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Cambios en el aprendizaje, en la toma de
decisiones y en las relaciones sociales

Título original: The Adolescent Brain. Changes in Learning, Decision-Making and Social Relations

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4. NO ESTÁS ENFADADO, ¿VERDAD? Importancia de reconocer las emociones faciales

7. ¿Y QUÉ VAN A PENSAR LOS DEMÁS? Tomar perspectiva y considerar las posibilidades

Perspectivas teóricas: el modelo de redes de procesamiento de información social Autonomía

¿Por qué los adolescentes se levantan tan tarde? ¿Por qué no se organizan mejor con las tareas escolares? ¿Por qué van en la moto tan rápido y sin casco? ¿Por qué van con el monopatín por calles peligrosas? ¿Por qué llegan a casa mucho más tarde de lo que habían acordado con sus padres cuando salieron? ¿Por qué hablan con sus amigos durante horas por teléfono o por internet, pero no tienen tiempo para hablar de sus actividades diarias con sus padres?

Estas son tan solo algunas de las muchas preguntas que los padres y los profesores se hacen cuando los niños van creciendo. Para muchos padres y educadores sigue siendo un misterio lo que está pasando en el cerebro de sus hijos cuando empiezan la adolescencia; se trata de un nuevo periodo entre la infancia y la edad adulta, un momento natural para explorar y probar cosas nuevas.

Este libro abarca muchas ideas procedentes de la investigación científica sobre el cerebro que nos ayudan a comprender lo que sucede cuando los niños se convierten en adolescentes, y cuando pasan de ser adolescentes a jóvenes adultos. Con la llegada de las técnicas de neuroimagen, ahora es posible desentrañar el misterio de lo que está sucediendo en un cerebro concreto mientras está llevando a cabo tareas cognitivas, jugando a videojuegos o interactuando en las redes sociales. Estos descubrimientos científicos nos informan sobre cómo aprenden los niños, cómo controlan sus pensamientos y acciones, cómo planifican sus actividades, cómo controlan sus emociones y cómo piensan en las intenciones de los demás; en definitiva, nos ofrecen una nueva perspectiva sobre el comportamiento y las motivaciones de los adolescentes.

La neurociencia ha avanzado mucho en las últimas décadas, lo que ha supuesto una gran fuente de informaciones nuevas, de las que no disponíamos hace veinticinco años. Los métodos han mejorado considerablemente en los últimos años, y tanto las hipótesis del trabajo como la selección de los participantes en los estudios se han ido realizando cada vez con mayor precisión. Pero, al mismo tiempo, tenemos que estar atentos para no adoptar con demasiada rapidez los descubrimientos de la neurociencia como la regla de oro; lo que sucede, por ejemplo, cuando estos descubrimientos se ponen inmediatamente en práctica en entornos educativos sin haberlos sometido previamente a un adecuado proceso de validación.

En este libro voy a presentar los descubrimientos más recientes en la investigación de la neurociencia sobre los adolescentes, desde una perspectiva amplia que se centre en los diversos aspectos que resultan relevantes para el desarrollo cognitivo, social y emocional en la adolescencia.

La mejor definición de adolescencia es la fase de transición entre la infancia y la edad adulta. La palabra “adolescencia” procede del latín adolescere, que significa crecer o desarrollarse. El rango de edad desde el principio hasta el final de la adolescencia difiere en cada cultura, pero hay un acuerdo general en que la adolescencia es el periodo entre los 10 y los 22 años (Steinberg, 2008).

En torno a 1900, el famoso psicólogo Stanley Hall describió la adolescencia como el periodo de Storm and Stress (es decir, de tormenta y estrés), inspirán-dose en el movimiento literario alemán Sturm und Drang (Hall, 1904). Según este autor, son tres los aspectos más importantes que caracterizan la adolescencia: conflictos con los padres, cambios de humor y comportamientos peligrosos. Esta visión de la adolescencia ha sido muy influyente durante mucho tiempo, y subrayaba que la adolescencia es un periodo de desarrollo, con sus problemas y posibilidades específicos. Hall defendió encarecidamente que los requisitos escolares se adaptasen a la fase de desarrollo de la adolescencia, pero esta propuesta no fue aceptada en su época.

Más adelante, se reformuló la idea de Storm and Stress, porque se documentó que no todos los adolescentes experimentaban dificultades. En efecto, no todos los adolescentes tienen conflictos con sus padres, ni todos los adolescentes corren riesgos. Esta adaptación de la teoría de Storm and Stress fue importante, porque algunos investigadores o teóricos estaban tan encantados con la misma, que defendían que la tormenta y el estrés eran necesarios para un desarrollo saludable, pero esto resultó no ser verdad (Arnet, 1999). En todo caso, son más los adolescentes que experimentan Storm and Stress que los que no lo hacen y, si Storm and Stress sucede en un período determinado de la vida, es más probable que ocurra en la adolescencia que en cualquier otro periodo de la existencia (Steinberg et al., 2008).

A menudo se confunde la pubertad con la adolescencia, pero la pubertad es tan solo el punto de partida de la adolescencia, el periodo de cambio hormonal que produce la maduración sexual (Shirtcliff, Dahl y Pollak, 2009). Por lo general, la pubertad tiene lugar en el periodo entre los 10 y los 15 años, aunque existen importantes diferencias entre individuos, y habitualmente la pubertad comienza en torno a un año, o un año y medio, antes en las niñas que en los niños (Braams, van Duijvenvoorde, Peper y Crone, 2015).

Los cambios corporales que suceden como resultado de la pubertad son diferentes para las niñas y para los niños. Tanto las niñas como los niños experimentan un crecimiento acelerado y la aparición del vello púbico; pero en el caso de las niñas esto va unido a cambios como el crecimiento de los pechos o el ensanchamiento de las caderas y, aproximadamente seis meses después de estos cambios corporales, comienza el ciclo menstrual. En los chicos, la pubertad implica otros cambios, como el tono de voz más grave y el crecimiento de la barba (Scherf, Behrmann y Dahl, 2012).

El comienzo de estos cambios corporales es el resultado de la liberación de las hormonas de la pubertad que afectan a la glándula pineal (Grumback y Styne, 2003). La glándula pineal está conectada, a través del flujo sanguíneo, con una importante región del cerebro, el hipotálamo. El hipotálamo y la glándula pineal están intercambiando constantemente información sobre los niveles hormonales que es necesario liberar. Así, el hipotálamo regula estos niveles y controla los niveles hormonales que son liberados por la glándula pineal. El comienzo de la pubertad está caracterizado por la liberación de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH). La GnRH se libera también antes de la pubertad, pero en una cantidad mucho menor, de modo que no influye todavía en los caracteres específicamente sexuales. El aumento de la frecuencia y de la cantidad de liberación de GnRH es lo que da comienzo al desarrollo de la pubertad. La GnRH estimula la glándula pituitaria, que libera la hormona luteinizante (HL) y la hormona folículo estimulante (HFE). La HL provoca el aumento del estrógeno en las niñas y la HFE aumenta la testosterona en los niños.

Esta segunda fase del desarrollo hormonal (la primera fase tiene lugar en el vientre materno) contribuye a las manifestaciones típicas de cada sexo en lo relativo a la apariencia física y al comportamiento social (Scherf et al., 2012).

Figura 1.1. Las influencias neuronales y el desarrollo de las hormonas de la pubertad.

Además de cambiar nuestras características corporales, las hormonas también influyen en cómo nos sentimos y en lo que hacemos.

Un buen ejemplo de esto es Sam, un chico de 13 años que últimamente se está sintiendo algo inseguro. Antes le resultaba más fácil hacer amigos, pero ahora se siente raro por su aspecto distinto y no le gusta que su voz y su piel estén cambiando. Parece que las chicas se ríen de él, lo que hace que se sienta mal. No comprende de dónde viene todo esto; antes no le importaba lo que pensasen las chicas, pero ahora le provoca timidez. A él le gustaría que todo volviese a ser como antes, y ha decidido ignorar a las chicas en general. Ahora está sobre todo con sus amigos del equipo de fútbol, lo cual hace que se sienta menos inseguro.

Sam se da cuenta de que no solo su cuerpo está cambiando, sino que también sus sentimientos son distintos. La influencia de las hormonas de la pubertad tiene una doble dirección. Por un lado, el aumento de los niveles hormonales asegura que las neuronas de ciertas regiones del cerebro se activan temporalmente. Esto no sucede solo en la pubertad, sino también en la edad adulta (Bos, Hermans, Ramsey y van Honk, 2012; van Honk et al., 2011). Las fluctuaciones hormonales pueden influir en nuestro estado de ánimo, y esto también sucede en la pubertad. Por otro lado, las hormonas también tienen una influencia organizativa en el desarrollo del cerebro que es propia de la pubertad.

Durante la pubertad la organización del cerebro se transforma y la presencia o ausencia de ciertas hormonas puede tener efectos a largo plazo en el funcionamiento del cerebro (Sisk y Foster, 2004; Sisk y Zehr, 2005). Por ejemplo, en estudios con animales se ha descubierto que la testosterona tiene efectos directos en el desarrollo del cerebro de las ratas (Melcangi et al., 2003; Pesaresi et al., 2015). Más aún, en algunas enfermedades infantiles raras se retrasa la liberación de la GnRH, lo cual causa un retraso en el comienzo de la pubertad (Grumback y Styne, 2003). Este desorden se puede contrarrestar con un tratamiento hormonal, en el que se le administran al cuerpo las hormonas que normalmente serían liberadas de forma natural.

No tiene influencia en las capacidades intelectuales el hecho de que el tratamiento hormonal empiece antes o durante el período en el que la pubertad comenzaría de forma natural. Sin embargo, cuando no se realiza el tratamiento hormonal, o cuando se comienza tarde, esto puede tener consecuencias para ciertas habilidades cognitivas, como por ejemplo el procesamiento de la información espacial (Linn y Petersen, 1985; Sisk y Zehr, 2005). Aparentemente, existe una comunicación constante entre el cerebro y la glándula pineal: no funcionan bien el uno sin la otra. Cuando el hipotálamo no le indica a la glándula pineal que habría que liberar GnRH, la ausencia de esta hormona tiene, de nuevo, una influencia en el desarrollo del cerebro.

Que las hormonas influyen directamente en los cambios corporales es algo que está bien documentado. A su vez, esto tiene importantes consecuencias en el modo en el que los adolescentes se ven a sí mismos y a los demás.

Volvamos al ejemplo de Sam. A causa de los cambios en su aspecto físico, es mucho más consciente de sí mismo y presta más atención al comportamiento de sus compañeros. Dado que la pubertad les llega en momentos distintos a los chicos y a las chicas, y que el comienzo de la pubertad es también distinto para cada persona, esto produce diferencias importantes entre unos adolescentes y otros. Mientras que una niña de 13 años puede estar experimentando el crecimiento acelerado típico de la adolescencia o “estirón”, el aumento de los pechos y el ensanchamiento de las caderas, otra niña de la misma edad puede ir bastante menos adelantada en su pubertad. Puesto que las niñas tienen la pubertad aproximadamente un año y medio antes que los niños, las diferencias en el desarrollo entre niños y niñas en esta fase son especialmente evidentes en la franja de edad entre los 10 y los 13 años.

Hay algunos indicadores que apuntan a que el comienzo de la pubertad se ha ido adelantando progresivamente. Por ejemplo, algunos estudios a gran escala han medido el momento de la menarquía, o primera menstruación, y han descubierto un adelanto paulatino del momento de aparición de la misma desde el siglo XIX (en el que la media era a los 17 años) hasta aproximadamente 1940 (cuando la media se situaba en los 13 años), momento a partir del cual parece que esta edad se ha estabilizado. Este adelanto ha sido atribuido a la mejora en la nutrición y en la salud (Sorensen et al., 2012), aunque algunos autores han defendido que las circunstancias adversas del entorno, como algunas sustancias químicas benignas, pueden influir en el comienzo de la pubertad (Parent et al., 2003). Se sigue debatiendo si la edad del comienzo de la pubertad también ha seguido disminuyendo después de los años 40, lo cual parece que se produce en algunos, pero no en todos los índices de pubertad (Euling et al., 2008).

El momento de la pubertad puede influir en la identidad social (Brooks-Gunn y Warren, 1989). En una fiesta del colegio de Sam había dos grupos de niños que no se mezclaban. El primer grupo estaba formado por niños y niñas a los que les gustaba “hacer el payaso” y que estaban ilusionados porque era su primera fiesta del colegio. El segundo grupo estaba formado por niños y niñas que “iban de guays”, que parecían mucho más maduros que el primer grupo. Estaba claro que se sentían demasiado mayores como para hacer payasadas. Dos chicos del grupo de los “guays” habían traído, en secreto, bebidas alcohólicas a la fiesta, mientras que el primer grupo estaba encantado bebiendo refrescos. Aunque ambos grupos tenían exactamente la misma edad, el primer grupo estaba menos avanzado en el desarrollo de la pubertad que el segundo grupo. Algunos estudios sobre el consumo de alcohol, aunque se centraban en la edad, descubrieron que este está asociado con un mayor avance en la pubertad (Water, Braams, Crone y Peper, 2013).

Las niñas que tienen la pubertad antes que sus compañeras son más propensas a padecer depresiones y trastornos alimenticios (DeRose et al., 2011; Hamlat et al., 2014). La razón exacta de esta diferencia todavía no ha podido ser explicada. El aumento del porcentaje de depresiones en las niñas podría ser consecuencia directa de las hormonas en el cerebro, pero también podría deberse a la reacción de los demás y de sí mismas ante los cambios corporales y la apariencia física como resultado de los efectos hormonales en el cuerpo.

Las influencias hormonales en el cuerpo suelen producir que la apariencia física de los adolescentes cambie de un modo que se distancia más del cuerpo ideal que se presenta en los medios de comunicación.

Especialmente en el caso de las chicas, las diferencias individuales en la acumulación de grasa corporal pueden hacer que se sientan inseguras (McCabe, Ricciardelli y Banfield, 2001). Además, a menudo hacer dieta no funciona, lo que produce sentimientos de fracaso. En el caso de los chicos, un cuerpo más maduro es más aceptado, conduciendo a una mayor popularidad y dominio social entre los niños que están más adelantados en la pubertad (Rowe et al., 2004).

Jim tiene 16 años y todas las mañanas sale a repartir periódicos para ganarse un dinero extra con el que irse de vacaciones con sus amigos. Aunque se esfuerza de verdad por ser puntual, ya se ha quedado dormido tres veces. La última vez, aunque había puesto dos alarmas, no logró despertarse. Las primeras dos veces que se quedó dormido, su madre lo ayudó: el jefe le llamó por teléfono a casa y su madre le llevó en coche al trabajo y le apoyó con los periódicos, entregándolos casi a tiempo. Pero la tercera vez su madre no consideró oportuno seguir ayudándole, puesto que pensó que con 16 años ya debería ser responsable de levantarse a tiempo. No es que Jim no quiera levantarse, simplemente parece imposible salir a tiempo de la cama.

Irse tarde a la cama, tener dificultades para despertarse, dormir hasta tarde los fines de semana…; todas ellas son características de los patrones del sueño de los adolescentes. Durante la pubertad, la liberación de hormonas cambia a patrones de un tipo más adulto. Esto produce un tremendo cambio en su biorritmo y en los patrones de sueño relacionados con este (Crowley, Acebo y Carskadon, 2007). Los niños pequeños suelen empezar a sentir sueño más pronto, lo que hace que se queden dormidos en un momento más adecuado.

En el caso de los adolescentes, el sistema que hace que se sientan cansados se retrasa (hasta horas avanzadas de la noche), lo que hace que estén despiertos hasta mucho más tarde y que no se sientan cansados hasta, posiblemente, las 12 de la noche. Sin embargo, todos los cambios corporales asociados con el acceso a la pubertad conllevan una gran cantidad de energía, lo que les produce una situación difícil: no pueden dormirse hasta bien entrada la noche, pero les cuesta levantarse por la mañana. Se sienten constantemente como si tuvieran desfase horario o jet-lag (Malone et al., 2015).

Como media, los niños pequeños necesitan 10 horas de sueño por las noches, mientras que los adultos se sienten descansados cuando han dormido 8 horas. Los adolescentes necesitan, como media, unas 9 horas o 9 horas y media de sueño para sentirse descansados, pero casi nunca logran esta cantidad de sueño (Dewald et al., 2010; Mercer, Merritt y Cowell, 1998). Hay riesgo de que se produzca un sentimiento crónico de falta de sueño. La calidad del sueño se reduce todavía más en periodos del estrés, como las épocas de exámenes (Dewald et al., 2014). A su vez, esto influye en su comportamiento; con la falta de sueño es mucho más difícil almacenar nueva información o ser creativos (Landmann et al., 2015).

La falta de sueño también puede provocar cambios de humor y, en circunstancias extremas, puede conducir a la depresión y afectar al sistema inmune (DAgys et al., 2012). Finalmente, algunos estudios recientes han mostrado que la falta de sueño también tiene importantes efectos en el desarrollo de la estructura cerebral (Telzer et al., 2015), así como en el funcionamiento del cerebro.

Estos estudios muestran que la falta de sueño está vinculada con la reducción de actividad en regiones del cerebro que son importantes para la regulación del comportamiento, específicamente en presencia de recompensas (Hasler et al., 2012; Telzer et al., 2013).

El periodo de desarrollo entre los 10 y los 22 años es considerado como la fase en la que se alcanzan objetivos personales y sociales maduros, como ser capaz de formar un hogar, votar por partidos políticos, conducir de manera responsable y cuidar de los miembros de la familia.

Muchos cambios en el desarrollo de objetivos sociales maduros tienen lugar durante la fase central de la adolescencia (aproximadamente entre los 15 y los 18 años) y la fase final de la misma (aproximadamente entre los 19 y los 22 años).

Los padres de Hester no son especialmente religiosos y le dan a su hija libertad para desarrollar sus propias ideas. A los 16 años, Hester ve un documental en internet sobre un proyecto de voluntariado realizado por jóvenes para ayudar a niños pobres en Bolivia. Este documental le produce una fuerte impresión, pero como es demasiado joven para participar directamente en el proyecto, decide apuntarse a una sociedad juvenil filantrópica que ayuda a niños marginados. Esta sociedad tiene ideas concretas que atraen a Hester, y le produce la sensación de que la tratan como a una persona adulta y de que puede contribuir en causas relevantes para la sociedad. Es la primera vez en la que siente tratada como una persona cuyas ideas tienen importancia, que puede cambiar a mejor el mundo, y ya no como una niña. En casa, participa en las conversaciones y habla sobre la importancia de la justicia en la sociedad. Sus padres están sorprendidos de esta rápida transformación, pues su hija ha pasado de ser una niñita a la que le gustaba jugar con sus amigas, a convertirse en una mujercita con sus propios ideales sobre cómo debería ser el mundo.

Si bien el comienzo de la adolescencia está claramente definido por los cambios hormonales que señalan el inicio de la pubertad, no está tan claro cuándo acaba la adolescencia.

Por ejemplo, en los Países Bajos los jóvenes pueden beber alcohol a partir de los 18 años, pero en los Estados Unidos la edad legal para el consumo de alcohol son los 21 años. Sin embargo, en los Estados Unidos los jóvenes pueden conducir un coche a partir de los 16 años, mientras que solo pueden hacerlo desde los 18 en los Países Bajos. En algunos países, los jóvenes pueden votar a partir de los 18 años, pero antiguamente esto sucedía a los 21. Así pues, no está claro cuándo termina la adolescencia y cuándo comienza la edad adulta; este punto final es, hasta cierto punto, definido culturalmente (Schlegel y Barry, 1991). El punto final de la adolescencia también depende del ámbito de estudio, ya se trate, por ejemplo, del desarrollo cognitivo o del desarrollo social y afectivo.

Uno de los ámbitos en los que se producen cambios durante la adolescencia es el del desarrollo cognitivo, que se refiere en gran medida al modo en el que aprendemos nuevas informaciones y en el que controlamos pensamientos y acciones. Este aumento de las habilidades cognitivas se considera a menudo en el marco del desarrollo del control de las funciones ejecutivas. Las funciones ejecutivas abarcan muchos procesos distintos, como la habilidad para mantener información en la memoria funcional, para ser capaces de cambiar con flexibilidad de una tarea a otra o para inhibir respuestas si el entorno lo requiere de nosotros (Diamond, 2013). En conjunto, estas funciones ejecutivas nos permiten llevar a cabo comportamientos complejos y orientados a fines. Con el paso de los años, las funciones ejecutivas mejoran considerablemente, lo cual nos permite planificar tareas y adaptarnos a un entorno en cambio continuo.

Sin embargo, los diferentes tipos de funciones ejecutivas se desarrollan a ritmos distintos y lo más probable es que la capacidad de planificar con madurez no se encuentre presente hasta que todos los componentes de las funciones ejecutivas funcionen bien juntos (Huizinga, Dolan y van der Molen, 2006). Las regiones del cerebro más importantes para el desarrollo del cerebro se describen en el capítulo 2.

Además del desarrollo de las habilidades cognitivas, la adolescencia se vincula con cambios en las funciones sociales y afectivas. Los adolescentes desarrollan una perspectiva distinta de la sociedad. Además, cambia el modo en el que se ven a sí mismos y a los demás. Según el modelo de Loevinger (Loevinger, 1998; Westenberg et al., 2004), los adolescentes atraviesan diferentes fases de desarrollo social y emocional que contribuyen, todas ellas, a la tarea de convertirse en adultos independientes, con fines sociales maduros.

La primera fase, la fase impulsiva, se caracteriza por una combinación de comportamiento impulsivo, dependencia de los demás y obediencia. A causa del carácter impulsivo de esta fase, es probable que los niños actúen súbitamente de forma agresiva, pero también de forma empática. Los niños que se encuentran en esta fase suelen estar centrados, sobre todo, en sí mismos, y esperan que los demás respondan a sus necesidades. Por otro lado, esperan que sus padres y sus profesores fijen las normas, lo cual también significa que el comportamiento impulsivo puede ser fácilmente corregido.

La siguiente fase es la fase de autoprotección. Las relaciones oportunistas son características de esta fase. La situación de dependencia de la fase impulsiva está siendo reemplazada por una situación de autoproteccción, en la que los adolescentes intentan controlar sus impulsos y emociones. A menudo niegan sentirse heridos o padecer miedo. Esta fase se caracteriza por objetivos egoístas y las amistades se forman basándose en el propio beneficio.

Al pasar de la segunda a la tercera fase, la fase de conformación, tiene lugar un cambio importante. Esta fase se caracteriza por la igualdad, la reciprocidad y el comportamiento prosocial. En la fase impulsiva, los niños están orientados sobre todo a sí mismos, pero en la fase de conformación se experimentan los beneficios de los demás también como beneficio para uno mismo. Entre amigos es importante ser prosocial y se da el miedo al rechazo. Las relaciones son recíprocas, es decir, tiene que darse una simpatía mutua antes de participar en actividades conjuntas.

La fase final es la fase de autoconciencia, que se caracteriza por un sentimiento de unicidad, tolerancia y relaciones personales. El adolescente en esta fase es más consciente de sus necesidades y objetivos personales, así como de cuándo estos no se adecuan a los objetivos del grupo. Ser sincero y fiel a las propias necesidades es importante, incluso aunque conduzca al rechazo. El comportamiento depende más de cada situación concreta y se vuelve más flexible.

No existen límites claros de edad en los que se van produciendo estas fases, pues la velocidad a la que los niños las atraviesan cambia con cada persona. En general, podríamos decir que la fase impulsiva y la fase de autoprotección tienen lugar principalmente entre los 8 y los 11 años. La mayoría de los adolescentes pasan entre los 12 y los 14 años de la fase de autoprotección a la fase de conformación, que alcanza su clímax alrededor de los 16 años, pero sigue aumentando hasta aproximadamente los 21 años. Entre los 21 los 25 años, aproximadamente el 75% de los adolescentes se encuentran en la fase de autoconciencia (Westenberg et al., 2004).

Mientras suceden estos cambios cognitivos y socio-afectivos, se producen cambios masivos en la estructura y el funcionamiento del cerebro en desarrollo, conocimiento que hemos adquirido como resultado del desarrollo de las investigaciones científicas en neuroimagen. En el curso de los últimos 15 o 20 años hemos logrado describir estos cambios en relación con el desarrollo del cerebro. Previamente, apenas disponíamos de las herramientas para examinar el desarrollo de un cerebro vivo, e incluso en la actualidad las técnicas para escanear los cerebros en desarrollo siguen avanzando cada día.

En los siguientes capítulos, estudiaremos estos cambios en el desarrollo del cerebro más detalladamente, examinando el cambio en las emociones y en el control de las mismas (capítulos 3 y 4), y qué es lo que hace de la adolescencia un periodo único de evolución para las relaciones sociales en desarrollo (capítulos 5, 6, 7 y 8). Antes de comenzar a estudiar estas interesantes relaciones entre el cerebro y el comportamiento, veamos primero, de forma más detallada, los cambios que tienen lugar en la estructura del cerebro.

Durante la adolescencia se da un cambio muy significativo en la organización del cerebro, pero no todas las regiones se desarrollan al mismo ritmo. Se cree que el ritmo al que se desarrolla una región del cerebro tiene que ver con las destrezas que el niño va adquiriendo (Casey, Tottenham, Liston y Durston, 2005). Por ejemplo, las regiones de la corteza prefrontal que se desarrollan más lentamente son importantes para las destrezas cognitivas, como la planificación, que también presentan un desarrollo prolongado (Gogtay et al., 2004; Mills y Tamnes, 2014).

Antes de describir más detenidamente estos cambios en los capítulos siguientes, este apartado va a repasar las partes fundamentales de las que consta el cerebro. La descripción será general. Para descripciones más detalladas de la anatomía del cerebro, ver Scarabino y Salvolini (2006) y Standring (2016).

El cerebro es un órgano sumamente complejo. Consta de miles de millones de neuronas, todas ellas conectadas entre sí (figura 1.3). Lo más interesante de estas neuronas y de las conexiones entre las mismas es que forman redes que se comunican las unas con las otras.

El cerebro consta de materia gris y de materia blanca. La materia gris está formada por cuerpos celulares de neuronas. Estas neuronas generan potenciales de acción o impulsos eléctricos (una onda de energía eléctrica) y envía así información a otras células. Las neuronas se soportan sobre las células de la glía (glía = pegamento), que generan la mielina (una capa aislante de protección), que cuidan del resto de la estructura de la célula y de los residuos de transporte. La materia blanca consta de axones (una prolongación de la neurona), que inter-conectan a las neuronas a largas distancias, aunque también a cortas.

El cerebro tiene muchas regiones que son importantes para distintas funciones psicológicas y del comportamiento. Para comprender estas funciones es importante aprender más acerca de las distintas regiones y de las diferencias entre las mismas.

El cerebelo es una estructura que se encuentra en la parte posterior del cerebro y que tiene forma de champiñón. El puente troncoencefálico es una pequeña región al principio de la columna vertebral que, evolutivamente, es la parte más antigua del cerebro. Aunque el puente troncoencefálico sea una región pequeña del cerebro, no hay que subestimar sus funciones, pues resulta crucial para el envío de información desde el cerebro al cerebelo y viceversa. Sobre el puente troncoencefálico se encuentra el mesencéfalo o cerebro medio y, por delante del cerebro medio, se sitúan el tálamo y el hipotálamo. Estas estructuras son importantes para la regulación de hormonas y para funciones corporales vitales, como el control de la temperatura corporal.

Más anterior y en las capas más externas del cerebro se encuentra el córtex o corteza cerebral. El córtex es la capa externa del cerebro que, a su vez, consta de una serie de capas y que, evolutivamente, es relativamente joven. Debido a esta estructura en capas, el córtex abarca una gran porción del cerebro. Esta región tiene el tamaño de dos puños, pero si se desdobla completamente alcanza el tamaño de un balón de baloncesto.

El córtex se puede dividir, a su vez, en cuatro subregiones: el lóbulo occipital, el lóbulo temporal, el lóbulo parietal y el lóbulo frontal. Como se mostrará en los capítulos siguientes, cada uno de estos lóbulos contribuye de un modo distinto a un amplio rango de comportamientos sociales complejos.

Puesto que estas regiones son tan grandes, a menudo utilizamos indicaciones que designan su localización dentro del córtex. La primera designación es superior o inferior, indicando si es la parte de arriba o de abajo. La segunda designación es ventral o dorsal, donde ventral indica “situado en el lado del estómago”, y dorsal “situado en el lado de la espalda”. La tercera designación es anterior o posterior, donde anterior significa “en la parte de delante” y posterior significa “hacia la parte de detrás”. La última designación es medio y lateral, donde medial se refiere a “en la parte interior” y lateral se refiere a “en la parte exterior”.

Hay tres estructuras, situadas en profundidad bajo el córtex: los ganglios basales, la amígdala y el hipocampo, que trabajan estrechamente unidas con las regiones de la corteza.

Por último, el cerebro consta de dos hemisferios (izquierdo y derecho), que están conectados entre sí a través del cuerpo calloso, una estructura en el medio del cerebro que comunica rápidamente las señales entre los hemisferios. Existen muchas especulaciones sobre la diferencia entre las funciones localizadas en los hemisferios izquierdo y derecho del cerebro, pero la mayoría de estas diferencias hemisféricas todavía no han sido comprendidas por completo.

La mayoría de las personas tienen las funciones del lenguaje lateralizadas en la parte izquierda del cerebro, pero esta es probablemente la función que ha sido mejor estudiada en lo relativo a las diferencias entre hemisferios. Para muchas otras funciones, la distinción entre derecha e izquierda todavía no está clara, y a menudo los investigadores indican que ambos hemisferios participan en una determinada función cognitiva o socio-afectiva.

El desarrollo del córtex es un proceso muy complejo. Los cambios más significativos tienen lugar antes de que la persona nazca; en el espacio de nueve meses una única célula se transforma en un órgano complejo y completo (reverbera). Antes del nacimiento, aproximadamente entre 6 y 18 semanas después de la concepción, hay una enorme producción de neuronas (¡más de 200.000 por minuto!). Durante este periodo se forma el cerebro. Las neuronas viajan desde el tubo neural a distintos lugares y establecen conexiones entre las regiones del cerebro. El córtex se forma desde dentro hacia fuera. Algunas neuronas ya tienen una función específica cuando se desarrollan y para estas neuronas es importante llegar a su destino final. Pero la mayoría de las neuronas son muy flexibles y pueden desempeñar funciones distintas. No asumen su función específica hasta que han llegado a su destino final y, trabajando con las demás neuronas locales, asumen esa función específica (Uylings, 2000).

La primera región del cerebro que se desarrolla es el bulbo raquídeo, una región importante para las funciones primarias, como el control del ritmo cardíaco. Las regiones cerebrales más grandes, incluyendo el córtex, se desarrollan más adelante, pero aproximadamente cuatro meses después de la concepción, el cerebro está prácticamente formado. La única tarea que tiene que completar es crecer y establecer conexiones. La mayor parte de proceso tiene lugar antes de que el bebé nazca.

No obstante, después del nacimiento el córtex sigue desarrollándose a gran velocidad y el desarrollo de las diferentes estructuras cerebrales es acompañado por cambios en el comportamiento. Durante el desarrollo del córtex primero se da una gran producción de materia gris, que después disminuye. Esta disminución de materia gris se ve acompañada a menudo de una mejor actuación en el comportamiento (lo que no se usa se pierde). Una producción excesiva conduce potencialmente a una eficiencia menor; disminuyendo el número de neuronas, las neuronas más efectivas se vuelven más fuertes y las que no son eficientes son eliminadas. Este aumento y disminución de la materia gris sucede a ritmos distintos en cada región del cerebro.

La cumbre de materia gris en las distintas regiones del cerebro tiene lugar aproximadamente entre los 4 y los 8 años de edad, pero las fases finales no se alcanzan hasta el comienzo de la edad adulta (Gogtay et al., 2004; Gogtay y Thompson, 2010). Recientemente se ha descubierto que la disminución de la densidad de columnas sinápticas en la corteza prefrontal continúa incluso después de la adolescencia, hasta el comienzo de la década de los 30 años (Petanjek et al., 2011). Hay ciertas evidencias de diferencias de género en las trayectorias del desarrollo del cerebro, especialmente en el volumen global del cerebro, pero no se comprende por completo si esto está relacionado con la conducta ni en qué medida lo está (Koolschijn y Crone, 2013; Vijayakumar et al., 2016).

El auge de materia gris tiene lugar relativamente pronto en el caso de las regiones sensoriales primarias del cerebro, como el lóbulo occipital, pero mucho más tarde para las cortezas asociativas, como la corteza prefrontal y los lóbulos temporal y parietal. Los investigadores creen que el comportamiento de los niños se ve influido por la velocidad a la que aumenta la materia gris. Estas diferentes trayectorias de desarrollo quizás puedan explicar por qué los niños aprenden diferentes destrezas en edades distintas. Puede que algunas regiones cerebrales todavía no hayan alcanzado la madurez para realizar determinadas tareas (Casey et al., 2005).

Al contrario que la materia gris, que presenta primero un aumento y posteriormente una disminución, la materia blanca del cerebro manifiesta aumentos más generales durante la infancia y la adolescencia (Ladouceur et al., 2012), aunque un estudio reciente también señala cambios regionales específicos en la arquitectura de la materia blanca entre los 4 y los 11 años de edad (Krogsrud et al., 2016). La materia gris genera potenciales de acción, que son protegidos y transportados por la materia blanca. Así, la materia blanca es una parte importante para la comunicación entre neuronas. Esta información es comunicada por neurotransmisores, que pueden tener una función activadora, gracias a la cual las neuronas comienzan a trabajar más intensamente, o una función inhibidora, que hace que las neuronas trabajen con menos intensidad. La producción de neurotransmisores también cambia hasta aproximadamente los 15 o 16 años de edad.

Un neurotransmisor bien conocido es la dopamina, que desempeña una función importante en el aprendizaje y en la motivación, y que tiene un papel principal en la adolescencia (Telzer, 2016; Wahlstrom, White y Luciana, 2010).

Las hormonas de la pubertad influyen en el desarrollo del cerebro hasta el punto de que pueden tener un influjo estimulador del desarrollo de la materia gris y de la materia blanca. Puesto que se produce una variación al comienzo de la pubertad, es posible examinar si la pubertad influye en el desarrollo cerebral de los niños de una misma edad y de un mismo contexto socioeconómico. Hay estudios que han demostrado que los niños más avanzados en la pubertad tienen también tractos o fibras nerviosas más maduras de materia blanca en el cerebro (Peper et al., 2011; Peper, Koolschijn y Crone, 2013). Aunque la pubertad se expresa de forma distinta en los niños y en las niñas, no se han encontrado grandes diferencias de género en cuanto al desarrollo de la materia blanca (Krogsrud et al., 2016). Así pues, es posible que los patrones de desarrollo de niños y niñas sean comparables y que la pubertad afecte al desarrollo cerebral en ambos sexos.

Algunas regiones del cerebro experimentan un periodo de mayor sensibilidad o plasticidad, es un período en el que el desarrollo cerebral es especialmente flexible. Son periodos de tiempo en los que el daño o las carencias tienen una influencia mayor que en otros periodos de la vida. Por ejemplo, si un niño está expuesto al alcohol o a la nicotina durante el embarazo, esto aumenta la probabilidad de que se produzcan problemas mentales en fases posteriores de la vida (Gautam et al., 2015). También después del parto existen períodos en los que algunas regiones son especialmente sensibles a las influencias del entorno, como el lóbulo occipital, que es altamente sensible a los estímulos visuales al comienzo de la vida. Si esta región no recibe estímulos en este periodo específico del desarrollo, pierde su función (Collignon et al., 2015).

En estos periodos sensibles, el cerebro está altamente equipado para llevar a cabo una tarea determinada y, si no se establecen las conexiones en este momento específico, se vuelve más difícil hacer dichas tareas más adelante, porque existe una gran competición entre neuronas. Para otras regiones del cerebro, el periodo sensible está menos claro o lleva mucho más tiempo (Fuhrmann, Knoll y Blakemore, 2015). Este es el caso, por ejemplo, de las regiones del cerebro que son importantes para aprender nuevas destrezas en la escuela, como el álgebra (Qin et al., 2004).

Las técnicas con las que podemos estudiar la estructura y actividad del cerebro vivo no se han desarrollado hasta hace poco, pero el interés por comprender cómo funciona el cerebro hace mucho que existe. Antes de que desarrollásemos las técnicas para estudiar las funciones cerebrales de forma directa, los investigadores obtenían sus conocimientos a partir de pacientes con daños cerebrales causados por un tumor, una bala u otra adversidad. Estos tipos de daño cerebral, a pesar de resultar devastadores para los pacientes, han sido una gran fuente de información sobre cómo funciona el cerebro. Por ejemplo, los neuropsicólogos dieron pasos de gigante en la comprensión de las funciones cerebrales durante la Segunda Guerra Mundial, estudiando los problemas que cada tipo de daño cerebral causaba en los soldados (Mecacci, 2005). Estos investigadores examinaban qué funciones quedaban intactas y qué funciones resultaban afectadas y, después de que los pacientes hubieran muerto, diseccionaban sus cerebros y determinaban la localización del problema. Esto permitió a los investigadores descubrir qué daño cerebral concreto causaba cada disfunción específica.

Este tipo de investigaciones científicas todavía se siguen realizando en la actualidad, con la excepción de que ya no es necesario esperar hasta que el paciente haya fallecido para poder determinar la localización del daño. Utilizando las técnicas de imagen cerebral, como la resonancia magnética, se pueden determinar con gran precisión las estructuras del cerebro. Cuando el paciente padece una disfunción concreta, como por ejemplo el reconocimiento facial, o dificultades para generar palabras, y el daño se encuentra en una localización muy específica, puede concluirse que la región cerebral dañada es probablemente muy importante para esa función específica (Bechara et al., 2005).

Pero, ¿cómo podemos determinar qué regiones del cerebro son importantes para realizar ciertas tareas en adultos sanos, en niños o en adolescentes?

Para responder esta pregunta, los científicos se han apoyado en dos importantes técnicas. En la década de los años 30 del siglo pasado se desarrolló el electroencefalograma (EEG). El EEG funciona con electrodos que se sitúan en la parte exterior del cráneo y que pueden detectar pequeños cambios en la actividad cerebral. Cuando un grupo de neuronas se activa al mismo tiempo, esto produce pequeñas señales eléctricas que son percibidas con el EEG. Una gran ventaja de este método es que puede determinar con gran precisión cuándodónde