¿Cómo afecta la contaminación al cerebro?

A principios de este siglo, dos expertos en salud ambiental, Phillipe Grandjean y Philip Landrigan, detectaban un aumento de la incidencia de trastorno del espectro autista (TEA), trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) y otros problemas cognitivos y conductuales en niños, y lo atribuían a un conjunto de conocidos neurotóxicos como el metilmercurio, el plomo o el tolueno. También advertían la existencia de más compuestos dañinos sin identificar para los cerebros en desarrollo y de que la mayoría de ellos podrían proceder del tráfico. En 2014, en The Lancet Neurology, ambos médicos lo describieron como una "pandemia de neurotoxicidad en niños".

En 2010, un grupo de investigadores, liderados por Jordi Sunyer, decidieron buscar un posible vínculo entre la calidad del aire y el aprendizaje infantil. La hipótesis inicial pronto fue respaldada por los resultados obtenidos en este y otros trabajos recogidos en el proyecto BREATHE. En dichos trabajos, con una muestra de casi 3000 escolares de distintos barrios de Barcelona, comprobaron que la polución procedente del tráfico tiene un efecto negativo sobre el desarrollo de funciones cognitivas como la memoria de trabajo y la atención y, por consiguiente, en el aprendizaje infantil. Pero estos estudios no solo apuntaban a la existencia de efectos perjudiciales de la contaminación del aire sobre las funciones cognitivas de los niños en edad escolar, sino también a cambios funcionales en este órgano.

Además, este grupo de investigadores consiguió confirmar que la contaminación respirada por las madres ya afecta al cerebro infantil desde la última fase de gestación. De acuerdo con los resultados de este estudio, la exposición prenatal a partículas finas (PM2,5), especialmente durante el último trimestre del embarazo, puede inducir cambios estructurales en el cuerpo calloso observables en niños de entre 8 y 12 años. Concretamente, un aumento de 7μg/m3 en los niveles de estas partículas se asoció con una reducción de casi el 5% del volumen medio del cuerpo calloso. Jordi Sunyer, líder de la investigación y jefe del programa de Infancia y Medioambiente de ISGlobal, afirma que estos datos son muy preocupantes por tres razones: en primer lugar, porque los datos provienen de exposición prenatal crónica a niveles de  PM2,5 que no exceden el valor límite establecido por la Unión Europea (25 μg/m3); en segundo lugar, porque, aunque no se trate de una alteración específica de estos trastornos, la reducción del volumen del cuerpo calloso es una característica común del TDAH y del TEA; en tercer lugar, porque los niños con el volumen del cuerpo calloso reducido en un 5% mostraron niveles de hiperactividad más altos.

Otro estudio realizado por el Cincinnati Children’s Hospital Medical Center también sugiere que la exposición significativa de la primera infancia a la contaminación del aire relacionada con el tráfico está asociada con cambios estructurales en el cerebro a la edad de 12 años. Este estudio encontró que los niños con niveles más altos de exposición al nacer tuvieron reducciones a la edad de 12 años en el volumen de materia gris y en el grosor cortical cerebral en comparación con los niños con niveles más bajos de exposición, afectando a regiones específicas del lóbulo frontal, parietal y el cerebelo. De modo que, los resultados de este estudio también confirmarían el cambio de la estructura del cerebro por exposición a la contaminación del aire relacionada con el tráfico a edades tempranas.

Por otro lado, en adultos, investigadores de la University of British Columbia analizando datos de 678,000 adultos en Metro Vancouver, descubrieron que vivir a menos de 50 metros de una carretera principal o menos de 150 metros de una carretera está asociado con un mayor riesgo de desarrollar demencia, la enfermedad de Parkinson, Alzheimer y esclerosis múltiple (EM), probablemente debido a una mayor exposición a la contaminación del aire. Estos investigadores también encontraron que vivir cerca de espacios verdes, como los parques, tiene efectos protectores contra el desarrollo de estos trastornos neurológicos. 

En adición, según expertos de la Sociedad Española de Neurología y de la Fundación del Cerebro, hasta el 30% de los ictus que se producen cada año son atribuibles a la contaminación del aire. En este sentido, un estudio del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM), el Hospital del Mar y el Institut de Salut Global Barcelona (ISGlobal), que publicó la revista Enviromental Research, revela que la contaminación de los motores diésel tiene una relación directa con el riesgo de sufrir un ictus aterotrombótico. Este estudio analizó la posible influencia de dos contaminantes, las PM2.5 y el carbón negro, en el riesgo de sufrir un ictus. Cabe subrayar que ya estudios realizados con anterioridad habían demostrado el incremento de la mortalidad por ictus a largo plazo a causa de la contaminación atmosférica y la relación entre los altos niveles de hollín en la atmósfera y las muertes por patologías cardiovasculares.

Por tanto, la conclusión de estas y otras investigaciones es clara: la contaminación ambiental perjudica seriamente la salud de nuestros cerebros. Por esta razón, no debemos obviar la importancia de los resultados de estos y otros estudios al respecto, ya que confirman que la exposición a los contaminantes del aire al inicio de la vida y en la infancia es una amenaza para el neurodesarrollo y un obstáculo para que los niños y niñas alcancen su pleno potencial, además de una amenaza para la salud de toda la población.

Así pues, he decidido escribir este artículo con la intención de que mis lectores tomen conciencia y abran los ojos sobre lo que sucede a nuestro alrededor y sobre la importancia de la educación ambiental y la conciencia ambiental individual y colectiva como pilares fundamentales de nuestra sociedad y de una nueva economía; no solo para dejar un mundo mejor a nuestros hijos, sino también para disfrutar en el presente nosotros mismos de este maravilloso planeta en el que vivimos gozando de plena salud. ¿Te apuntas a cambiar tus hábitos diarios para contribuir a reducir los niveles de contaminación?

Emoción y funciones cognitivas: ¿cuál es su relación?

En el post "Motivación y emoción: herramientas poderosas en el aprendizaje" ya comenté que las emociones juegan un papel crucial en el aprendizaje, pero ¿cuál es su relación con las funciones cognitivas?

En  primer lugar, apuntar que las funciones cognitivas son todos aquellos procesos mentales que nos van a permitir recibir, procesar, elaborar y recuperar la información y, por tal razón, son indispensables para realizar las diferentes tareas de nuestro día a día, para interactuar y para desenvolvernos en el mundo que nos rodea. Las más importantes son: memoria, atención, orientación, funciones ejecutivas, lenguaje, gnosias, praxias, habilidades visuoespaciales, habilidades visuoconstructivas y cognición social.

Está demostrado científicamente que la emoción influye en la atención, en la memoria, en las funciones ejecutivas (razonamiento, toma de decisiones, etc.) y en la cognición social y, por ello, en nuestra manera de percibir, pensar, interpretar el mundo y aprender.

En relación con la atención, las emociones son las encargadas de dirigir nuestra atención a hechos internos (pensamientos) o externos (procedentes del entorno) que emergen como más importantes (atención selectiva de estímulos relevantes). Sin embargo, es importante tener en cuenta que la emoción no solamente puede afectar a la atención como influencia interna, sino que también debe ser considerada un elemento vital para generar y mantener dicha atención (Brown, 2003).

En adición, nuestro cerebro no puede recordar el cien por cien de los datos, por lo que las emociones son un excelente criterio para determinar qué datos recordar. En este sentido, el grado de éxito de la recuperación de los datos no sólo dependerá de la disponibilidad de la información, sino del grado de accesibilidad a la misma determinado por las claves o indicios aportados por el contexto, tanto externo como interno, en el que se aprendió, es decir, por el grado de elaboración de la huella de memoria en el proceso de codificación. De ahí la importancia para el aprendizaje, dado que el contexto interno, que se refiere a los pensamientos y emociones del sujeto, se codifica como estímulos contiguos que se convierten en excelentes claves para recordar. Por este motivo, es de gran importancia conocer lo que los trabajos de Bower (1981) denominan “la red asociativa de la emoción y la memoria” y sus efectos derivados:

• Memoria congruente, que consiste en recordar mejor la información cuyo contenido afectivo coincide con el estado emocional del individuo. Por lo tanto, para mantenerse feliz y lograr un aprendizaje feliz habría que codificar y recordar selectivamente situaciones agradables y positivas (Isen, 1985; citado en Sáiz et al., 2008).

• Efecto de la memoria dependiente del contexto emocional, el cual se refiere al incremento de memoria cuando el estado emocional en el que una persona aprendió una información coincide con el de la fase de recuperación de dicha información.

De igual modo, lo que pensamos, el razonamiento lógico y la toma de decisiones están también impulsados por las emociones. En relación con la toma de decisiones, la hipótesis del marcador somático (Damasio, 1994; citado en Alameda, Márquez, Paíno, & Salguero, 2013) proporciona un modelo conceptual en el que se integran procesos cognitivos y emocionales y sistemas neuroanatómicos para explicar el vínculo entre el procesamiento de las emociones y la capacidad para decidir en función de las potenciales consecuencias futuras de la conducta. Dicho modelo atribuye las dificultades para tomar decisiones ventajosas a un déficit en los mecanismos emocionales que anticipan los resultados prospectivos, de ahí que algunas personas tengan dificultades para desarrollar señales emocionales asociadas al valor afectivo de las distintas opciones y no puedan anticipar las consecuencias de sus decisiones, con lo que tienden a elegir consistentemente las opciones desventajosas en cualquier decisión de su vida diaria (Redolar, 2014).

Por otra parte, aunque tradicionalmente las investigaciones en cognición social se centraban en pensamientos, actualmente se están centrando en cómo los sentimientos (emoción, estado de ánimo, afecto) influyen en la cognición social y cómo a su vez son influenciados por ésta, dado que diferentes situaciones (celebración, funeral) causan diferentes emociones (alegría, tristeza), pero, también, una misma situación (un examen) puede provocar diferentes emociones (positivas o negativas) en diferentes personas (estudiante seguro, estudiante inseguro, estudiante feliz, etc.) (Hogg & Vaughan, 2008).

En consecuencia, quiero hacer hincapié en la importancia del desarrollo de la habilidad de reevaluación cognitiva (HRC), estrategia que implica la regulación emocional a través de la resignificación de una situación para cambiar su efecto emocional, de gran valor a cualquier edad para lidiar con las emociones negativas. Particularmente, en los niños, la HRC se ha mostrado como un factor de protección frente a la ansiedad y depresión. Por consiguiente, es de suma importancia conocer los factores que contribuyen a explicar las diferencias individuales en dicha habilidad, entre ellos, las diferencias individuales relacionadas con el funcionamiento ejecutivo en la implementación de esta estrategia (Andrés, Castañeiras, Stelzer, Canet, & Introzzi, 2016).

Así pues, por todo lo mencionado anteriormente, se pone de manifiesto la gran influencia que tienen las emociones en las funciones cognitivas, funciones cuya estimulación debe ser una prioridad a cualquier edad.

Beneficios del ajedrez en cerebros en desarrollo

La versión más aceptada es que el juego del ajedrez fue inventado en Asia con el nombre de chaturanga y desde allí se extendió al resto del planeta. Actualmente, podemos disponer de la versión tradicional o las recreaciones en 2D o 3D del clásico tablero con diferentes colecciones de figuras que dan forma al juego (rey, reina, torre, caballo, peón, alfil), aunque todas las versiones tienen innumerables beneficios para los cerebros en desarrollo.

Daniel Farias en su estudio "Impacto del ajedrez en el desarrollo de habilidades intelectuales en niños de 8 a 12 años" concluye que los niños de estas edades -después de recibir clases de ajedrez- han mejorado habilidades como la observación, la atención-concentración, la memoria, el cálculo, el razonamiento lógico-matemático y la habilidad analítica. En adición, este autor sostiene que la mejora de dichos aspectos no solamente va a generar un inevitable y evidente incremento del rendimiento académico a nivel de expediente académico y madurez personal, sino que también dicho juego educa en valores (Mendoza, 2017).

Otras investigaciones apuntan a que el ajedrez desarrolla cinco de las ocho inteligencias propuestas por Howard Gardner en 1983 (aunque podrían ser siete, según el método de enseñanza elegido):

• Inteligencia lógico-matemática. Es evidente su conexión con el ajedrez (cálculo, resolución de problemas, etc.). De hecho, varios estudios científicos apuntan a que los niños que toman clases de ajedrez mejoran su rendimiento en matemáticas en comparación con los niños que únicamente estudian matemáticas (Kazemi, Yektayar, & Abad, 2012; Trinchero, 2013).

• Inteligencia lingüística-verbal. El juego del ajedrez también mejora en los niños esta área. El psicólogo educativo Stuart Margulies, en 1996, descubrió que los estudiantes de primaria que jugaban al ajedrez obtuvieron un promedio mucho más alto en pruebas de lectura que sus compañeros.

• Inteligencia visual-espacial. El ajedrez desarrolla las habilidades visuoespaciales, es decir, la capacidad para representar, analizar y manipular objetos mentalmente. 

• Inteligencia interpersonal e Inteligencia intrapersonal. Ambas indispensables en el juego del ajedrez (para conocer nuestros puntos débiles y fuertes y los de nuestro rival, analizar gestos y discurso del contrario, discriminar sentimientos para dirigir las acciones, empatía, etc.).

Son muchos los estudios que confirman los efectos positivos del ajedrez en la memoria y las funciones ejecutivas (memoria de trabajo, planificación, resolución de problemas, flexibilidad cognitiva, toma de decisiones, etc.). A este respecto, apuntar que este juego activa numerosas funciones cognitivas, especialmente, memoria, atención y funciones ejecutivas, siendo la memoria de trabajo un instrumento clave para el  ajedrez (Montejo, 2013).

Por otra parte, además de los múltiples beneficios en el desarrollo de las funciones cognitivas y de la inteligencia emocional, la práctica del ajedrez desarrolla la creatividad y la imaginación. En este sentido, quiero subrayar que es esencial en los niños promover el desarrollo de la creatividad, puesto que  fomenta la autoestima, la socialización, así como la capacidad de desarrollar el pensamiento abstracto (en la preadolescencia se inicia la transformación del pensamiento intuitivo en pensamiento abstracto). De acuerdo con esto, los resultados del estudio de Ferguson (1983; citado en Ferguson, 1995), bajo el título "Developing Critical and Creative Thinking Through Chess", indican que el ajedrez tiene un impacto positivo en el desarrollo del pensamiento crítico y la creatividad en fluidez verbal, flexibilidad y originalidad; este último aspecto fue el que demostró un incremento más significativo.

En relación al desarrollo de la imaginación, el estudio de la Dra. Talizina (1985; citado en Ferguson, 1995) encontró que los estudiantes que participaron en el experimento de ajedrez no solamente mostraron un incremento del rendimiento académico, mejoras en la memoria y en habilidades organizativas, sino que, también, para algunos se incrementó la fantasía e imaginación. 

Entre todas las investigaciones realizadas, una investigación muy interesante fue la llevada a cabo por Aciego et al. (2012, 2016; citado en Expósito, 2017) en la que estudiaron el efecto de dos métodos de entrenamiento: el entrenamiento táctico enfocado a la competición versus el entrenamiento integral (sensible al desarrollo de las competencias cognitivas y sociopersonales de los alumnos). Los resultados de este estudio fueron sorprendentes, pues parecen estar directamente relacionados con el tipo de método empleado, ya que el grupo integral mejoró sus competencias cognitivas básicas y competencias cognitivas más complejas, mientras que cuando el entrenamiento se focalizó únicamente en los aspectos tácticos, el efecto quedó limitado a procesos cognitivos básicos. En suma, en este estudio también observaron que a nivel personal se dieron mejoras en la motivación, la autoestima y la actitud ante los estudios.

En cuanto al cociente de inteligencia (CI), el experimento de Venezuela "Learning to Think Project" comprobó que tanto niños como niñas mostraron un aumento del CI después de menos de un año de estudiar ajedrez, incluso la mayoría obtuvo un incremento significativo después de un mínimo de cuatro meses y medio. Señalar que este estudio también incluye datos significativos con respecto a la transferencia de pensamiento ajedrecístico a otras áreas de estudio (Ferguson, 1995).

Asimismo, según un estudio publicado en Nature por Amidzic y otros colegas de la Universidad de Constanza (2001), tanto los Grandes Maestros como los jugadores amateurs activan diferentes áreas localizadas en los dos hemisferios del cerebro mientras juegan al ajedrez, así que con este juego se ejercitan ambos hemisferios cerebrales.

En resumen, son innumerables los beneficios probados en torno al ajedrez en el proceso educativo, incluso en aspectos vinculados con la inteligencia emocional. Tantos son los beneficios del ajedrez que la UNESCO en 1995 declaró este juego "Patrimonio Cultural de la Humanidad" y recomienda que se incorpore al currículum escolar. Por consiguiente, sería muy recomendable implementar programas de ajedrez en las escuelas, dado que el ajedrez es una poderosa herramienta educativa para el desarrollo de las capacidades cognitivas y de las habilidades sociopersonales del alumnado y, además, porque "en el ajedrez no hay perdedores, sólo ganadores y aprendices" (Liptrap, s. f.; citado en Carrasco & Baldivieso, 2014).

El papel de las funciones ejecutivas en la sociedad

Las funciones ejecutivas del cerebro humano son un conjunto de funciones directivas que incluyen aspectos muy variados de la programación y ejecución de las actividades cerebrales, son el cerebro de nuestros cerebros (Lopera, 2008).

Pese a que las funciones ejecutivas no dependen exclusivamente del córtex prefrontal, esta región desempeña un papel crucial en el funcionamiento ejecutivo. El córtex prefrontal se divide anatómicamente en tres grandes regiones: el córtex prefrontal dorsolateral, el córtex prefrontal orbital (córtex prefrontal ventromedial y córtex orbitofrontal lateral) y el córtex cingular anterior. Además, funcionalmente se distinguen tres circuitos que conectan áreas prefrontales con estructuras subcorticales: el circuito prefrontal dorsolateral, el circuito orbitolateral y el circuito prefrontal medial o cingulado anterior (Campabadal et al., 2016). En otro post ampliaré la información sobre las funciones de cada una de las áreas cerebrales mencionadas.

Dentro de las funciones ejecutivas encontramos distintos procesos fundamentales para nuestro día a día y para evaluar el comportamiento necesario para adaptarnos eficazmente al entorno y para alcanzar nuestros objetivos y metas como la memoria de trabajo, el razonamiento, la planificación, la flexibilidad cognitiva, la toma de decisiones, la inhibición, entre otras muchas (Bauermeister, 2008).

En este sentido, Facundo Manes, neurocientífico argentino, afirma en su charla "Lo que nos hace humanos: secretos del lóbulo frontal" (TEDx Talks, 2012) que las relaciones con los otros son fundamentales y que “no debemos considerar el cerebro aislado, sino en interacción con otros cerebros”, ya que “el cerebro humano es un órgano social”. En adición, también afirma que “parte de la complejidad de nuestro cerebro humano se explica por la complejidad social que nuestra especie ha alcanzado”.

Concretamente, el papel de las funciones ejecutivas en la sociedad es fundamental dado que:

• Para interactuar unos con otros debemos estar continuamente activando las diferentes memorias (ya sea para no repetir palabras en nuestro discurso, recuperar las reglas cognitivas y sociales que hemos aprendido de niños y que nos permiten interactuar positivamente en la sociedad, etc.).

• El lenguaje es esencial para la interacción social (fluidez verbal).

• Permiten tomar decisiones correctas en un contexto social (para no padecer “miopía del futuro”, debido a que pacientes con lesiones del córtex orbitofrontal seleccionan cursos de acción asociados a recompensas inmediatas, incluso cuando estos conllevan la aparición de consecuencias negativas para el futuro) (Bechara, Damasio, & Damasio, 2000).

• Inhibir inputs internos y externos que puedan interferir en la conducta, discurso o en la cognición en general como impulsos y conductas instintivas; habilidad cognitiva que forma parte de las funciones ejecutivas (control inhibitorio).

• Permiten adaptarnos al contexto y solucionar conflictos sociales y problemas interpersonales (flexibilidad cognitiva y conductual).

• La motivación y la planificación para canalizar la emoción son indispensables para lograr metas/objetivos a corto o a largo plazo en nuestra sociedad.

• La sociedad cada vez nos exige que hagamos más y más tareas a la vez (branching).

Asimismo, la cognición social requiere de un modelo mental del sujeto (autoconocimiento) que le permita identificar su papel particular dentro de un contexto familiar, laboral y social (pilares que construyen hoy día nuestra sociedad) de forma que pueda estimar, regular y planear cómo puede satisfacer sus intereses en un ambiente social cada vez más complejo (Shammi & Stuss, 1999; citado en Flores, 2008). De hecho, las demandas de la sociedad cambiante en la que vivimos exigen que ajustemos constantemente el pensamiento adquirido en situaciones antiguas a las nuevas situaciones y, por ende, exigen que seamos cognitivamente flexibles.

Por todo lo expuesto anteriormente, se concluye que a diferencia de la mayoría de las funciones neuropsicológicas, las disfunciones ejecutivas, por muy leves que estas sean, tienen un gran impacto en las actividades de la vida diaria y en la interacción con los demás y, por consiguiente, en nuestra sociedad, puesto que como diría Goldberg (2001), las funciones ejecutivas son el “director de orquesta” de ese “cerebro social” descrito por Facundo Manes en su charla "Lo que nos hace humanos: secretos del lóbulo frontal" (TEDx Talks, 2012).

A modo de apunte, para aquellos de vosotros que os interesen los secretos del lóbulo frontal, las regiones medial y cingular, sobre todo el cíngulo anterior, se han relacionado con la motivación dirigida hacia una acción, con la actividad exploratoria y la iniciativa para dirigir la atención. Además, el cingulado anterior parece implicado en la monitorización de la conducta y en la corrección de los errores (por lo que se ha relacionado con las tareas de tipo paradigma Stroop) y, en estudios con neuroimágenes funcionales, el cíngulo se activa en la supervisión atencional de estímulos nuevos. De ahí la importancia del lóbulo frontal, ya que no solo nos humaniza, sino que, como bien subraya Facundo Manes al inicio de su charla, permite al cerebro humano superar a una máquina a la hora de aterrizar un avión en las condiciones que lo hizo el Capitán Sully, ya que tomó la iniciativa, hizo lo correcto en el momento adecuado y se adaptó a los elementos que tenía que enfrentar, gracias a que las funciones ejecutivas son un conjunto de procesos cognitivos que actúan en aras de la resolución de situaciones novedosas para las que no tenemos un plan previo de resolución (Campabadal et al., 2016).