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viernes, 15 de mayo de 2015

Cerebro en reposo...Inteligencia en acción

¿Dónde se localiza la inteligencia en el cerebro? ¿Se puede, de hecho, localizar? ¿Qué diferencia el cerebro de personas "'más' inteligentes" del de personas "'menos' inteligentes"?

Inteligencia. Imagen tomada de: babymoon.es
La inteligencia es, sin duda, uno de los intereses más antiguos de la Psicología y la Pedagogía. Más recientemente la neurociencia también ha querido y ha buscado dar su aporte al respecto. No obstante, es todo un reto logístico y metodológico estudiar el cerebro en funcionamiento mientras se realizan pruebas de inteligencia, puesto que la adaptación de éstas a entornos que permitan "observar" al cerebro en funcionamiento no es tarea sencilla. 

Por eso, existe una tendencia reciente en la neurociencia cognitiva que consiste en estudiar el cerebro "en reposo" (el cual no es enormemente diferente del cerebro "activo" o concentrado en una tarea -después de todo, el cerebro vivo nunca está completamente en reposo-) y correlacionar esa actividad con algún constructo psicológico. Precisamente eso hicieron los investigadores Leiqiong Wang, Ming Song, Tianzi Jiang, Yunting Zhang y Chunshui Yu en 2011. A continuación, presentamos su estudio.
 
Introducción
Empiezan Wang et al. su artículo reconociendo que la relación entre cerebro e inteligencia es una cuestión que ha atraído a muchos investigadores, muchos de los cuales han intentado descubrir el misterioso velo a través del uso de diversas técnicas de neuroimágenes para examinar tanto la estructura como la funcion del cerebro. Por ejemplo, traen a colación estudios en los que a través del uso de resonancia magnética (RM) se ha encontrado una relación positiva entre la inteligencia y:
- El volumen total del cerebro (estructural).
- El volumen de la sustancia gris o densidad de las regiones corticales prefrontal, parietal y temporal (estructural).
- La actividad de algunas regiones cerebrales, especialmente los lóbulos frontales y parietales (funcional, realizando una tarea).
- La conectividad funcional entre la corteza prefrontal dorsolateral y una variedad de áreas cerebrales (funcional, en estado de reposo o resting state).
 

Sin embargo, señalan los autores, los estudios previos con resonancia magnética funcional (RMf) durante "estado de reposo" (es decir, sin realizar tarea alguna) en el campo de inteligencia se han enfocado en estudiar la eficiencia de todo el cerebro o la conectividad interregional de larga distancia (es decir, sincronización en la actividad de regiones cerebrales no necesariamente adyacentes) mas no en la conectividad local, la cual podría permitir idenificar las áreas cerebrales que pueden ser centrales en relación con la inteligencia. Por eso realizaron este estudio.

Objetivo
Wang et al. se propusieron investigar la correlación entre la conectividad local y la inteligencia. Para tal fin, usaron la "homogeneidad regional" como una medida para evaluar la conectividad local.

Homogeneidad regional, ReHo
El análisis de "homogeneidad regional" (ReHo, por sus siglas en inglés) mide el grado de homogeneidad de una región cerebral en cuanto a las fluctuaciones de la actividad BOLD (blood oxygenation level-dependent) durante el reposo. Tal grado de homogeneidad se refiere a la sincronización local de voxels dentro de un área específica del cerebro. Según lo explican los autores, en este método se tiene en cuenta el coeficiente de concordancia de Kendall, el cual mide la correlación de la serie temporal de un vóxel dado, con sus vecinos más cercanos, basado en la asunción de que la actividad significativa del cerebro es más probable que ocurra por grupos de voxels que en un solo vóxel.

Método
Cincuenta y nueve sujetos diestros (29 hombres y 30 mujeres; edad promedio de 24,6 años) participaron en el estudio. A los participantes se les aplicó la batería WAIS (Wechsler Adult Intelligence Scale) de inteligencia, en su versión china y se obtuvo un cociente o coeficiente de inteligencia de la escala completa (11 sub-pruebas y de acuerdo con los baremos basados en edad). El rango de este coeficiente total en estos participantes estuvo entre 90 y 138 (media: 119,4 +/- 13,9).

Cubos, una de las sub-pruebas del WAIS.

A los participantes además se les realizó una RMf en un escáner de 3 Tesla. Durante la resonancia no se les pidió realizar ninguna tarea específica, sino sólo permanecer con los ojos cerrados, relajados y tratando de moverse lo menos posible.

Análisis de los datos
Para definir la ReHo, en un vóxel dado se tomó el coeficiente de concordancia de Kendall de la serie temporal de éste en relación con la serie temporal de sus 26 vecinos más cercanos. Se generaron mapas individuales de ReHo calculando dicho coeficiente dentro de una máscara de sustancia gris, vóxel por vóxel. Adicionalmente, considerando la posible influencia de las variables sexo y edad, los investigadores realizaron análisis de correlación parcial ajustando por sexo y edad para evaluar las correlaciones entre los puntajes de coeficiente total de inteligencia y la ReHo a lo largo de todos los sujetos, también vóxel por vóxel.

Resultados




Los puntajes de coeficiente total de inteligencia estuvieron correlacionados de manera positiva con los valores de ReHo en los lóbulos parietales inferiores (bilateralmente); los giros frontal medio, parahipocampal y temporal inferior; el tálamo derecho; los giros frontal superior y fusiforme; y el lóbulo parietal superior derecho. En cambio, no se encontraron áreas cerebrales cuyos valores de ReHo estuvieran negativamente correlacionados con los puntajes de inteligencia.

Figura tomada del artículo de Wang et al. que muestra las regiones que correlacionaron con los puntajes de inteligencia.

Discusión
Wang et al. puntualizan que la asociación entre estas áreas cerebrales e inteligencia ha sido reportada previamente en muchos estudios. Incluso, ellos mismos ya habían mostrado que durante el estado de reposo, los puntajes de inteligencia estaban correlacionados con la fuerza de la conectividad funcional entre la corteza prefrontal dorsolateral y una variedad de áreas cerebrales incluyendo los lóbulos frontales y parietales.

Según los autores, los hallazgos de su estudio son consistentes con la teoría de integración parieto-frontal de la inteligencia (P-FIT, por sus siglas en inglés) de Jung y Haier, quienes revisaron 37 estudios modernos de neuroimágenes y encontraron que las áreas cerebrales relacionadas con la inteligencia incluyen la corteza prefrontal dorsolateral, el lóbulo parietal inferior y superior, la corteza anterior del cíngulo y regiones dentro de los lóbulos temporales y occipitales. Únicamente, añaden Wang et al., los giros parahipocampales bilateralmente y el tálamo derecho fueron las dos áreas cerebrales reportadas en su estudio, que no están integradas en el modelo P-FIT, pero a las cuales estudios animales y otro tipo de estudios soportan como importantes para la inteligencia.

Investigadores como Buzsaki y Draguhn han sugerido que la sincronía neuronal puede facilitar la coordinación y organización del procesamiento de información en el cerebro a lo largo de varios rangos espaciales y temporales. Wang et al. ahora añaden que la ReHo relativamente más alta de las regiones cerebrales puede facilitar que ellas procesen información, lo cual puede ser una de las bases para una inteligencia relativamente más alta. Agregan que una explicación alternativa para la asociación entre la conectividad local y la inteligencia es que refleja que estas áreas cerebrales están constantemente procesando información relacionada con la cognición.


Conclusión
Wang et al. concluyen su artículo sugiriendo que la inteligencia general implica múltiples regiones a lo largo de todo el cerebro, especialmente los lóbulos frontal, parietal y temporal.





Referencia:
Wang L., Song M., Jiang T., Zhang Y., & Yu, C. (2011). Regional homogeneity of the resting-state brain activity correlates with individual intelligence. Neuroscience Letters, 488. pp. 275-278.

Comentario
Interesante estudio el de Wang y colaboradores. Como vimos, es posible obtener información valiosa del estudio del "cerebro tranquilo", es decir, del cerebro que tiene "sueltas las riendas" y sigue su propio curso. En este caso, estos investigadores de China pudieron encontrar una correlación positiva entre el grado de sincronización local de la actividad BOLD en ciertas áreas cerebrales (de los lóbulos frontal, temporal y parietal, y el tálamo) y puntajes globales de inteligencia. Sin embargo, a pesar de reportar que son todas significativas, los autores no muestran los datos que reflejen la "fuerza" de esas correlaciones para cada área.

¡A muchos nos gustaría saber qué tienen tales áreas de esa red fronto-parietal de especial para jugar un papel importante! ¿Deben estar más o menos activas durante procesos intelectuales para "generar alta inteligencia"? ¿O, por el contrario, deben estar más o menos activas en ausencia de procesos intelectuales?

Por supuesto queda muchísima tela por cortar. Este estudio representa una evidencia modesta de las áreas que más podrían estar implicadas en "eso" que comprende "eso" que llamamos inteligencia. ¿Por qué "eso"? Porque inteligencia es de los constructos psicológicos más complejos y profundos de definir y estudiar y porque, además, es de aquellos que más incluye componentes sociales, biológicos y hasta económicos...¿O qué piensan ustedes?


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