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"La capacidad para mejorar la sustancia blanca proporciona una posible rehabilitación, no sólo para la dificultad de la lectura, sino también para otras alteraciones neurológicas que se cree estar respaldada por déficit en la conectividad anatómica, como el autismo (Just et al., 2007)*. Aunque la potencia de computación básica del cerebro sin duda se encuentra en las neuronas individuales, es sólo su acción colectiva, que se hace posible gracias a la conectividad de la sustancia blanca, la que permite la formación de redes a gran escala que caracterizan el cerebro humano y el pensamiento. Por esta razón, las modificaciones modestas en la materia blanca puede permitir grandes cambios en la capacidad cognitiva.", nos dicen los autores del presente estudio, publicado en la revista Neuron, el pasado 9 de Diciembre de 2009.
Un interesante estudio muestra que un curso intensivo de 100 horas de lectura impartidas a lo largo de seis meses en niños de 8 a 12 años permitieron mejorar la conectividad de áreas cerebrales. Las sesiones eran de 50 minutos, 5 días a la semana. Las imágenes con la técnica de TDI de los cerebros de los niños entrenados muestran por primera vez los cambios en el tejido cerebral cuando un mal lector deja de serlo para convertirse en un lector experto.
Especialmente el seguimiento de los haces de fibras nerviosas representa una herramienta prometedora para evaluar la salud, así como el cerebro humano enfermo. Facilita la caracterización de las conectividades nomal en el cerebro vivo y por lo tanto representa en el más amplio sentido, una "histología en vivo"
Especially the tracking of nerve fiber bundels represents a promising tool to evaluate the healthy as well as the diseased human brain. It facilitates the characterization of nomal connectivities in the living brain and therefore represents in the broadest sense an "in vivo histology"
PRIMERA EVIDENCIA DE CONECTIVIDAD CEREBRAL (inducida) EN NIÑOS: LA LECTURA ES UN REMEDIO EFICIENTE PARA ALTERACIONES DEL TEJIDO CEREBRAL
3. La imagen del cerebro de la izquierda muestra el área de la materia blanca alterada (zona azul) entre los malos lectores en relación con los buenos lectores al inicio del estudio. La imagen del cerebro del centro muestra el área donde el aumento de la integridad estructural (área rojo/amarilla), entre los malos lectores que recibieron la instrucción, y es muy similar a la superficie inicialmente comprometida. La imagen del cerebro de la derecha muestra que después de la instrucción, no hubo diferencias entre los buenos y malos lectores con respecto a la integridad de la materia blanca. (Crédito: Timothy Keller y Marcel Just)
Timothy Keller y Marcel Just, científicos de la Universidad Carnegie Mellon, han descubierto la primera evidencia de que la instrucción intensiva para mejorar las habilidades de lectura en los niños pequeños hace que el cerebro se conecte físicamente, por la creación de nueva materia blanca que mejora la comunicación dentro del cerebro. El informe de los investigadores en la revista Neuron, con imágenes del cerebro de niños entre edades de 8 y 12 años, mostró que la calidad de la materia blanca - el tejido cerebral que lleva las señales entre las áreas de materia gris, donde se procesa la información - había mejorado sustancialmente después de que los niños recibieran 100 horas de entrenamiento de recuperación. Después de la capacitación, la imagen indica que la capacidad de la sustancia blanca para transmitir eficientemente señales ha aumentado, y las pruebas mostraron que los niños podían leer mejor. "Demostrar que es posible de cambiar las conexiones de la sustancia blanca del cerebro tiene importantes implicaciones para el tratamiento de problemas de lectura y otros trastornos de desarrollo, incluyendo el autismo ", dijo Just, de la DO Hebb, profesor de psicología y director del Centro Carnegie Mellon for Cognitive Brain Imaging (CCIE).
El Dr. Thomas R. Insel, director del Instituto Nacional de Salud Mental, manifiesta: "Sabemos que la formación del comportamiento puede mejorar la función cerebral. El extraordinario avance aquí es detectar cambios en la conectividad cerebral con el tratamiento conductual. Este hallazgo sugiere la lectura con un déficit de un enfoque nuevo y emocionante a ser probado en el tratamiento de los trastornos mentales, que cada vez parecen ser debido a problemas en los circuitos específicos del cerebro ", aseguró Insel. El estudio de Keller y Just fue diseñado para descubrir los cambios físicos en el cerebro de los malos lectores que hacen la transición a la buena lectura. Se escaneó los cerebros de 72 niños antes y después de que pasaran por un programa de seis meses de clases de recuperación. Utilizando imágenes de tensor de difusión (DTI), una nueva técnica de imágenes cerebrales que rastrea el movimiento del agua a fin de revelar la estructura microscópica de la materia blanca, Keller y Just acaban de encontrar un cambio cerebral que involucra la sustancia blanca que conecta diferentes partes del cerebro coordinadamente.
"Las moléculas de agua que están dentro de las fibras nerviosas tienden a moverse o difundirse en paralelo a las fibras del nervio", explicó Keller, científico de investigación CCBI y autor del primer estudio de desarrollo de la materia blanca deprimida en el autismo. "Para realizar el seguimiento de las fibras nerviosas, los sentidos del escáner las áreas en las que las moléculas de agua se mueven a lo largo de muchos en la misma dirección y produce una hoja de ruta del cableado del cerebro." Los estudios anteriores de DTI ha demostrado que tanto los niños y adultos con dificultades para la lectura muestra las áreas de materia blanca deprimidas. Este nuevo estudio muestra que 100 horas de enseñanza de lectura intensiva mejora las competencias de lectura para niños y también aumentó la calidad de la materia blanca deprimida a niveles normales. Más precisamente, la imagen de DTI muestra que la consistencia de la difusión del agua ha aumentado en esta región, lo que indica una mejora en la integridad de los tractos* de sustancia blanca. "La integridad mejorada esencialmente aumenta el ancho de banda de comunicación entre las dos áreas del cerebro que la materia blanca conecta, por un factor de 10", expresó. "Esto abre una nueva era de poder ver el cambio de conectividad del cerebro cuando se aplica un tratamiento de instrucción efectiva. Nos permite ver las intervenciones educativas desde una perspectiva nueva". De los 72 niños, 47 eran malos lectores y 25 estaban leyendo a un nivel normal. Los buenos lectores y un grupo de 12 malos lectores no recibieron la instrucción de recuperación, y sus exploraciones del cerebro no mostraron cambios. "La falta de cambio en los grupos de control demuestra que el cambio en el grupo tratado no puede ser atribuida a la maduración natural durante el estudio", dijo Keller. Keller y Just también encontraron que la cantidad de cambio en la difusión entre el grupo tratado estaba directamente relacionada con la cantidad de aumento en la capacidad de decodificación fonológica. Los niños que mostraron el cambio más importante en la materia blanca también mostraron la mayor de las mejoras en la capacidad de lectura, lo que confirma la relación entre la alteración del tejido cerebral y el progreso de la lectura. Los análisis adicionales indicaron que el cambio fue una disminución en el movimiento del agua perpendicular a los ejes principales de las fibras de sustancia blanca, un hallazgo compatible con el aumento del contenido de mielina en la región. Aunque los autores advierten que una investigación adicional será necesaria para descubrir el mecanismo preciso para el cambio en la sustancia blanca, algunas conclusiones anteriores indican un papel de la actividad eléctrica a lo largo de los axones en la promoción de la formación de la mielina alrededor de ellos, proporcionando una base fisiológica plausible para la práctica intensiva y la instrucción para aumentar la eficiencia de la comunicación entre las áreas del cerebro. "Estamos muy entusiasmados con estos resultados", expresó. "La indicación de que la intervención del comportamiento puede mejorar el rendimiento cognitivo y la microestructura de los tractos de sustancia blanca es un gran avance para el tratamiento y la comprensión de los problemas de desarrollo". La investigación fue financiada por subvenciones de la Fundación King Richard Mellon y el Instituto Nacional de Salud Mental. Para obtener más información sobre Justo, pionero en descubrimientos de la ciencia del cerebro, Keller y en el Centro Carnegie Mellon for Cognitive Brain Imaging, www.ccbi.cmu.edu visita
Para ampliar información http://www.nimh.nih.gov/science-news/2009/behavioral-training-improves-connectivity-and-function-in-the-brain.shtml
El artículo completo de los Sres. Keller y Just lo tienen aquí: Altering Cortical Connectivity: Remediation-Induced Changes in the White Matter of Poor Readers: Ver http://www.psy.cmu.edu/news/news_2009_12_10.pdf
Timothy A. Keller1, and Marcel Adam Just1
1Center for Cognitive Brain Imaging, Department of Psychology, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA 15213, USA
Correspondence: tk37@andrew.cmu.edu
DOI 10.1016/j.neuron.2009.10.018
1Center for Cognitive Brain Imaging, Department of Psychology, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA 15213, USA
Correspondence: tk37@andrew.cmu.edu
DOI 10.1016/j.neuron.2009.10.018
BIBLIOGRAFÍA:
*Just, M.A., Cherkassky, V.L., Keller, T.A., Kana, R.K., and Minshew, N.J.(2007). Functional and anatomical cortical underconnectivity in autism: Evidence from an fMRI study of an executive function task and corpus callosum morphometry. Cereb. Cortex 17, 951–961.
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