Capítulo 21 del libro Early Years Study 3: Making decisions. Takingactions Margaret McCain, J. Fraser Mustard y Kerry McCuaig Publicado por Margaret & Wallace McCain Family Foundation. Toronto, Canadá

Primera edición 2011, 2ª 2012.

2 Vida temprana y aprendizaje, comportamiento y salud Los científicos biológicos y sociales han hechos avances significativos en la comprensión de cómo el desarrollo del cerebro en los primeros años, con base en la experiencia, afecta el aprendizaje, el comportamiento y la salud mental y física. Nuestras primeras experiencias, empezando con la concepción, forman nuestro cerebro y nuestros sistemas biológicos para toda la vida. Integrar el conocimiento desde muchos acercamientos disciplinarios es difícil. La aplicación de este conocimiento para promover mejoras sociales que aumenten el desarrollo humano, es aún más difícil. Pero la síntesis de los hallazgos de estudios animales y humanos, de datos de cohortes de nacimiento, datos poblacionales, estudios observacionales y ensayos clínicos establece un acercamiento transdisciplinario convincente que permite comprender el desarrollo humano. 1 Traducido por Laura Sampson para el uso académico del grupo Cultura y Desarrollo Humano,

2

Genes y ambientes

Quiénes son nuestros padres, cómo es nuestra salud al nacer y cómo vivimos, comemos y jugamos cuando pequeños, todo ello tiene un impacto sobre nuestra vida adulta. Como propuso el primer Early Years Study2 [Estudio de los primeros años], el mundo de fuera se introduce bajo la piel. Aun durante la gestación, el ambiente del feto – la nutrición, las sustancias contaminantes, las drogas, las infecciones, y la salud, el bienestar y el nivel de estrés de la madre – influyen en cómo son expresados los genes, así como en la arquitectura y función de nuestros cerebros. Vagabundos y pasivos

Mucho de lo que conocemos sólo es posible porque los científicos han estudiado cómo los genes de plantas y animales interactúan con sus ambientes. Los estudios de animales y plantas ofrecen a los científicos oportunidades de examinar la interacción entre moléculas, células y ADN, revelando procesos biológicos básicos y sus aplicaciones potenciales. Tales investigaciones fueron el origen de las vacunas, antibióticos y píldoras de control de natalidad3.

La neurocientífica Marla Sokolowski investiga lo que sustenta genética, molecular, neurobiológica y ambientalmente la variación en el comportamiento de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster4. En particular, Sokolowski y sus colegas han investigado el gen forrajero que afecta cómo buscan comida estos insectos. Todos los animales tienen este gen, el cual influye en el balance energético, la ingestión de comida, el movimiento relacionado con la comida, cuánta grasa tiene un animal, el aprendizaje y la memoria. En los años 80, Sokolowski clasificó dos variaciones del gen: vagabundo y pasivo. El gen forrajero produce una proteína del cerebro llamada PKG. Los vagabundos tienen más PKG en sus sistemas nerviosos. Qué tanto PKG es producido depende del ambiente temprano de la mosca de la fruta.

“Estudiamos la significancia mecanística y evolutiva de los genes que afectan el comportamiento larvario, al aislar, identificar, clonar y secuenciar estos genes, y también al comprender cómo la variación en la expresión genética puede afectar la aptitud [fitness] del organismo. El descubrimiento de genes en Drosophila ha resultado útil para comprender cómo los genes homólogos funcionan en los mamíferos”, explica Sokolowski. Las características de vagabundo y pasivo describen cómo las moscas de la fruta se comportan cuando la comida es abundante. Pero cuando la comida es escasa, los vagabundos se vuelven pasivos y conservan energía al moverse menos. Producen menos enzima de forrajeo. El ambiente y la genética han interactuado para afectar la biología y comportamiento del organismo.

2 McCain, M. & Mustard, J.F. (1999). 3 Mustard, J.F. (2008). 4 Sokolowski, M., comunicación personal, May 25, 2011.

3

Basada en su investigación con las moscas de la fruta vagabundas y pasivas, Sokolowski pasó a identificar el gen del forrajeo en humanos. Lo está usando para filtrar muestras de ADN de personas con desórdenes alimenticios para encontrar cómo influyen los genes en la ingestión de comida y en la producción de energía. Su trabajo promete ayudar a comprender y tratar la obesidad y otros desórdenes relacionados con la comida.

Durante gran parte del siglo veinte, ardió el debate entre naturaleza y crianza: ¿es la genética o el ambiente lo que influye en las diferencias entre los individuos? El vínculo entre los dos ha sido un tema básico en la mayoría de los libros introductorios de psicología, pero los científicos no comprendían los mecanismos. Se pensaba que los genes y el ambiente actuaban, en cierta manera, independientemente unos de otros5.

Las ideas acerca de cómo los genes influyen en el comportamiento, el aprendizaje y la salud deben incorporar la naturaleza de las diferencias individuales en la interacción entre genes y ambiente. Los científicos sugieren ahora que diferentes alelos (es decir, formas del mismo gen) confieren sensibilidades diferentes respecto a un ambiente dado.

Los genes escuchan al ambiente Todas las células que crecen a partir de un huevo fertilizado contienen el mismo ADN.

Una única célula, o zigoto – el producto de una célula huevo de la madre y una célula del esperma del padre – contiene las instrucciones para diferenciar los billones de diferentes formas y funciones que hacen a un ser humano. Tres billones de pares de nucleótidos, llamados pares de bases de ADN, llevan a cabo estas instrucciones.

En 1957, luego del descubrimiento del ADN, el biólogo del desarrollo y genético Conrad Waddington argumentó que tenía que haber algún proceso en el cuerpo que regulara la función de los genes y produjera la diversidad necesaria para el desarrollo. Determinó que las secuencias específicas de ADN y las proteínas controladoras en cada célula determinan cuáles partes de los genes deberían funcionar y cuáles no6. El creía que los factores ambientales y las experiencias determinan cómo funciona la regulación genética.

Figura 2.1 Células y genes

1. El cuerpo humano tiene trillones de células, cada una con un núcleo, su centro de

comando. El núcleo de cada célula contiene cromosomas. Dentro de los cromosomas, hilos largos de doble hélice de ADN están hechos de segmentos específicos del código genético, conocidos como genes. El ADN está enrollado estrechamente alrededor de histonas que funcionan como estructuras de soporte para los genes. Los genes contienen los códigos para que las células produzcan las diferentes proteínas que los organismos necesitan para funcionar.

5 Meaney, M. (2010). 6 Waddington, C.H. (1957).

4

2. Las experiencias vividas dejan una “firma” química, o marcador epigenético7, que

se ubica encima de los genes, y determina si se los genes expresan y cómo lo hacen – o si son encendidos o apagados. Colectivamente, esas firmas son llamadas el epigenoma.

3. Todos los tipos de células – las células musculares, las células nerviosas, las células

del hígado, etc. – contienen exactamente el mismo ADN. Los marcadores epigenéticos silencian algunas secuencias genéticas y activan otras, para que las células que nacen puedan diferenciarse.

7 Waddington acuñó el término epigenética para referirse al estudio de las interacciones entre genes y ambiente que se producen en los organismos. La epigenética (del griego epi, en o sobre, y -genética) hace referencia, en un sentido amplio, al estudio de todos aquellos factores no genéticos que intervienen en la determinación de la ontogenia o desarrollo de un organismo, desde el óvulo fertilizado hasta su senescencia, pasando por la forma adulta; y que igualmente interviene en la regulación heredable de la expresión génica sin cambio en la secuencia de nucleótidos. Tras la finalización del Proyecto Genoma Humano en 2001, los científicos se han dado cuenta de que hay mucho más en las bases moleculares del funcionamiento celular, el desarrollo, el envejecimiento y muchas enfermedades. La idea que se tenía hace pocos años de que los seres humanos y los demás organismos son solo fundamentalmente lo que está escrito en nuestros genes desde su concepción, está cambiando a pasos agigantados: y la ciencia avanza para conseguir descifrar el lenguaje que codifican pequeñas modificaciones químicas capaces de regular la expresión de multitud de genes. (Wikipedia).

5

4. Estresantes como el maltrato o la mala nutrición pueden activar los marcadores

epigenéticos, modificando las histonas o añadiendo grupos metilo a los hilos de ADN. Estos cambios pueden encender o apagar genes y pueden afectar lo que pasa como herencia a la siguiente generación.

Adaptado de: Gluckman, P., Beedle, A. & Hanson, M. (2009); National Scientific Council on the Developing Child. (2010); Sokolowski, M. (2011).

Durante el primer trimestre del embarazo, mientras se forma el tubo neuronal, las células

migran para crear las estructuras básicas del cerebro y las neuronas se vuelven diferenciadas – para la visión, para el lenguaje, y demás8. Cada célula tiene el mismo ADN, pero las células en las diferentes partes del cuerpo tienen diferentes funciones porque el ambiente intrauterino causa que diferentes partes del ADN se “prendan” o se “apaguen”.

La crianza es una de las poderosas estimulaciones en la vida temprana que afectan las

vías que permiten que células con el mismo ADN funcionen de diferente manera. Los genes escuchan y responden al ambiente interno y externo del cuerpo, y las células se diferencian para sus diversas funciones.

8 Gilbert, S.F. & Epel, D. (2009).

6

Una historia de ratones y metilación del ADN

Nuestra comprensión de la epigenética hizo un salto cualitativo hacia adelante

en 2003 con una camada de ratones marrones nacidos en un laboratorio en la Universidad de Duke. Las crías nacieron marrones y flacas; sus padres eran gordos y amarillos, de una larga línea de ratones criados específicamente para llevar un gen llamado agouti, el cual les daba su distintivo color y una propensión a la obesidad. El único cambio en el tratamiento de las ratonas madres fue el añadir vitaminas a sus dietas durante el embarazo – muy similares a las que se dan a las madres humanas – vitamina B12, betaína, colina y ácido fólico.

Un examen genético de las crías marrones encontró que el gen agouti todavía estaba presente, pero no se expresaba. Algo en los suplementos dados a las madres había reprimido el gen. Este proceso es conocido como metilación de ADN. Una figura esbelta y un nuevo pelaje no fueron las únicas ventajas de una nutrición intrauterina mejorada. Cuando adultos, los ratones marrones tenían mucho menos probabilidad de desarrollar diabetes o cáncer.

Este estudio borró la premisa de que los genes contienen un patrón que no se puede cambiar. Al contrario, exactamente el mismo conjunto de genes puede producir diferentes resultados dependiendo de cuáles genes han sido estimulados para llevar a cabo metilación y cuáles no.

Diferencias entre individuos La epigénesis es cualquier proceso que puede alterar la expresión genética sin cambiar la

secuencia de ADN. Muchos de estos cambios son temporales, pero otros parecen perdurar. Los gemelos idénticos tienen el mismo ADN (genotipo) en sus células, y sin embargo

muestran diferente expresión genética (fenotipo). Ya que cada gemelo idéntico tiene los mismos genes, uno podría esperar el mismo fenotipo. Sin embargo, debido a que cada gemelo no tendrá exactamente las mismas experiencias tempranas en la vida, habrá diferentes efectos sobre la expresión genética. Los gemelos no-idénticos tienen diferentes secuencias genéticas, así que dos personas que han sido expuestas al mismo ambiente tendrán diferentes reacciones – la interacción “gen-mediado por-ambiente”.

Durante los períodos prenatal y de la primera infancia, la composición genética del niño

está programada para adaptarse a las diferentes experiencias. El proceso involucra cambios sutiles en la química del cerebro. Lo que ocurre en el mundo del niño – por ejemplo, una caricia afectuosa versus una voz dura, lo que se le da de comer o el humo del cigarrillo de uno de sus padres – es una estimulación que es llevada al cerebro como una señal eléctrica. Las señales crean una cascada bioquímica que puede desencadenar cambios estructurales y químicos en las piezas componentes del ADN. Cuando las señales son sostenidas o frecuentes en la vida temprana del niño, la cascada química deja atrás patrones distintivos

7

de un compuesto metilo que a su vez afecta cómo se expresan los genes. El patrón de ADN ahora porta una firma personalizada.

Los estudios científicos de las células de la sangre y saliva de animales y niños sugieren que los patrones de metilación difieren notablemente con la exposición a estímulos positivos y negativos9. La evidencia hasta la fecha sugiere que las experiencias tempranas – particularmente las experiencias relacionadas con la crianza temprana y la nutrición – tienen la capacidad de dejar marcadores genéticos que son mayores que aquellos asociados con experiencias posteriores. Parece que los cambios relacionados con los efectos del trauma o con los efectos de una crianza excepcional, pueden ser legados de una generación a la siguiente.

Es probable que la expresión genética involucrada en la diferenciación de las células en la gestación temprana sea muy difícil de invertir. La función genética varía con el tejido y el estadio de desarrollo; un gen tiene muchas funciones. Las opciones farmacéuticas se ciernen en el horizonte pero cambiar las vías biológicas que controlan la expresión genética podría implicar cambios no buscados en diferentes tejidos del cuerpo. Al intentar corregir las orejas protuberantes uno no querría alterar la estructura del corazón10.

Construyendo la arquitectura del cerebro La estructura básica del cerebro se forma temprano en el desarrollo prenatal, cuando 100

billones de neuronas empiezan a unirse para formar vías y redes neuronales.

100 mil millones

Neuronas intrauterinas que forman la estructura básica del cerebro

Un zigoto – el huevo fertilizado que contiene las instrucciones genéticas para construir un ser humano

3 mil millones

de pares de bases de ADN que llevan a cabo las instrucciones genéticas que forman a un ser humano

30 millones Más palabras oídas por un niño en un hogar acaudalado, comparado con un hogar en desventaja, para cuando tiene 4 años

Principio de los 20

Edad cuando los circuitos neurales del córtex prefrontal están completamente formados

Uno La edad cuando los bebés dejan de producir sonidos que no oyen

4.9 Tasa de mortalidad infantil en Cuba11

9 Ibid.; Sokolowski, M., personal communication, May 25, 2011. 10 Meaney, M. (2010). 11 4 CIA. (n.d.).

8

4.92 Tasa de mortalidad infantil en Canadá12 Las neuronas comunican unas con otras para formar circuitos y compartir información,

usando señales tanto eléctricas como químicas para llevar información a través de los sistemas del cerebro y del cuerpo. Los impulsos eléctricos son transmitidos a lo largo del axón de la neurona y los químicos llevan las señales eléctricas a través de la sinapsis a las dendritas de otra neurona. La neurona receptora entonces dispara otra señal eléctrica, y la señal es pasada a la siguiente neurona en la cadena neuronal.

Figura 2.2 Neuronas y células gliales

Los tipos de células gliales del sistema nervioso central incluyen astrocitos,

oligodendrocitos y las células microgliales13.

o Los astrocitos están asociados íntimamente con las sinapsis y gobiernan pasos clave en la formación y plasticidad de las sinapsis. Los astrocitos secretan un químico llamado trombospondina que fomenta la formación de sinapsis en las neuronas. Las sinapsis entre las neuronas se forman rápidamente luego de que los astrocitos aparezcan en el cerebro. Este proceso es muy activo en la vida postnatal.

o Los oligodendrocitos determinan la formación de la mielina, una sustancia que acelera la transmisión de las señales neuronales. La mielinización puede estar influenciada por el estrés en la vida temprana y más adelante. Las neuronas también pueden ser demielinizadas, lo cual es un proceso clave que causa la esclerosis múltiple.

o Las células microgliales pueden sentir los daños al tejido y llevan a cabo funciones muy importantes. Juegan un papel clave en mantener la integridad sináptica. En la formación del cerebro, pueden facilitar la eliminación de axones que no están

12 Ibid. 13 Kandel, E.R., et al. (2000).

9

activos. Estas células son claramente importantes en la arquitectura y función del cerebro, y están probablemente involucradas en enfermedades degenerativas como el Alzheimer.

Adaptado de: Fields, D. (2011); Kandel, E. (2006).

En 1949, el psicólogo canadiense Donald Hebb postuló que cuando una célula excita a

otra repetidamente, un cambio ocurre en una o en ambas células que contribuye a que se forme un vínculo estable entre las dos14. En otras palabras, “las neuronas que disparan juntas, se conectan”. El trabajo de Hebb empujó la frontera del desganado reconocimiento de los científicos acerca del papel inextricable de nuestra biología en cómo pensamos, aprendemos, socializamos y nos comportamos15. Hebb y la siguiente generación de científicos enfatizaron la importancia de las redes de circuitos neuronales.

Las experiencias llevadas al cerebro influyen en cómo se unen las neuronas unas con otras para construir las redes neuronales que forman la arquitectura del cerebro.

Todas las percepciones, pensamientos y comportamientos resultan de combinaciones de señales entre las neuronas. El funcionamiento apropiado del sistema nervioso involucra la acción coordinada de las neuronas en muchas regiones del cerebro. El sistema nervioso influye y es influenciado por todos los demás sistemas del cuerpo (por ejemplo, cardiovascular, endocrino, gastrointestinal e inmune).

Sin embargo, esta no es toda la historia. Los bloques de construcción básicos de las vías neuronales son las células del cerebro: las neuronas y las células gliales. Las neuronas conforman cerca del 15 por ciento de nuestras células cerebrales y las células gliales conforman el resto. Las células neuronales y gliales están íntimamente conectadas unas con otras. “Las neuronas son células elegantes, las especialistas de la información del cerebro. ¿Pero los caballos de carga? Esos son las células gliales”, dice Douglas Fields del Instituto Nacional de Salud del Niño y Desarrollo Humano de Estados Unidos. Los científicos reportan ahora que las células gliales son jugadores significativos en cómo funcionan el cerebro y el sistema nervioso del cuerpo.

Las células gliales controlan la comunicación a través de las sinapsis y por lo tanto están implicadas en nuestro aprendizaje, comportamiento y salud16. Las neuronas “hablan” a través de las sinapsis al generar impulsos eléctricos que desencadenan la comunicación química entre las neuronas y generan más impulsos en otras neuronas. Las células gliales tienen receptores (puertos de recepción) para muchos de los mismos mensajes químicos usados por las neuronas. Son capaces entonces de escuchar a escondidas a las neuronas y responder de formas que ayudan a reforzar los mensajes. Sin las células gliales, las

14 Hebb, D.O. (1949). 15 Meaney, M. (2010). 16 Fields, D. (2011).

10

neuronas y sus sinapsis no logran funcionan apropiadamente. Algunas variedades de células gliales recubren los axones, los “cables” que conectan a las neuronas, formando un aislamiento llamado mielina y contribuyen a un aprendizaje más eficiente. Otras trabajan junto con el sistema inmune para deshacerse de conexiones neurales ineficientes.

Figura 2.3 Las vías neurales en construcción

Neurobiología diferenciación de células mielinización - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -> hormonas de la pubertad diferenciación de neuronas Habilidades emergentes visión símbolos e ideas inferencias mentales consciencia

metalingüística oír consciencia despertar y recuperación

11

tocar sueño y estar despierto lectura relaciones sociales matemáticas pensamiento crítico hablar indagación pensamiento reflexivo atención compartida pensar estrategias considerar la respuesta < - - - - - - - - - - - - - - - memoria - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - > Las interacciones genes-ambiente forman la calidad de la arquitectura del cerebro. Al

llegar a comprender mejor los procesos que regulan la función genética, estamos ganando una mejor comprensión de cómo las experiencias en diferentes etapas de la vida afectan las funciones genéticas en las neuronas y en las células gliales.

La plasticidad del cerebro se refiere a su habilidad para aprender, recordar, olvidar, reorganizar y recuperarse de las heridas. El cerebro es más receptivo a estímulos durante las primeras etapas del desarrollo. Por ejemplo, los niños que son disléxicos tienen dificultades con el lenguaje y la expresión que perjudican su aprendizaje y trabajo. Tienden a tener la percepción de sonidos y el funcionamiento del discurso distribuido más hacia el lado derecho del cerebro en vez del izquierdo. La estimulación intensiva con fonemas antes de los 6 años puede llevar a reformar las vías neuronales hacia el lado izquierdo del cerebro, indicando que la plasticidad neural, incluyendo las neuronas y las vías neuronales, es suficientemente maleable a esta edad como para que la función normal sea restaurada17.

Vías sensoriales Los circuitos sensoriales (vista, tacto, oído, olfato, gusto) traen información al sistema

nervioso desde el mundo externo. Los órganos sensoriales – ojos, oídos, piel, nariz, lengua y proprioceptores (sensores en las extremidades) – y las vías asociadas del cerebro se conforman durante el desarrollo temprano. Las inducciones moleculares son esenciales para establecer muchas características celulares básicas y las conexiones entre todos los elementos de una vía sensorial18. La formación de vías sensoriales empieza intrauterinamente y continúa en los primeros meses luego del nacimiento.

Los gatos que son sordos congénitamente no forman la arquitectura neural normal asociada con el oído. En los gatos sordos el sitio del oído del cerebro es tomado en gran parte por neuronas y vías neuronales involucradas en la visión. Stephen Lomber, de la Universidad de Western Ontario, encontró que si se les da a estos gatos audífonos temprano en sus vidas, son capaces de formar una sección de escucha en el cerebro normal19. La estimulación provista por el audífono en una etapa crítica del desarrollo mantuvo la arquitectura y función normal de los cerebros de los gatos.

17 Temple, E., et al. (2003). 18 Friauf, E. & Lohmann, C. (1999); McLaughlin, T. & O’Leary, D.D. (2005). 19 Lomber, S., et al. (2010).

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Las vías del sistema límbico Mientras que el sistema sensorial trae la información que los niños necesitan para el

desarrollo, el sistema límbico provee la motivación para actuar sobre esta información. El sistema límbico es un conjunto complejo de estructuras que yace en la mitad del cerebro. Incluye el hipotálamo, la amígdala y varias regiones cercanas del cerebro. El hipotálamo es una de las partes más ocupadas del cerebro y funciona como un termostato.

Figura 2.4 El cerebro

Fuente: adaptado de Berk, L. (2011); Boyd, D. & Bee, H. (2010); McEwen, B.S. (1998).

Carga alostática

Bruce McEwen en el Laboratorio de Neuroendocrinología en la Universidad Rockefeller usa el término alostasis y carga alostática para describir los efectos de estímulos de estrés sobre el eje HPA y sobre otras vías neurobiológicas. La alostasis es el proceso fisiológico por el cual las funciones corporales cambian para adaptarse a demandas y retos cambiantes. Es un proceso regulatorio dinámico para mantener el balance o control homeostático y lidiar con la exposición a demandas y cambios (por ejemplo estresantes físicos y del comportamiento) cuando la carga alostática es moderada y a corto plazo. Cuando la carga alostática es excesiva o prolongada, lleva al uso y desgaste de los sistemas biológicos, tejidos y órganos, resultando en enfermedad mental crónica y enfermedad física.

Fuente: McEwen, B.s. (2008); McEwen,B.s. & Gianaros, P. (2010). Tiene que ver con la homeostasis, que es un proceso de devolver las funciones del

cuerpo a un “punto fijo” dado. El hipotálamo regula el hambre, la sed, la respuesta al dolor, los niveles de placer, la satisfacción sexual, la rabia y el comportamiento agresivo, y más.

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También regular el funcionamiento del sistema autónomo nervioso o de respuesta y el eje hipotálamo-pituitario-adrenal (HPA).

Avery tiene dos años y está en la biblioteca con su abuelo. Están viendo una obra de

marionetas junto con una docena de otros niños. Avery está fascinada por la marioneta del conejo que acaba de aparecer en el escenario y que está pidiendo a todos los niños que canten con él. Avery se une entusiastamente. Desde el lado izquierdo del escenario un sonido de gruñido es seguido por una marioneta de un monstruo peludo que encara a la audiencia y dice en una voz amenazante, “miam miam en mi panza. Un conejo tierno para el almuerzo.” Avery ve que el conejo está en peligro y su cara cambia del entusiasmo al miedo. Agarra la pierna de su abuelo y sube a su regazo; su cuerpo se ha puesto tenso. El conejo se voltea hacia el monstruo peludo y le dice, “Por favor ven a jugar conmigo. Tengo muchos amigos hoy y podemos cantar todos juntos.” Avery mira tentativamente mientras la marioneta de monstruo peludo se acerca al conejo. Mientras el conejo estira su pata en un gesto de bienvenida, los gruñidos rabiosos del monstruo peludo cambian a algo más parecido al ronroneo de un gato. Ahora el conejo está acariciando al monstruo peludo. El cuerpo de Avery se relaja y mira hacia el abuelo, que está sonriendo. La sonrisa de Avery retorna, su cuerpo se relaja y se voltea de nuevo hacia el escenario, uniéndose a los demás para cantar la siguiente canción.

Otros dos niños, de la misma edad que Avery, tienen reacciones muy diferentes cuando miran la obra de las marionetas. Ashraf se agarra de la falda de su madre apenas aparece el conejo en el escenario. Mira intensamente pero no sonríe y no se une al canto. Cuando aparece el monstruo peludo en el escenario, la cara de Ashraf se desmorona y empieza a llorar. Su madre intenta reconfortarlo, pero el sólo llora más fuerte. Ella se lo lleva fuera de la biblioteca y él empieza a revolcarse en el cochecito mientras ella lo lleva hacia su casa. Ashraf continúa a llorar incontrolablemente hasta que se queda dormido.

Jamel también está mirando la obra de marionetas. Se sienta calladamente al lado de su hermano mayor y no se une al canto. Mira lejos de las marionetas, mira por la ventana. Escucha el gruñido rabioso de la marioneta del monstruo peludo y mira hacia el escenario, pero no reacciona. Al contrario, Jamel se queda sentado pasivamente hasta que se acaba la obra de marionetas y su hermano le dice que es hora de ir a casa.

Tres niños, de la misma edad, que viven en el mismo barrio, tienen la misma experiencia

– y sin embargo responden de manera muy diferente. Este proceso de excitación y recuperación está atrayendo la atención intensa tanto de científicos como de educadores. A menudo es llamado auto-regulación, lo cual es tal vez un mal término porque fácilmente se utiliza incorrectamente para significar manejo del comportamiento. Ashraf necesita experiencias que regulen su estado de excitación disminuyéndolo, para estar alerta pero calmado. Jamel necesita adultos que estén animados y comprometan su atención para regular su estado de excitación aumentándolo.

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Cómo nos involucramos y excitamos y cómo respondemos a nuevas ideas, retos, oportunidades y frustraciones está fundado en nuestra biología. A menudo llamada la “vía del estrés”, esta vía neural intricada opera entre el sistema límbico, las glándulas adrenales [suprarrenales], el sistema nervioso y partes del córtex prefrontal del cerebro para determinar cómo respondemos a los estímulos. Cuando estamos excitados, nuestros cuerpos liberan hormonas que preparan nuestra disposición para la acción. Necesitamos estar lo suficientemente excitados para estar alerta y comprometidos – un estado esencial para el aprendizaje. Si percibimos una amenaza, nuestro sistema es motivado a estar en alta alerta y nuestra fisiología responde – la respuesta clásica de pelear o huir introducida por Hans Seyle en los años 195020. Una vez que la amenaza pasó o se enfrentó el reto, cómo y si nos recuperamos a un estado estable – calmadamente enfocados y alertas – depende de la flexibilidad de nuestro sistema límbico.

Los niños empiezan la vida temprana listos para las relaciones que impulsan el desarrollo temprano del cerebro21 22. Un niño está preparado para interesarse en las caras y para iniciar la comunicación no-verbal con los demás. Cuando respondemos a la mirada intensa de un bebé, a las sonrisas y los balbuceos, desencadenamos intercambios que van y vienen, que son centrales para el cableado y escultura de las vías límbicas. Los cuidadores primarios median experiencias que animan al cerebro del bebé a volverse altamente compenetrado con la calidad de esas primeras experiencias. La habilidad de los niños para regular sus propias emociones, comportamientos y atención aumenta con el tiempo y con la madurez, la experiencia y las relaciones responsivas. La capacidad del cerebro para las funciones humanas de alto nivel, como la habilidad para poner atención, interactuar con los demás, señalar emociones y usar símbolos para pensar, se construye sobre la plataforma del sistema límbico.

Figura 2.5 El sistema límbico El sistema límbico del cerebro administra cómo respondemos a los retos

20 Selye, H. (1952). 21 National Scientific Council on the Developing Child. (2004). 22 Greenspan, S.I. & Shanker, S.G. (2004).

EXCITACION &

RECUPERACIÓN

emoción

comporta-miento

atención

15

Fuentes: Center on the Developing Child. (2010); McEwen, B.S. (2008); McEwen, B.S. &

Gianaros, P. (2010); Shanker, S. & Bertrand, J. (2011). Los estudios con ratas han sido importantes para explicar cómo los mamíferos

responden a los estímulos ambientales. Los cachorros de rata que son criados pobremente (falta de lamido y acicalado) por sus madres al nacer muestran una respuesta anormal al estrés en la adultez. Michael Meaney, un psicobiólogo de la Universidad de McGill, mostró que los cachorros de rata que son descuidados en los primeros seis días luego de nacer tienen una metilación excesiva de la región promotora para el gen receptor glucocorticoide23. Normalmente, cuando el nivel de cortisol es demasiado alto, este receptor puede disminuir la producción de cortisol. El aumento de metilación cambia la expresión genética y el número de receptores expresados. Así, el estrés produce altos niveles de cortisol en la sangre, lo cual puede afectar el cerebro y otros órganos en el cuerpo. Los receptores glucocorticoides expresados en el hipocampo son sensibles a los niveles de glucocorticoides en la sangre. Si el receptor en el hipocampo está activo, percibirá los niveles aumentados de cortisol en la sangre e inhibirá su producción. Si el receptor no está funcionando adecuadamente, los niveles aumentados de cortisol persistirán.

Estrés prenatal

"La historia del hombre durante los nueve meses precedentes a su nacimiento sería, probablemente, más interesante y contendría eventos de mayor importancia

que los 70 años que le siguen". – Samuel Taylor Coleridge.24

El estudio de los orígenes fetales señala los nueve meses de gestación como un período

crítico para el desarrollo temprano del cerebro humano y para el funcionamiento de otros

órganos principales. El feto crece en un ambiente fuertemente influenciado por la calidad de

aire, químicos y niveles de ruido que lo rodean, así como por la salud, nutrición y estimulación

de la madre, y hasta por los idiomas que oye25. Por ejemplo, evidencia considerable liga la

alimentación excesiva de la madre durante el embarazo con la diabetes y otros desórdenes

hormonales de sus hijos26.

En el Reino Unido, David Barker estudió los registros de salud física de adultos y los

correlacionó con registros de la niñez temprana27. Sus hallazgos revelaron que la adversidad,

como la escasez de comida durante períodos específicos del desarrollo fetal, está relacionada

23 Meaney, M. & Szyf, M. (2005). 24 Paul, A.M. (2010). p.10. 25 Barker, D.J.P. (1998); Paul, A.M. (2010). 26 Nelson, S.M., et al. (2010). 27 Barker, D.J.P. (1998).

16

con una mayor probabilidad de enfermedad coronaria del corazón, apoplejía, diabetes tipo 2 e

hipertensión en la vida adulta posterior. En un estudio, Barker mostró que si el feto mostraba

crecimiento anormal, el riesgo de desarrollar enfermedades coronarias cuando adulto

aumentaba.

Los orígenes fetales de las enfermedades en la vida posterior parecen funcionar a través del

impacto del ambiente intrauterino sobre el cerebro en desarrollo, particularmente las primeras

vías relacionadas con el sistema límbico.

Los investigadores creen ahora que el nivel de estrés de la madre embarazada y su

bienestar emocional son influencias potentes sobre cómo se expresan los genes y sobre el

desarrollo del cerebro y desarrollo biológico en el nacimiento y más tarde. Parece que el

cortisol liberado por la vía HPA de la madre cruza la placenta y se transfiere al sistema

sanguíneo del feto. Cuando los niveles de cortisol son consistentemente altos, los circuitos

neurales en desarrollo que conforman el sistema límbico son afectados28. El feto responde a los

indicios que recibe y construye sus emergentes vías del sistema límbico para un ambiente de

alto estrés con una vía HPA fácilmente excitada y de lenta recuperación29.

Recientes estudios sugieren que los bebés cuyas madres experimentaron altos niveles de

estrés mientras estaban embarazadas, particularmente durante el primer trimestre, muestran

más señales de irritabilidad que otros bebés. Los fetos que experimentan niveles de estrés más

altos también son más lentos para "habituarse" cuando niños. Les resulta difícil dejar de prestar

atención a los estímulos repetidos - una habilidad que está ligada a las capacidad de

aprendizaje30.

Un estudio encontró que el cortisol elevado durante el período prenatal temprano estaba

ligado a habilidades cognitivas menores al año de edad31. Pero se encontraron habilidades

cognitivas mayores en los niños cuyas madres tenían niveles de cortisol más altos en la parte

más tardía de la gestación, sugiriendo que el tiempo es importante.

Los niveles elevados de cortisol afectan todos los tejidos en el cuerpo y son un factor de

riesgo para enfermedades. Hay un interés intenso en cómo las vías del eje HPA y el córtex prefrontal pueden influir en los procesos biológicos que contribuyen al riesgo de problemas de salud mental y física en la vida adulta. El cortisol estimula la amígdala, la cual a su vez activa el hipotálamo y apaga el hipocampo. El estímulo a estas vías en el sistema límbico parece afectar el desarrollo del cerebro en los primeros años y está asociado con la depresión en la adultez. También parecen afectar las vías biológicas que afectan la enfermedad arterial (aterosclerosis) y contribuyen a la trombosis arterial coronaria, los paros cardíacos, la enfermedad de la arteria carótida y la apoplejía. Estas vías, a las que se llama sistema límbico, interactúan con el córtex prefrontal32.

28 Lupien, S., et al. (2009). 29 Charil, A., et al. (2010). 30 DiPietro, J.A., et al. (2008). 31 Davis, E. & Sandman, C. (2010). 32 McEwen, B.S. & Gianaros, P. (2010).

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Vías del córtex prefrontal La región del cerebro llamada el córtex prefrontal está ubicada detrás de los ojos. La

construcción de las conexiones neurales en el córtex prefrontal depende del aprendizaje durante la niñez y no se completa sin para cuando la persona llega a los 20 años. Gobierna la capacidad de los adultos para el enfoque, la planeación, la inhibición (dar una respuesta considerada en vez de impulsiva), la flexibilidad mental, la auto-consciencia y la memoria funcional33.

Las vías del córtex prefrontal que subyacen a estas capacidades son únicas a los cerebros humanos y toman un largo tiempo para madurar. Las conexiones tempranas empiezan en la infancia. Entre los 3 y 5 años, los circuitos del córtex prefrontal entran un período de desarrollo rápido y hacen interconexiones críticas con el sistema límbico34. Durante la adolescencia y la adultez temprana, las vías neurales se refinan y se vuelven más eficientes.

Las vías del córtex prefrontal están ligadas intricadamente con las vías del sistema límbico que están relacionadas con las respuestas al estrés. Estas vías trabajan juntas para permitir que los niños sean comprometidos, pensativos e intencionales35.

Las vías límbicas y del córtex prefrontal interpretan los estímulos sobre la base de la experiencia actual y pasada, acerca de si un evento es amenazante o de alguna manera estresante. En adultos y niños, el estrés agudo puede llevar a una actividad del córtex prefrontal menos eficiente. Las interacciones genes-ambiente en la vida temprana afectan el desarrollo del sistema límbico y los circuitos neurales del córtex prefrontal que regulan las hormonas del estrés y los sistemas de órganos que fabrican estas hormonas. Las respuestas al estrés por parte de las vías HPA y del resto del sistema límbico y del córtex prefrontal median el efecto de los factores socioeconómicos sobre la salud mental y física36.

El cerebro es el fundamento de la mente y el córtex prefrontal es un contribuyente esencial. La inteligencia surge cuando el cerebro razona, planea y resuelve problemas. El cerebro da sentido al mundo al usar toda la información disponible, incluyendo los sentidos, las emociones, los instintos y las experiencias recordadas. Las emociones están basadas en las interpretaciones hechas por nuestros cerebros y son manifestadas por sentimientos tan básicos como el amor y la rabia, y tan complejos como la empatía y el odio. El cerebro aprende de las experiencias y hace predicciones acerca de las mejores acciones en respuesta a los retos presentes y futuros. La consciencia depende de la actividad del cerebro, particularmente del córtex prefrontal.

33 Diamond, A. & Lee, K. (2011); Gopnik, A. (2010); McEwen, B.S. & Schmeck, H. (1998). 34 Rothbart, M.K. & Posner, M.I. (2006). 35 Zelazo, P.D. & Paus, T. (2010). 36 McEwen, B.S. (2008); McEwen, B.S. & Gianaros, P. (2010).

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Figura 2.6 El sistema límbico y el aprendizaje, el comportamiento y la salud Las vías límbicas, establecidas temprano en la vida, influencian la incidencia de la salud mental y física, el aprendizaje y los resultados de comportamiento en la vida adulta.

Aprendizaje Salud mental

Salud física Comportamiento

Fuente: McCain, M., Mustard, J.F., & Shanker, S. (2007); Shanker, S. (2010).

Las vías del lenguaje Alrededor de los siete meses de gestación, las vías sensoriales del cerebro para el oído se

activan y empiezan a sensibilizarse a las cualidades rítmicas del idioma particular hablado en el hogar. Durante los primeros seis o siete meses luego del nacimiento, los bebés gorjean y balbucean, haciendo los mismos sonidos de balbuceo sin importar si sus familias hablan francés, urdu o japonés. Para el final del primer año, los bebés han prestado atención al

Vías límbicas

Desórdenes del desarrollo

Internalizar los problemas

Externalizar los problemas

Comportamiento de riesgo

Obesidad Cáncer

Enfermedades Cardio-

vasculares

Desórdenes auto-inmunes

Problemas cognitivos

Resultados educativos

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idioma que oyen y adaptan sus sonidos de balbuceo - en realidad dejan de producir sonidos que no escuchan.

Janet Werker y un equipo de científicos en la Universidad de British Columbia encontraron que las adquisiciones de lenguaje empiezan aún antes del nacimiento, y que los bebés se dan cuenta de los idiomas que escucharon en el útero37. Encontraron una correlación entre un "reflejo de succión", el cual aparentemente muestra el interés, y el que se les hable en diferentes idiomas.

Figura 2.7 El cerebro es el fundamento de la mente humana

En promedio, los bebés que escucharon sobre todo inglés antes del nacimiento hicieron

mayor cantidad de succiones por minuto cuando escucharon inglés que cuando escucharon otro idioma. Los bebés que fueron expuestos regularmente a por lo menos dos idiomas antes del nacimiento hicieron el mismo número de succiones al oír los dos idiomas.

Dándose cuenta de que los bebés "bilingües" podían haber mostrado igual interés en ambos idiomas simplemente porque no escuchaban diferencia, los investigadores diseñaron un segundo experimento para determinar si los bebés podían diferenciar los idiomas. Los niños escucharon frases pronunciadas en un idioma hasta que se habituaron. Luego escucharon frases pronunciadas en el otro idioma por la misma persona, o bien escucharon frases pronunciadas en el mismo idioma, pero por otra persona. Los bebés succionaron más cuando escucharon el cambio de idioma, pero no cuando una persona diferente hablaba el mismo idioma, sugiriendo que eran capaces de diferenciar entre los dos idiomas.

Luego del nacimiento la exposición a los idiomas en el hogar predice el tamaño del creciente vocabulario del niño y sus posteriores habilidades verbales38 y de cultura escrita39.

37 Werker, J.F. & Byers-Heinlein, K. (2008). 38 Hart, B. & Risley, T. (1995); Huttenlocher, J. (1991)

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Un estudio en Estados Unidos afirmó que para los 4 años, los niños en las familias acaudaladas habían oído 30 millones más de palabras y tenían vocabularios tres veces más grandes que los niños de familias de bajos ingresos40. Es probable que los niños de 3 años con habilidades verbales pobres se desempeñen pobremente en el lenguaje y la cultura escrita cuando entren a la escuela, y muchos pasan a tener unas carreras académicas pobres.

Un estudio longitudinal en Quebec (Étude longitudinale du développement des enfants du Québec) reportó que el lenguaje (expresivo) de los niños antes de entrar a la escuela es el mejor determinante del desempeño en la lectura al comenzar la escuela primaria41. Las actividades de lectura compartida desde los 18 meses contribuyen al desempeño en lectura de los niños, sin importar el nivel socioeconómico de la familia. Las prácticas familiares alrededor de la cultura escrita - más conversación, más libros y lectura, y menos televisión y juegos de computador - también ayudan a maximizar el vocabulario del niño.

Se reportaron hallazgos similares en un estudio longitudinal en Nueva Zelanda, llamado Niños Competentes, Aprendices Competentes42. Era probable que los niños que se desempeñaban mal (a los 5 años) se quedaran bien por debajo de la mediana en todas las pruebas de lectura y de matemáticas a la edad de 14 y 16 años, sin importar el estatus socioeconómico. El estudio empezó en 1993 con 500 niños que tenían casi 5 años y estaban en programas educativos de la niñez temprana para investigar si y cómo la educación temprana de la niñez ayuda a los niños a volverse aprendices de por vida. Los investigadores colectaron datos acerca de las competencias cognitivas, las habilidades sociales y de comunicación en el hogar y las experiencias educativas. Los hallazgos revelan la dificultad de subir los niveles bajos de desempeño, particularmente luego de los 8 años. El estudio señala el valor de los programas de educación de la niñez temprana que incluyen trabajadores de alta calidad: interacciones de los niños, trabajadores que se unen al juego de los niños y un ambiente `saturado de imprenta´. Evaluar a los niños y lo que necesitan basándose en el desempeño real es más exacto que tomar decisiones basándose en los indicadores de riesgo social.

Figura 2.8 Desarrollo del cerebro basado en la experiencia

39 Dickinson, D. & Tabors, P. (2001); Hart, B. & Risley, T. (1999). 40 Hart, B. & Risley, T. (1995). 41 Dionne, G. (2010). 42 Wylie, C., et al. (2009).

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Aprendizaje, comportamiento y salud El desarrollo humano temprano es una danza intricada entre naturaleza y crianza, genes

y ambiente. La crianza, la estimulación y la nutrición interactúan con las predisposiciones genéticas y "se introducen bajo la piel". Los cerebros en desarrollo y los sistemas biológicos se adaptan e influyen el aprendizaje, el comportamiento y la salud física y mental de por vida.

Todas las sociedades tienen ciudadanos que son más acaudalados y otros menos. Al mirar a través de grandes grupos de individuos, el estatus socioeconómico es una combinación de riqueza material y de características no-económicas, tales como el estatus social y la educación. El estatus socioeconómico está predeciblemente asociado con un patrón de gradiente. Al mejorar las circunstancias socioeconómicas promedio, también mejoran las medidas de mejor aprendizaje, comportamiento y salud. Al contrario, cuando las circunstancias socioeconómicas disminuyen, también lo hacen estos mismos resultados. Cuando los gradientes son más pronunciados, hay una brecha más grande entre los miembros más acaudalados y menos acaudalados de una sociedad.

Los gradientes en cómo se desempeñan los niños en promedio, empiezan temprano y continúan más allá. Las interacciones genes-ambiente y el desarrollo temprano del cerebro y biológico configuran trayectorias de por vida43. Las circunstancias posteriores tienen una influencia sobre cómo resultan las cosas, pero las trayectorias lanzadas en la niñez temprana se vuelven parte de nuestra biología y continúan más allá. Los patrones de gradientes socioeconómicos en el desarrollo temprano de los niños están ligados a varios aspectos del desarrollo del cerebro, particularmente dentro de esas áreas del cerebro que están ligadas más de cerca a las vías límbica y del córtex prefrontal44.

Los gradientes de estatus socioeconómico son evidentes en las vías del lenguaje. El Censo Longitudinal Nacional de Canadá de los Niños y los Jóvenes incluye una medida de

43 Hackman, D. & Farah, M.J. (2009). 44 McEwen, B.S. (2007).

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las habilidades de vocabulario de los niños de 4 y 5 años que es un aspecto del lenguaje. Las figuras 2.9 y 2.10 muestran la amplitud de las habilidades de vocabulario de los niños por ingresos familiares, y esta amplitud está organizada por la relación con el CBI (corte de bajos ingresos). Los resultados son un gradiente: los niños que son pobres (es decir, por debajo del CBI de Canadá como lo determina Estadísticas Canadá), probablemente tendrán más dificultades y es menos probable que estén avanzados que los niños en los grupos de mayores ingresos familiares. En general, los niños en los grupos de ingresos medios se desempeñan mejor que los del grupo de menores ingresos, pero no tan bien como los niños en el grupo más acaudalado.

Los resultados del aprendizaje, el comportamiento y la salud están asociados unos con otros. Las bajas tasas de alfabetización están asociadas con más problemas de salud. Mejores resultados en el nacimiento y en la niñez temprana están relacionados con mejores resultados académicos en la escuela. Los estudios de poblaciones revelan que una distribución más equitativa de los recursos y mejorías a la calidad del ambiente social mejoran la salud general y el bienestar de la población45. Reducir la desigualdad también reduce la brecha de aprendizaje, comportamiento y salud entre los más y los menos acaudalados. Una mayor igualdad mejora el bienestar de la población entera y es clave para los estándares nacionales de logros. Si, por ejemplo, un país quiere tener niveles promedio más altos de logros educativos entre sus niños en edad escolar, debe dirigirse a la desigualdad subyacente que crea un gradiente social más marcado en el logro educativo.

Los patrones de gradientes son tendencias a través de la población. Una minoría de individuos en todos los puntos a lo largo de espectro socioeconómico se desvían. Los individuos, las regiones y los países acaudalados podrían no desempeñarse tan bien como se esperaría, y aquellos que viven en circunstancias desventajadas podrían desempeñarse mucho mejor de lo esperado. El estatus socioeconómico influencia, pero no determina los resultados. A veces los investigadores pueden aprender mucho al estudiar los datos atípicos.

Cuba es un ejemplo. Los cubanos consistentemente se desempeñan mejor que los demás países de Suramérica, aunque Cuba sea un país más pobre. Las evaluaciones internacionales revelan que Cuba tiene las tasas de mortalidad de niños menos de un año y niños de menos de 5 años más bajas, y la esperanza de vida más alta de todos los países suramericanos46. Las tasas cubanas para la mortalidad de niños de menos de un año son en realidad mejores que las de los Estados Unidos y Canadá. Los puntajes en lenguaje de los estudiantes cubanos de tercer grado en 1998 y 2005 fueron más altos que los de otros países latinoamericanos que participaron en el estudio de la UNESCO47.

Mientras que los cubanos podrían tener ingresos individuales bajos, tienen altos niveles de educación y su gobierno otorga recursos significativos para asegurar la salud, bienestar y oportunidades de desarrollo en toda la población. El programa policlínico para madres embarazadas y madres con niños pequeños está disponible universalmente en todos los 45 Wilkinson, R. & Pickett, K. (2009). 46 UNICEF. (2011). 47 OREALC/UNESCO Santiago. (2008).

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barrios, proveyendo un apoyo fuerte para el buen desarrollo temprano en el útero y para la infancia48. El desarrollo temprano de los niños también está influenciado por el nivel educativo de sus padres49.

Figura 2.9 Habilidades de vocabulario en niños entre 4 y 5 años por ingresos

familiares [family income]

La figura 2.9 muestra el porcentaje de niños en cada categoría socioeconómica [pobre,

bajo moderado, moderado, abundante ingreso] comparado con el número real de niños estimados en cada grupo [avanzado promedio y atrasado], basado en los hallazgos NLSCY. Aproximadamente 55,000 niños que no son pobres tienen dificultades comparados con 26,000 niños de familias pobres. Es claro que la mayoría de niños con vocabulario retrasado no son pobres y la mayoría de niños pobres no tienen dificultades.

Figura 2.10 Niños de 4 y 5 años con habilidades de vocabulario retrasadas por ingresos familiares

Fuente: Adaptado de Estadísticas Canadá. National Longitudinal Survey of Children and Youth. Cycle 8,

2008–2009. Special tabulation.

48 Burton, M. (2008). 49 Willms, J.D. & Somers, M.A. (2001).

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La figura 2.10 compara los porcentajes y el número de niños con puntajes bajos de vocabulario. Los niños de familias con bajos ingresos probablemente tendrán dificultades, y los niños que tienen puntajes de vocabulario bajos están regados en baja proporción en los demás grupos de ingresos. Sin embargo, la mayoría de niños vulnerables medidos por los puntajes bajos de vocabulario están viviendo en familias que no son pobres. Como se reportó en el primer Estudio de los Primeros Años en 1999, los gradientes socioeconómicos de la niñez temprana revelan que enfocar los recursos sólo en los niños pequeños y familias en desventaja no es una política pública efectiva porque no llega a la mayoría de niños que tienen dificultades.

Figura 2.11 Tasa de mortalidad de niños menores de 5 años y puntajes en lenguaje

en el tercer grado por país

Fuente: Tinajero, A., & Mustard, J.F. (en prensa) Las tasas de mortalidad de niños menores de 5 años, por país - en países

latinoamericanos - son medidas de la salud y bienestar de los niños50. Los puntajes en lenguaje en las escuelas primarias de esos mismos países, evalúan el logro académico de los niños en 3º de primaria. Ambos conjuntos de medidas son indicadores del apoyo temprano al desarrollo del cerebro.

En 1990, Cuba tenía la tasa de mortalidad más baja de niños menores de 5 años, y los

puntajes de lenguaje de sus niños en 1998 eran los más altos de todos los países latinoamericanos. En 2008 se encontró una relación similar entre el peso al nacer en 1998-2005 y los puntajes de lectura en el grado 6º. UNESCO llevó a cabo las evaluaciones de lenguaje y lectura51.

50 Gluckman, P., Beedle, A., & Hanson, M. (2009); McEwen, B.S., & Gianaros, P. (2010). 51 OREALC/ UNESCO Santiago. (2008).

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Figura 2.12 Bajo peso al nacer y puntaje de lectura en el grado 6º por país

Fuente: Tinajero, A., & Mustard, J.F. (en prensa)

En Canadá, el análisis del Censo de Cultura Escrita Adulta y Habilidades de Vida

(ACHV), llevado a cabo por Estadísticas Canadá en colaboración con la OECD en 2003, confirmó las conclusiones acerca de los gradientes socioeconómicos y el aprendizaje y salud reportados en ambos Estudios de los Primeros Años52. En general, hubo poco cambio en el desempeño en la cultura escrita entre 1994 y 2003. Se estima que cuarenta y dos por ciento de los adultos canadienses tienen habilidades de cultura escrita bajas. Los patrones establecidos de competencia en cultura escrita continúan a predominar, con mejores desempeños entre los jóvenes y los educados. Los niveles más altos de educación parental como marcadores de estatus socioeconómico también estuvieron asociados con puntajes más altos.

El ACHV establece el lazo entre salud y cultura escrita que es explicado por el desarrollo temprano del cerebro y biológico53. En la mayoría de jurisdicciones, las personas de 16 a 65 años en mala salud tenían puntajes de cultura escrita más bajos que aquellos que reportaban tener mejor salud. Los gradientes son más fuertes en Canadá y en los Estados Unidos, donde cerca del 9 y 19 por ciento, respectivamente, de la brecha entre el grupo más bajo y más alto en cultura escrita puede ser atribuido a diferencias en la educación parental.

Las habilidades en cultura escrita y aritmética son esenciales para la participación

completa en una sociedad democrática y pluralista en el siglo veintiuno. ¿Cómo pueden participar los ciudadanos en tomar decisiones acerca del cambio climático y el futuro de la especie humana sin las habilidades necesarias para comprender la complejidad del tema? Otro resultado de la baja cultura escrita es el número deprimentemente bajo de votantes en las elecciones, aunque se trata de un derecho fundamental y responsabilidad en una sociedad democrática. La figura 2.13 muestra los niveles de cultura escrita comparados con el índice de compromiso cívico reportado en el estudio ACHV. Los patrones sugieren que

52 Desjardins, R., et al. (2005). 53 Barr-Telford, L., Nault, F., & Pignal, J. (2005).

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entre más altos los niveles de cultura escrita, más probable que el que responde se comprometa en diversas formas de actividad cívica.

Figura 2.13 Compromiso cívico y niveles de cultura escrita, en Canadá, población

de más de 16 años, 2003

Adversidad temprana y vida posterior Los estudios retrospectivos muestran que el desarrollo humano comprometido durante el

período intrauterino y la infancia puede aumentar los riesgos de tener enfermedades en la adultez y problemas de comportamiento.

El Estudio de Experiencias Adversas en la Niñez examinó datos de un censo biológico y psicosocial de más de 17.000 adultos en San Diego, California, que hacían parte de una aseguradora privada llamada Kaiser Permanente54. Es uno de los estudios más amplios jamás llevados a cabo sobre los vínculos entre el maltrato infantil y la salud en la vida posterior. El estudio reveló que las experiencias negativas en la niñez temprana, incluyendo el abuso infantil y la disfunción en el hogar, están asociados estadísticamente con una mayor incidencia de problemas de salud mental, adicción, obesidad, diabetes tipo 2, alta presión arterial y enfermedades coronarias en la adolescencia y la adultez.

Bajo Nicolai Ceausescu, tanto el aborto como la contracepción fueron prohibidos en Rumania. Muchos niños fueron abandonados en instituciones donde fueron sometidos a descuidos y abusos. Luego de la caída del régimen, familias de clase media norteamericanas y europeas adoptaron a algunos de los niños abandonados. Estudios de seguimiento muestran que a los niños dejados en orfanatos por menos de seis meses les fue mejor a los 11 años, que a aquellos que fueron adoptados más tarde55.

54 Felitti, V.J., et al. (1998). 55 Rutter, M.B., et al. (2007).

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Los niños que estuvieron en orfanatos durante más de seis meses tuvieron más probabilidades de tener un desarrollo cerebral anormal (cerebro pequeño), EEGs anormales, y actividad metabólica baja. También fue más probable que a los 11 años mostraran comportamientos autistas, Trastorno de déficit de atención e hiperactividad, agresión, comportamiento antisocial y desarrollo cognitivo bajo.

El Proyecto de Intervención Temprana de Bucarest está siguiendo la pista a dos grupos de niños institucionalizados – aquellos que se quedaron en los orfanatos y aquellos que fueron ubicados en albergues de acogida de alta calidad a diferentes edades. Además de encontrar que la cantidad de tiempo pasada en los orfanatos está asociada con un cociente intelectual más bajo y problemas de comportamiento, los investigadores reportaron que la adversidad temprana afectó los cromosomas de los niños y apresuró el envejecimiento de sus células, incrementando potencialmente su riesgo de cáncer y de cardiopatías cuando adultos56.

Otros estudios corroboran los hallazgos de los estudios en orfanatos de Rumania. Las intervenciones tempranas pueden mejorar el impacto de las experiencias adversas. Entre 1987 y 1989, un estudio emblemático de niños jamaiquinos entre los 9 y 24 meses con crecimiento retrasado, encontró que dos años de suplementos nutritivos y/o la estimulación cognitiva mejorar el desarrollo de los niños57 y continuaron a mostrar beneficios para la cognición a los 7 años58. El grupo que recibió la estimulación continuó de experimentar beneficios cognitivos a los 11, 17 y 22 años, mientras que aquellos que sólo recibieron suplementos nutritivos no lo hicieron59. También a los 22 años, el grupo estimulado tenía menos probabilidad de estar involucrado en violencia seria60.

El Estudio Longitudinal de Dunedin está siguiendo a 1.000 personas nacidas en 1972 en

Dunedin, Nueva Zelanda. El estudio resalta la interacción de las experiencias adversas y la regulación genética61. Al combinar historias detalladas y pruebas psicológicas con el análisis genético, los científicos Moffitt y Caspi han seguido a la cohorte cada dos años hasta los 15 años, y luego a las edades de 18, 21, 26, 32 y 38 años. Los datos longitudinales crean una herramienta científica con marcadores genéticos y ambientales que predicen los trastornos del estado de ánimo a largo plazo, el comportamiento antisocial y criminal, la psicosis y la adicción.

Moffitt, Caspi y sus colegas estudiaron la interacción entre los ambientes y el gen MAOA para explicar por qué algunos de los niños que han sido abusados desarrollan comportamiento antisocial, y otros no. MAOA es una enzima que actúa para mantener el balance saludable de varios neurotransmisores diferentes, incluyendo la serotonina y la 56 Drury, S.S., et al. (2011). 57 Grantham-McGregor, S., et al. (1991). 58 Grantham-McGregor, S., et al. (1997). 59 Walker, S., et al. (2005); Walker, S., et al. (2011). 60 Walker, S., et al. (2011). 61 Moffitt, T.E., et al. (2011); Caspi, A., Hariri, A., Holmes, A., Uher, R., & Moffitt, T.E. (2010).

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dopamina. MAOA también degrada y recicla los neurotransmisores excedentes. Los hallazgos muestran que el modo de expresión de la codificación genética del MAOA afecta los niveles de enzima en el cerebro y tiene un impacto sobre sus procesos biológicos. Los hombres que fueron maltratados cuando niños tenían más probabilidad de implicarse en un comportamiento antisocial si la actividad del MAOA era baja. Sin embargo, los hombres con una baja actividad de MAOA que no fueron maltratados, y aquellos con una actividad alta de MAOA que fueron maltratados, no desarrollaron niveles más altos de comportamiento antisocial.

El estudio Dunedin también reveló que los individuos con una forma corta o con un alelo para un gen involucrado en la producción de serotonina tenían más probabilidad de desarrollar depresión y tendencias suicidas si temprano en la vida eran expuestos a la adversidad. Otros hombres expuestos a los mismos tipos de adversidad pero que tenían dos alelos largos o formas del gen eran resistentes y menos dados a la depresión.

Consiliencia: Un nuevo marco de comprensión Cuando los científicos son capaces de trabajar a través de las fronteras de las disciplinas,

a menudo encuentran múltiples líneas de evidencia que apuntan en la misma dirección. Lo que sabemos de la neurobiología del desarrollo en la niñez temprana y de sus efectos sobre la salud, el aprendizaje y el comportamiento, a lo largo del curso de la vida, constituyen un caso fuerte que sirva de base para organizar nuestra sociedad a fin de ofrecer un mejor apoyo a los niños pequeños y sus familias.

Un futuro trabajo en la promisoria área del desarrollo humano temprano requerirá la colaboración transdisciplinaria entre los neurocientíficos, los genéticos, los psicólogos sociales y biológicos, los educadores, los epidemiólogos, y los expertos en política e intervención. Estos expertos tendrán que enfocarse en los estímulos estresantes al cerebro y los efectos sobre la salud (física y mental), el comportamiento y el aprendizaje a lo largo del curso de la vida.

E.O. Wilson propuso la idea de consiliencia del conocimiento62. Comprender la sociedad humana significa juntar el conocimiento de las ciencias biológicas y sociales y de las humanidades, no significa menospreciar una perspectiva a favor de otra. Diferentes disciplinas, perspectivas teóricas y bases de evidencia añaden nuevas capas de significado a lo que ya conocemos acerca del desarrollo humano. Las perspectivas biológicas y el reconocimiento del rol central del cerebro humano proveen percepciones sobre las conversaciones acerca de las sociedades humanas que son relevantes para todos.

La educación post-secundaria idealmente debería asegurarse de que una comprensión central del desarrollo humano temprano es ofrecida en todas las disciplinas. Aunque los depósitos académicos pueden presentar barreras, la base de conocimiento común es aplicable a través de las disciplinas tradicionalmente separadas en las universidades y

62 Wilson, E. (1998).

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cursos de pregrado. A un nivel más avanzado, los programas transdisciplinarios de postgrado pueden articular nuevos descubrimientos en ciencias a través de las disciplinas y movilizar el conocimiento para la mejora de la sociedad a través de programas y prácticas innovadores.

Lo que pueden hacer las universidades

En Canadá, la Universidad de Lethbridge tiene dos programas para los estudiantes de pregrado: un programa general de desarrollo del cerebro basado en la experiencia, y un programa más detallado del desarrollo neurobiológico que trata del impacto de la experiencia, de la genética y de la epigenética sobre las vías neurobiológicas. Cerca del 80% de todos los estudiantes de pregrado toman un curso de desarrollo humano, y la universidad recluta estudiantes de postgrado de varios programas académicos diferentes a un programa de post-doctorado en desarrollo humano. La intención es desarrollar una facultad con una comprensión general del desarrollo humano y de cómo se relaciona con sus disciplinas.

La Universidad de Toronto está creando un Instituto de Desarrollo Humano para juntar a científicos investigadores y clínicos, trabajadores sociales y educadores63. Abarcará desde la investigación científica básica sobre la salud y la microbiología, hasta la investigación aplicada en la educación. Las colaboraciones transdisciplinarias ya están en curso para desarrollar cursos de pregrado en el desarrollo humano temprano para todos los estudiantes.

La Universidad Aga Khan (con sedes en Pakistán y África oriental) está trabajando en colaboración cercana con la Red de Desarrollo Aga Khan para establecer un Instituto para el Desarrollo Humano. Su misión manifiesta es “crear capacidad e impulsar la innovación en la investigación y la educación superior, para avanzar nuestra comprensión del desarrollo humano y la aplicación de este conocimiento para la práctica y la política, que beneficien a los individuos y sirvan para fortalecer las sociedades pluralistas.”64

Confrontado a cambios técnicos y sociales acelerados, Canadá debe enfrentarse

exitosamente a los retos de criar, socializar y educar la próxima generación de ciudadanos. Nuestros esfuerzos reposan en una comprensión aguda de la naturaleza y los procesos del desarrollo temprano, y sobre una clara apreciación del impacto poderoso que los ambientes sociales tienen temprano en la vida. El desarrollo humano temprano, el bienestar de la población y la adaptación social están de hecho vinculados muy de cerca: el conocimiento acerca del desarrollo humano temprano es crucial para comprender y promover los resultados humanos saludables y de capital social.

63 Motluk, A. (2011). 64 Aga Khan Development Network. (2011).