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Desarrollo Embrionario del Sistema Nervioso Central

Desarrollo Embrionario del Sistema Nervioso Central

Introducción

Durante el desarrollo embrionario del ser humano en el vientre materno, éste desarrolla gran parte de su anatomía final durante la gestación. Este proceso de formación del sistema nervioso no ocurre de forma repentina, sino que a lo largo de la gestación van apareciendo las diferentes estructuras que van configurando el sistema nervioso del individuo.

En este artículo se expondrá cómo las distintas estructuras que componen el sistema nervioso humano se desarrollan en el vientre materno durante el periodo de gestación, cómo es dicho proceso y cómo finaliza antes del momento en el que sale del vientre materno para llevar a cabo una vida autónoma [6].


Sistema Nervioso en la gestación: Hojas blastodérmicas

Para empezar a abordar el desarrollo del sistema nervioso es necesario entender en primera instancia que tras la fecundación (la unión del espermatozoide y el óvulo, dejando el primero su cabeza dentro del segundo para poder formar el posterior cigoto, la mórula y continuar hasta el feto y el propio individuo) y los primeros momentos del desarrollo se da un proceso de división celular y que, en éste, se llegan a diferencias un total de tres hojas blastodérmicas. De dentro a fuera éstas son:

  • Endodermo: De esta hoja se crearán los órganos internos que poseerá el futuro individuo.
  • Mesodermo: De esta hoja se crearán los huesos y músculos del individuo.
  • Ectodermo: De esta hoja se crearán la piel y el sistema nervioso.

En el ectodermo se iniciará, en los primeros inicios de desarrollo de la mórula, la creación del sistema nervioso [9].


Sistema nervioso en la gestación: El tubo neural

Tras esta diferenciación inicial en tres hojas blastodérmicas de la mórula, se producen una serie de avances que establecerán en el sujeto las distintas partes del sistema nervioso.

En un primer momento, el ectodermo sufre una serie de transformaciones hasta que llega a convertirse en una placa oval plana. En esa placa aparece una hendidura que forma el surco neural y que dará lugar al juntarse los diferentes segmentos de la placa. De estas crestas neurales se desarrollará el sistema nervioso periférico, las cuales quedarán por fuera del tubo neural (cuando éste se pliega y se cierra dando origen al susodicho tubo neural a partir de esa placa oval).

Del tubo neural surgirán grandes estructuras que formarán parte del sistema nervioso del individuo, tales como los ventrículos cerebrales y el canal medular, creando también a la vez el sistema nervioso central a partir de las paredes del tubo neural.

En el primer mes de gestación de este tubo neural se originarán tres divisiones que irán desarrollando, cada una de ellas, las diferentes partes de las que se compone el sistema nervioso humano: En la parte más anterior se originará todo lo que contiene el prosencéfalo: Hemisferios cerebrales, el diencéfalo (el cual incluye el tálamo y el hipotálamo) y los ganglios basales; en la parte del medio se originará el mesencéfalo y el tronco cerebral; por último, en el segmento final conocido como rombencéfalo aparecerán el cerebelo, el puente y el bulbo raquídeo [2, 8, 9].


Desarrollo neuronal

En los próximos cuatro meses ocurrirán una serie de acontecimientos que configurarán la estructura del sistema nervioso para el futuro:

En el tubo neural se desarrolla, principalmente en su interior, toda la actividad de proliferación celular del sistema nervioso. De esta proliferación saldrán miles de millones de células que todavía están por diferenciarse, y toda esta proliferación tiene como propósito hacer que éstas vayan a las distintas regiones del sistema nervioso y consoliden allí sus conexiones neuronales. De todo este conjunto de células indiferenciadas, las que migren serán las que acaben convirtiéndose en las neuronas y acaben estableciendo conexiones neuronales mientras que el resto de células serán parte del soporte neuronal, afianzando las redes neuronales para que puedan conectarse adecuadamente.

Diferenciación

Una vez que los distintos grupos celulares han migrado y se han asentado en un punto específico del tubo neural, comienza un proceso de transformación de esas células indiferenciadas en neuronas de esa región del tubo neural en el que estén.

Adicionalmente, durante el proceso de diferenciación neural influyen e inciden en estas células factores tróficos y de crecimiento, los cuales les ayudan a hacer crecer y desarrollar, entre otras partes, las dendritas y los axones, partes primordiales en el desarrollo neuronal y que permiten que las distintas neuronas se conecten entre sí y puedan establecer las sinapsis adecuadas.

Mielinización

También se da un proceso conocido como mielinización en las neuronas que en un futuro serán parte de la estructura del sistema nervioso del individuo son envueltas, por diferentes tipos de células, con vainas de mielina. Este hecho es crucial porque la mielina es una sustancia de naturaleza lipídica que permite acelerar la transmisión eléctrica del impulso y permite, a mayores, la conducción saltatoria (esto es, que la conducción se transmita de forma unidireccional sin posibilidad a que retroceda el impulso nervioso).

Aptosisis

Por último, un proceso que acontece dentro de este proceso de migración y establecimiento de conexiones neuronales a lo largo del tubo neural del sistema nervioso es el de la apoptosis: En el proceso de apoptosis, las células que no logran establecer las conexiones pertinentes para poder desarrollar la actividad neuronal, programan un sistema de destrucción y la célula se muere gracias a él.

Durante los próximos meses ocurren otras cosas importantes desde el punto de vista neuroanatómico, ya que la maduración y la consolidación de conexiones causará la consolidación de una futura vida (fuera de la gestación) en condiciones. Durante el quinto mes de embarazo, todos estos procesos previos sirven para confirmar el número específico de neuronas que tendrá el sistema nervioso de ese individuo. A partir de ese quinto mes de embarazo, lo que primordialmente ocurrirá será un desarrollo de las estructuras del sistema nervioso (habrá un desarrollo importante de los hemisferios cerebrales y sus conexiones con significativos efectos en la actividad del feto) importantes para la vida fuera del vientre materno [1, 3, 10].


Conclusiones

Como se puede apreciar a lo largo del texto, el desarrollo del sistema nervioso va siguiendo una serie de pasos claros que necesita para poder ser una persona viable. Los primeros meses son cruciales porque de ellos salen los cimientos principales (el tubo neural y sus respectivos segmentos) para las distintas partes del sistema nervioso humano, que le permite hacer desde movimientos corporales más o menos complejos como la regulación hormonal o la captación de sentidos.

Las anomalías que puedan producirse durante el desarrollo pueden condicionar la futura vida autónoma del individuo una vez que salga del mundo real y, en función de los daños estructurales causados tanto por factores propios de la genética como los daños externos (alcohol, por ejemplo), la funcionalidad del sistema nervioso puede verse más o menos afectada [4, 5, 7].


Referencias bibliográficas 

  1. de Graaf-Peters, V. B., & Hadders-Algra, M. (2006). Ontogeny of the human central nervous system: what is happening when?. Early human development, 82(4), 257-266.
  2. Detrait, E. R., George, T. M., Etchevers, H. C., Gilbert, J. R., Vekemans, M., & Speer, M. C. (2005). Human neural tube defects: developmental biology, epidemiology, and genetics. Neurotoxicology and teratology, 27(3), 515-524.
  3. Gurniak, C. B., Perlas, E., & Witke, W. (2005). The actin depolymerizing factor n-cofilin is essential for neural tube morphogenesis and neural crest cell migration. Developmental biology, 278(1), 231-241.
  4. Habas, P. A., Kim, K., Rousseau, F., Glenn, O. A., Barkovich, A. J., & Studholme, C. (2010). Atlas‐based segmentation of developing tissues in the human brain with quantitative validation in young fetuses. Human brain mapping, 31(9), 1348-1358.
  5. Huang, H., Zhang, J., Wakana, S., Zhang, W., Ren, T., Richards, L. J., … & Mori, S. (2006). White and gray matter development in human fetal, newborn and pediatric brains. Neuroimage, 33(1), 27-38.
  6. Johansson, A. (2017). Temporal regulation of neural stem cells during cortex development
  7. Lebel, C., Roussotte, F., & Sowell, E. R. (2011). Imaging the impact of prenatal alcohol exposure on the structure of the developing human brain. Neuropsychology review, 21(2), 102-118.
  8. Sadler, T. W. (2005, May). Embryology of neural tube development. In American Journal of Medical Genetics Part C: Seminars in Medical Genetics (Vol. 135, No. 1, pp. 2-8). Wiley Subscription Services, Inc., A Wiley Company.
  9. Technau, U., & Scholz, C. B. (2003). Origin and evolution of endoderm and mesoderm. International Journal of Developmental Biology, 47(7-8), 531-539.
  10. Thomason, M. E., Dassanayake, M. T., Shen, S., Katkuri, Y., Alexis, M., Anderson, A. L., … & Studholme, C. (2013). Cross-hemispheric functional connectivity in the human fetal brain. Science translational medicine, 5(173), 173ra24-173ra24.
Germán Albeleira

Germán Albeleira

Licenciatura en Psicología. Máster en Neurociencias.

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¡Mucha suerte a todos!

Empatia: Sentir el dolor ajeno

Empatia: sentir el dolor ajeno

¿Empatía?

La empatía podría ser definida de manera muy resumida como la capacidad para sentir el dolor ajeno. Esa sería una descripción basada en una emoción negativa, también podemos definirlo en base a una emoción positiva, diríamos entonces que es sentir la alegría ajena. En resumen, es tener conciencia en torno a las emociones de los demás.


Tipos

Hay dos tipos de empatía, la afectiva y la cognitiva. La afectiva es la capacidad que nombramos anteriormente relacionada al contagio de las emociones del otro, en cambio la cognitiva refiere a entender el punto de vista del otro, también se la conoce como teoría de la mente. Nos resulta difícil desarrollar esta capacidad por lo que es importante evaluar que el criterio ajeno puede poseer semillas de verdad. Una tercera acepción de la empatía radicaría en responder compasivamente a los sufrimientos del otro.

Función de la empatía

La empatía tiende a generar una relación positiva con el prójimo, está relacionada con el altruismo, la compasión, el amor, la simpatía. La diferencia con la asertividad es que mientras en ésta uno defiende sus propias convicciones, el individuo empático entiende las convicciones de los demás. La empatía es fundamental en la política.

Si leemos en el periódico que en África doscientos veinticinco millones de personas sufren hambre, lo tomamos como una información y no nos afecta emocionalmente, pero si observamos una foto de un solo chico hambriento o, peor aún, si lo vemos en persona puede afectarnos de forma considerable y motivarnos a tomar alguna acción que disminuya su padecimiento.

La empatía tiene mucho que ver con la inteligencia emocional, que se hizo famosa por los libros de Daniel Goleman. El desarrollo de la misma está relacionado con el éxito que podemos tener en la vida. Cuando nos dirigimos a alguien la aprobación de lo que decimos está vinculada con la posibilidad de lograr empatía. Tengamos en cuenta que la mayoría de las decisiones humanas se toman por motivaciones emocionales más que por un razonamiento frío.

¿Contagio emocional?

La empatía es una forma de contagio emocional. Las llamadas Neuronas Espejo son las que se activan al observar la conducta de un congénere. Estas neuronas, descubiertas por el equipo de Giacomo Rizzolatti, están relacionadas con la empatía pero también con la imitación. Se han estudiado especialmente en macacos. Cuando un mono observa a otro romper un papel se activan las mismas neuronas espejo como cuando él mismo rompe el papel. Dado la capacidad innata de los humanos a la imitación se cree que tenemos un sistema elaborado de neuronas espejo; relacionándose trastornos como el autismo a un deficiente funcionamiento del mismo.

Las neuronas espejo se descubrieron por la imitación de movimientos del cuerpo pero también se puede aplicar a emociones e intenciones. Un grito de miedo activa nuestros centros de miedo. En el espejamiento copiamos la conducta o pensamientos del otro.


Tipos de empatía

Hay una empatía primaria que se encarga de sentir al otro a partir de su lenguaje no verbal. Está intrínsecamente involucrada en lo que llamamos intuición. “Sentimos por las tripas”. Luego, la precisión empática hace consciente lo que sentimos en la empatía primaria logrando evaluar lo que el otro piensa. Si se da la empatía en todas sus dimensiones logramos una sincronización mental y emocional con el otro. Denominamos rapport al fenómeno en el cual dos o más personas sienten esa sintonización al relacionarse entre sí.

Si además tenemos la habilidad para influenciar en los demás, o sea, trasmitimos nuestras emociones modificando la de otros decimos que desarrollamos carisma. Si por el contrario, tenemos preocupación por el prójimo y ello nos impulsa a prestarle ayuda manifestamos compasión. Esta sería una simple conexión entre quien sufre y quien está dispuesto a ayudar.

Elegimos a nuestras amistades y parejas en base a compartir afinidades. Esta conducta la vemos tanto en los primitivos grupos de cazadores-recolectores como en la sociedad actual. Investigaciones han mostrado que las personas con afinidad comparten un patrón cerebral. Comparten una forma semejante de ver el mundo. Responden de una manera similar a un mismo estímulo.

Correlatos anatómicos de la empatía

Hay varias zonas del cerebro involucradas con la empatía:

Corteza Orbitofrontal (COF)

Se haya localizada en la base del lóbulo prefrontal, un punto estratégico que comunica con áreas el sistema límbico como la amígdala que es el centro emocional. También comunica con las áreas reptilianas más primitivas. La COF filtra las emociones controlando los impulsos, dando como resultante una expresión eficaz de los sentimientos, logrando una conducta adecuada y óptima comunicación con los demás. Genera una coordinación rápida entre los pensamientos, emociones y acciones.

Circuitos prefrontales

Reevalúan el estímulo pudiendo apaciguar la amígdala. Esta reevaluación intencional produce una disminución de la actividad de la amígdala reduciendo la ansiedad. Si pensamos que la amenaza no es tan grave nos tranquilizamos. El pensamiento positivo nos genera bienestar y quien lo ejerce naturalmente suele vivir más tiempo. Aunque una exageración de esta disposición tiende hacia la mediocridad y la negación, actitudes que a la larga pueden generarnos perjuicios. Hay que buscar el punto óptimo.

Corteza cingulada anterior (CCA)

Dirige nuestras atención y coordina nuestro pensamiento. Es el centro del dolor tanto físico como emocional. Relacionada con el sentimiento de rechazo social, está también conectada con la amígdala activándose cuando sentimos una emoción.

Córtex insular

Detecta el estado corporal informándonos cómo nos sentimos.

Ganglios basales o núcleos basales

Son núcleos de sustancia gris que se encuentran en la base cerebral. Estos circuitos primitivos guardan nuestra sabiduría basada en la experiencia que se manifiesta inconscientemente como intuición. Sentimos nuestras tripas diciéndonos por ejemplo si una persona es confiable o amenazante.

Cerebelo

Toma la sutil información no verbal a fin de generar pistas sociales que nos ayudan a conocer los pensamientos e intenciones del otro.

Neuroquímica

Junto con la anatomía involucrada en la empatía también se secretan sustancias. La oxitocina, neuropéptido secretado por la hipófisis, se libera al estar acompañado por amistades así como cuando cuidamos a alguien. Nos produce placer y disminuye la ansiedad siendo beneficiosa para nuestra salud. La llamada hormona del amor es esencial para mantener relaciones afectivas a largo plazo.


Autismo y empatia

El autismo es un trastorno donde se ve afectada la empatía. Se presenta en la imposibilidad de tener una relación social adecuada. Aún se desconoce la causa de este trastorno que se manifiesta con un alto polimorfismo, de ahí que se lo llame trastorno del espectro autista.

Llamamos disemias a la dificultad de lograr sincronía con el prójimo. A diferencia del autismo solo el 5% tiene un diagnóstico asociado a algún trastorno neurológico. En la mayoría de quienes lo padecen resultaría consecuencia de no haber aprendido en la infancia la capacidad de detectar señales no verbales. Padres disémicos crían hijos disémicos, de ahí la importancia de tener una sana sociabilización desde una edad temprana

Conclusión

La empatía es la materia prima de la inteligencia social. No es el único factor que la compone pero es imprescindible para poseerla. Parece mejorar a través de los años, las experiencias, las vivencias. Está íntimamente relacionado con nuestra capacidad de liderazgo y el éxito en nuestras vidas.

La empatía domestica, como escribió Antoine de Saint-Exupéry en El Principito, solo se conocen bien las cosas que se domestican. La empatía genera una conexión emocional, para El Principito su rosa era única en el mundo. “La Empatía es invisible a los ojos”.


Referencias bibliográficas

  1. Goleman, Daniel (2006).Inteligencia Social: Editorial Planeta.
  2. Goleman, Daniel (2011). El cerebro y la inteligencia emocional: Nuevos descubrimientos: Ediciones B.
Daniel Pozzi

Daniel Pozzi

Biólogo especializado en Neurociencia.