Cuando el espermatozoide y el óvulo se encuentran, el ADN del padre y de la madre se combinan, desencadenando el comienzo de una nueva vida. Una gran parte de los miles de códigos genéticos que componen a una persona forman el sistema nervioso central.
Pero la personalidad, las emociones y los pensamientos de un niño no están determinados por estos códigos. Más bien, después del nacimiento, surgen a medida que el cerebro se desarrolla e interactúa con el medio ambiente. Pero la explosión de crecimiento celular que comienza en la concepción es el primer paso en la formación del cerebro y de todos los sueños y esperanzas que contiene.
Divisiones exponenciales
En la primera etapa de desarrollo, el óvulo fertilizado (también llamado "cigoto") sufre una serie de divisiones rápidas. Una celda se convierte en dos, dos en cuatro, cuatro en ocho, y así sucesivamente, hasta que esta división exponencial da como resultado una pequeña esfera hueca que contiene cientos de celdas casi idénticas. Dos semanas después de la concepción, la bola de células todavía se está dividiendo.
Primero, hay una abolladura en la esfera. Las células entran en la hendidura y se mueven hacia abajo, creando tres capas de células: la capa externa se llama ectodermo, la capa interna se llama endodermo y la capa intermedia se llama mesodermo.
Durante las siguientes semanas, estas tres capas de células crecen hasta convertirse en los tejidos de los sistemas vitales del cuerpo: el endodermo forma el tracto digestivo, el mesodermo forma los músculos, los huesos, el corazón y los genitales, y el ectodermo Forma el cerebro, los nervios y la epidermis de la piel.
El cerebro comienza a desarrollarse en la tercera semana.
El cerebro del recién nacido comienza a desarrollarse en la tercera semana después de la concepción. En este momento, aparece en la cabeza del embrión una fina capa de células con forma de cuchara llamada placa neural. Las características principales del futuro cerebro ya se forman durante el primer mes de desarrollo embrionario. Los hemisferios cerebrales se desarrollarán a ambos lados del surco central de la placa neural, formando un cerebro humano simétrico de izquierda a derecha.
A medida que el feto crece, la porción dentada de la capa de células en forma de cuchara se convierte en el cerebro mismo y el mango se convierte en la médula espinal. Cuando la placa neural se pliega formando un tubo, la expansión original en forma de cuchara se convierte en el prosencéfalo, el mesencéfalo y el rombencéfalo. A medida que se desarrollan, juntos forman la parte principal del cerebro. Además, forman el tálamo, el hipotálamo, el cerebelo y la médula espinal en la parte posterior e inferior.
Mudarse del lugar de nacimiento a la residencia permanente
Los procesos de desarrollo más activos ocurren en la corteza cerebral, la capa más grande y externa del cerebro. Durante el primer mes de desarrollo embrionario, se generan 250.000 nuevas células nerviosas cada minuto y las neuronas comienzan a asumir tareas específicas. Primero, se mueven lentamente desde donde las células se dividen y forman hasta sus hogares permanentes en otras partes del cerebro. La mayoría de las neuronas se desplazan a la corteza, pero algunas viajan a otros lugares, como el cerebelo. Este proceso se llama migración.
Este proceso es bastante mágico porque las neuronas tienen que moverse una cierta distancia y porque pueden encontrar con precisión su camino a lo largo de caminos complejos en el cerebro en desarrollo. La distancia que migran millones de neuronas equivale a la de una persona caminando de Los Ángeles a Boston, y aproximadamente la misma distancia que la de Urumqi a Shanghai. Sorprendentemente, pudieron encontrar el objetivo sin mirar un mapa.
Una vez que las neuronas migratorias llegan a su destino, forman axones y dendritas para conectarse con otras neuronas. Al igual que las carreteras conectadas a una red de transporte, las neuronas crean un sistema de comunicación que conecta todas las áreas del cerebro. Algunos canales reciben cantidades masivas de señales sensoriales y se convierten en autopistas de información. Otros se han convertido en callejones sin salida o degradados a asfalto desmoronado por falta de uso.
Nueva comprensión de las enfermedades cerebrales
El cerebro es extremadamente sensible a cualquier cosa que afecte la migración neuronal. Hace poco más de una década, los neurocientíficos creían que cada neurona tenía su propia ubicación específica y prediseñada cuando comenzaba a migrar en el cerebro. Ahora, los investigadores han descubierto que las neuronas tienen características diferentes debido a sus diferentes distancias y a dónde van.
Por ejemplo, las neuronas que procesan la comunicación verbal no están programadas naturalmente para ser neuronas del lenguaje. En cambio, se convierten en neuronas del lenguaje al migrar a áreas del cerebro asociadas con el lenguaje.
Este descubrimiento ha propiciado una nueva comprensión de diversas enfermedades cerebrales. Si algo interfiere con la migración de las neuronas a sus objetivos previstos, provocando una migración excesiva o insuficiente, puede tener un gran impacto. El autismo, la esquizofrenia, la dislexia y la epilepsia están relacionados con una migración neuronal anormal.
El síndrome de alcoholismo fetal también se asocia a la migración. El cerebro es muy sensible a sustancias tóxicas que pueden afectar la migración. Aquí nos gustaría enfatizar la advertencia para las mujeres embarazadas: evite exponer al feto en desarrollo al alcohol, tabaco, drogas u otras sustancias químicas que puedan interferir con el desarrollo saludable del cerebro.
Supervivencia de los más aptos en las neuronas
Las células gliales ayudan a las neuronas en migración. A lo largo del camino, brindan apoyo y nutrientes a las neuronas, algunos ayudan a regular el metabolismo neuronal y otros cubren los axones de las neuronas con mielina. La mielina es una sustancia grasa que proporciona aislamiento y, por tanto, controla la velocidad de comunicación en las redes neuronales.
Aunque el cerebro de un feto de 8 meses pesa sólo unos 450 g, aproximadamente 1/3 del de un adulto, contiene el doble de neuronas que un adulto. Las señales bioquímicas llamadas factores tróficos influyen en las conexiones entre las neuronas, pero la supervivencia de estas conexiones depende de la presencia de comunicación repetitiva entre las sinapsis.
El cerebro no puede mantener las reacciones bioquímicas de todas las conexiones neuronales, por lo que las conexiones más débiles comienzan a desaparecer. Este proceso se llama poda. Durante las etapas finales del desarrollo fetal, aproximadamente la mitad de las neuronas mueren. Este tipo de pérdida es normal. Elimina muchas de las conexiones débiles o inapropiadas del cerebro, dejando solo las neuronas más sanas y apropiadas.
Los bebés deben estar expuestos a diferentes ambientes.
El cerebro sigue el principio de usarlo y descartarlo. Si un niño nace con cataratas en un ojo, ese ojo perderá la visión normal y la parte del cerebro que procesa las señales visuales de ese ojo quedará privada de estimulación y se encogerá gradualmente, mientras que el otro ojo normal del bebé comenzará a proceso Todas las señales visuales seguirán evolucionando y mejorando.
A medida que el bebé sale del útero, el desarrollo cerebral se extiende al procesamiento de las nuevas experiencias del bebé: imágenes, sonidos, olores, movimientos, sensaciones y emociones. Las redes neuronales están listas para aceptar nuevos estímulos y competir por la supervivencia. Al principio fue una batalla aleatoria, pero pronto se volvió más organizada a medida que los estímulos ambientales fortalecieron algunas conexiones y debilitaron otras. La conexión entre el lenguaje y el reconocimiento del habla se fortalece si los bebés están expuestos a una gran cantidad de palabras y a una variedad de música. Si se coloca a su bebé en un entorno sin juguetes ni estimulación visual, sus habilidades analíticas pueden desarrollarse lentamente.
Los juguetes y entornos que estimulan el cerebro ayudan a los bebés a formar conexiones neuronales complejas en sus cerebros.
Este artículo es un extracto de "Enciclopedia del cerebro: la ciencia de la cognición y la superación personal" (escrito por Michael Sweeney) publicado por Jiangsu Phoenix Technology Press.
Este libro recorre la historia de la exploración humana del cerebro, el mecanismo de funcionamiento del cerebro, y también cuenta cómo se desarrolla el cerebro, cómo aprendemos, recordamos, controlamos las emociones y afrontamos el envejecimiento. En resumen, cuenta la historia de lo que haces y cómo lo haces, no solo por qué estás detrás de escena, sino también estrategias prácticas de desarrollo cerebral para ayudarte a liberar el potencial de tu cerebro.
Cabe mencionar que este libro contiene muchos temas candentes, como la depresión, la enfermedad de Alzheimer, etc. También contiene una gran cantidad de casos raros y anécdotas para satisfacer la curiosidad en cada minuto. Se le puede llamar una guía de conocimiento fría. Por ejemplo, Gage puede sobrevivir incluso si tiene la mente abierta. ¿Por qué la relación no dura más de 3 años?
Este libro está escrito por el profesor Michael S. Sweeney y es su octavo libro para la National Geographic Society. El libro está dirigido por el neurocientífico Richard Restak, profesor clínico de neurología, ex presidente de la Asociación Estadounidense de Neuropsiquiatría y autor de bestsellers del New York Times. Autores reconocidos en las clasificaciones de libros.