61 ] Las regiones cerebrales más sensibles al estrés en la infancia son aquellas que experimentan cambios en su desarrollo durante la exposición al estrés. Como resultado, el estrés altera la trayectoria de desarrollo de esa región cerebral, produciendo alteraciones duraderas en su estructura y función.

Entre los tipos comunes de estrés en la infancia documentados se incluyen el maltrato, la negligencia y la institucionalización previa. También se ha demostrado que vivir en la pobreza influye de manera similar en la función cerebral. [ 68 ]

Véase también

  • Secuencias de lapso de tiempo de migración radial (también conocida como guía glial) y translocación somática. [ 15 ]

Referencias

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