¿Cómo es ser un bebé? Escanear sus cerebros puede ayudarnos a descubrirlo.

Cualquiera que haya intentado entretener a un bebé sabe que sentarse en quietud y silencio probablemente no sea la mejor forma de mantenerlo interesado, lo que representa un desafío para los neurocientíficos que desean estudiar el cerebro en desarrollo.

Sin embargo, con la ayuda de la televisión, padres atentos y mucha paciencia, los investigadores han diseñado protocolos que les ayudan a mantener a los bebés despiertos y quietos en una máquina de resonancia magnética funcional. Esto es importante: obtener una lectura clara de estas imágenes cerebrales puede revelar detalles nunca antes vistos sobre qué partes del cerebro están activas a una edad temprana, lo que ayuda a los investigadores a responder preguntas sobre la memoria, la percepción y la cognición .

“El objetivo de esta investigación es intentar comprender la mente humana, y una perspectiva realmente valiosa sobre esa cuestión es comprender cómo se desarrolla”, dijo el Dr. Nick Turk-Browne, profesor de psicología de la Universidad de Yale que estudia la cognición infantil.

Los científicos siguen descubriendo nuevas partes del cerebro , y lo que ocurre en la mente en desarrollo ha sido históricamente difícil de precisar en la investigación neurocientífica. La mayor parte de la información que conocemos sobre el cerebro infantil se ha basado tradicionalmente en mediciones conductuales sobre dónde miran los bebés o qué buscan en experimentos. Otros datos se extrapolan de experimentos con animales o casos de personas con daño cerebral para inferir lo que ocurre en las regiones cerebrales funcionales.

Sin embargo, el uso de una máquina de fMRI se considera el estándar de oro para mapear la función cerebral, dijo el Dr. Tristan Yates, un neurocientífico cognitivo de la Universidad de Columbia que estudia la percepción y la memoria en los primeros años de vida.

"La razón es que ofrece una cobertura completa del cerebro, incluyendo acceso a regiones cerebrales muy profundas", explicó Yates a Salon en una entrevista telefónica. Esta tecnología brinda a los docentes acceso a información más detallada sobre ciertas regiones cerebrales que podría responder a preguntas importantes sobre la cognición, añadió.

Cuando las máquinas de resonancia magnética funcional se pusieron en funcionamiento en la década de 1990, los investigadores las utilizaban para observar el cerebro de los bebés, pero estas exploraciones se realizaban normalmente mientras dormían, explicó Yates. Esto significa que no podían estudiar cómo aspectos del cerebro despierto, como la cognición, se veían afectados por diversos estímulos.

Pero en 2002, un equipo de investigación en Francia capturó con éxito imágenes de resonancia magnética funcional de bebés despiertos para medir cómo respondían sus cerebros al lenguaje. Otro equipo de investigación en Italia realizó un experimento similar en 2015, y el primer estudio que escaneó el cerebro de bebés despiertos en EE. UU. se publicó en 2017. En la casi década transcurrida desde entonces, diversos equipos de investigación han comenzado a explorar lo que ocurre en la mente infantil para comprender mejor el desarrollo neuronal.

“Este trabajo de fMRI también está en sus inicios, y solo unos pocos laboratorios en todo el mundo lo están haciendo”, dijo Yates. “Nos entusiasma poder empezar a desentrañar lo que está sucediendo aquí”.

Al nacer, el cerebro de un bebé tiene aproximadamente un tercio del tamaño de un cerebro adulto. Casi duplica su tamaño durante el primer año de vida, creando millones de conexiones neuronales cada segundo en un proceso de aprendizaje continuo.

Sin embargo, el tamaño relativamente pequeño del cerebro de un bebé no significa que necesariamente esté subdesarrollado: sorprendentemente, las fMRIs han demostrado que los cerebros de los bebés en muchos aspectos se parecen notablemente a los cerebros de los adultos, dijo el Dr. Cameron Ellis, profesor de psicología en la Universidad de Stanford que investiga cómo es ser un bebé.

“Cuando comencé este trabajo hace más de 10 años… esperaba encontrarme en un entorno extraño donde muchas de las suposiciones que teníamos y muchas de las verdades sobre el cerebro adulto no se aplicarían”, declaró Ellis a Salon en una entrevista telefónica. “Me han demostrado una y otra vez que estoy equivocado: de hecho, el cerebro infantil se parece mucho al cerebro adulto”.

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Si bien las fMRIs de bebés han sido útiles para destacar qué regiones del cerebro están funcionando en la infancia, una limitación de estos datos es que la actividad en ciertas regiones del cerebro no necesariamente se traduce en lo mismo en los bebés que en los adultos, señaló Ellis.

"En este campo debemos ser cuidadosos al no sobreinterpretar las similitudes entre bebés y adultos como si indicaran algo sobre su capacidad cognitiva en sí misma", dijo Ellis.

Sin embargo, esta investigación ha cambiado la forma en que los investigadores conciben la mente en desarrollo de muchas maneras. Por ejemplo, los neurocientíficos suelen intuir que, en etapas más tempranas del desarrollo, la experiencia infantil se limita a procesos más sensoriales como la visión, la audición y el tacto, pero que las cosas que requieren atribuir significado o conectar dos cosas ocurren más adelante en el desarrollo, afirmó la Dra. Rebecca Saxe, profesora de ciencias cerebrales y cognitivas del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Sin embargo, en un estudio que Saxe publicó el mes pasado en la revista Current Directions in Psychological Science, ella y sus colegas descubrieron algo que desafía las suposiciones previas sobre el desarrollo cerebral infantil. En concreto, las áreas de la corteza prefrontal medial, responsables del procesamiento de entornos sociales, se activaban cuando los bebés veían rostros. En los adultos, esta región también se activa con las ideas del yo, como cuando se ve el propio número de teléfono en lugar de uno cualquiera, explicó Saxe.

“Quizás no se trate de que los bebés primero procesen visualmente y solo después se conecten con el significado social”, explicó Saxe a Salon en una entrevista telefónica. “Quizás estas regiones cerebrales estén activas porque los bebés responden al significado social de las personas y los rostros desde tan temprana edad como podemos medir sus cerebros”.

En un estudio de Turk-Browne, Ellis y Yates, publicado en Neuron en 2021, los datos de fMRI mostraron actividad en la corteza visual de los bebés al presentarles diferentes señales visuales. Esto indica que los bebés son capaces de visualizar el mundo que tienen frente a ellos en su mente mediante un proceso llamado retinotopía, ya desde los cinco meses de edad. Resulta impresionante que su proceso se asemeje tanto al del cerebro adulto, considerando que la visión de un bebé aún se está desarrollando durante los primeros meses de vida .

En otro estudio , un equipo de investigación descubrió que las partes del cerebro de los bebés encargadas de desviar la atención en la corteza frontoparietal se activaban en bebés de tan solo tres meses de edad.

“Lo sorprendente es que estas son algunas de las partes del cerebro que se cree que se desarrollan más lentamente”, declaró Turk-Browne a Salon en una entrevista telefónica. “Probablemente hayan oído hablar de la idea de que nuestro lóbulo frontal continúa desarrollándose durante la adolescencia, y es cierto, pero lo que demostrábamos es que algunas de las funciones más rudimentarias, como la forma en que desviamos nuestra atención y controlamos nuestras mentes, podrían estar respaldadas por esas regiones cerebrales incluso en la infancia”.

Sin embargo, existen diferencias importantes entre el cerebro de bebés y adultos. En un estudio de 2022 publicado por Turk-Browne, Ellis y Yates, se demostró que los bebés procesan eventos en escalas de tiempo más largas que los adultos. Esto podría ser una herramienta de aprendizaje importante para ayudar a los bebés a absorber más información sobre su entorno antes de emitir un juicio sobre él basándose en su experiencia previa, afirmó Yates.

Por ejemplo, los bebés pueden distinguir entre sonidos producidos en varios idiomas al nacer, pero alrededor de los seis a doce meses, comienzan a centrarse en el idioma que escuchan con más frecuencia y pierden la capacidad de distinguir entre sonidos producidos en otros idiomas.

“Aún no hemos relacionado esto con el aprendizaje, pero es lógico que sea útil empezar con una visión general y luego reducirla”, dijo Yates. “Algo que ocurre en la infancia es este proceso de estrechamiento perceptivo, donde los bebés, en cierto modo, tienen capacidades perceptivas más amplias que los adultos”.

También parece haber una diferencia en el procesamiento de los recuerdos en la infancia y la edad adulta. Al fin y al cabo, las personas no recuerdan su infancia; los primeros recuerdos suelen presentarse alrededor de los tres o cuatro años.

El hipocampo es la estructura cerebral responsable de la memoria y nos ayuda a recordar recuerdos específicos de eventos ocurridos en un momento y lugar determinados, así como un sentido más general de la memoria llamado aprendizaje estadístico, en el que el cerebro detecta patrones en el entorno. Por ejemplo, a medida que los niños empiezan a ir a diferentes tipos de restaurantes, el aprendizaje estadístico les ayuda a comprender qué tipo de comida se sirve en un restaurante mexicano, un restaurante tailandés, etc.

Se ha demostrado que los bebés son buenos aprendices estadísticos. Al fin y al cabo, así es como aprenden el idioma, a reconocer a sus familiares y a comprender las sutilezas de sus culturas. Sin embargo, no estaba claro si este tipo de memoria también se desarrollaba en el hipocampo de los bebés, sobre todo porque este duplica su tamaño durante la infancia.

Para investigar esta cuestión, el equipo de investigación mostró a bebés una serie de imágenes aleatorias y estructuradas mientras estaban conectados a la máquina de resonancia magnética funcional para observar si estas áreas del cerebro se activaban cuando recordaban las imágenes estructuradas a lo largo del tiempo. Descubrieron que estas mismas regiones del cerebro sí estaban activas en bebés de tan solo tres meses de edad.

“Es un hallazgo sorprendente, ya que la alternativa era que, en los bebés, el resto del cerebro, u otra parte del mismo, fuera importante para ese tipo de aprendizaje”, dijo Turk-Browne. “Pero, de hecho, descubrimos que los mecanismos adultos para el aprendizaje estadístico podrían ser funcionales en los bebés”.

Este hallazgo no explicó por qué no podemos recordar nuestra infancia, pero sí ayudó a los investigadores a delimitar las preguntas que debían plantearse para averiguarlo. Los recuerdos activaban las mismas regiones cerebrales en bebés que en adultos, pero podría ser que estos recuerdos no se puedan almacenar en la infancia. O bien, podría ser que se almacenen en la infancia, pero que se vuelvan inaccesibles para nosotros más adelante en la vida.

En otro estudio, publicado en marzo en Science , el equipo de investigación estudió el hipocampo de bebés conectados a una máquina de resonancia magnética funcional, que era capaz de almacenar recuerdos episódicos específicos —no solo patrones estadísticos— desde los 12 meses de edad. Esto sugiere que la razón por la que no recordamos nuestros primeros años está relacionada con cómo se codifican en el cerebro.

“Es posible que algunos de nuestros primeros recuerdos estén presentes en nuestro cerebro, al menos durante parte de nuestra vida, a pesar de que no podamos acceder a ellos”, dijo Turk-Browne.

El laboratorio de investigación de Turk-Browne está realizando estudios para comprender mejor cuánto tiempo perduran esos recuerdos en la mente de un bebé y cuán detallados son. Esto podría ayudar a explicar la discrepancia entre cómo experimentamos los recuerdos en la infancia y en la edad adulta.

Lo que descubran podría ayudar a confirmar o refutar varias teorías sobre por qué no recordamos nuestra infancia. Podría ser, por ejemplo, que la forma en que los bebés experimentan el mundo es diferente antes de aprender a hablar, y que etiquetar las cosas con palabras y lenguaje contribuye a forjar nuestros recuerdos con mayor longevidad.

Por ejemplo, un niño de seis meses puede recordar haber estado en una fiesta de cumpleaños y haber escuchado a sus familiares hablar, pero si no puede entender las palabras y aún no ha aprendido sobre los cumpleaños, es posible que no pueda ordenar este recuerdo con el tipo de detalle que su yo mayor usaría para recordarlo más tarde.

“Es como si el recuerdo estuviera ahí, pero no supieras cómo encontrarlo, como un problema de indexación”, dijo Ellis. “Es como si fueras a la biblioteca y alguien cambiara todos los números para que los libros no estén donde estaban”.

Sin embargo, comprender el porqué podría ayudarnos a comprender mejor cómo cosas como las experiencias de la primera infancia pueden ser tan influyentes más adelante en la vida, incluso si no se pueden recordar explícitamente, afirmó Yates. También podría ayudarnos a comprender mejor cómo se desarrollan trastornos de la memoria como la demencia o el Alzheimer, añadió Ellis.

“En el caso de los pacientes con Alzheimer, el deterioro que podría estar ocurriendo en su cerebro podría quizás repararse implementando algunos de los cambios que experimenta el cerebro infantil al adquirir aprendizaje y memoria”, dijo Ellie. “Es pura especulación por ahora, ya que desconocemos cuáles son esos cambios, pero es una posible esperanza para el futuro”.