Cognición del Desarrollo y Bases Biológicas de la Cognición

¿Qué es la Cognición?

Cuando los individuos están atentos a su entorno, pueden percibir, analizar, almacenar y recordar información y utilizarla para tomar decisiones o generar ideas. Estas personas son conscientes de su situación, sus necesidades y sus objetivos.

Se sabe que los pacientes con alteraciones cognitivas debidas al envejecimiento o a trastornos neurodegenerativos, como la enfermedad de Alzheimer, presentan un deterioro en uno o varios de estos dominios cognitivos.

Etapas del Desarrollo Cognitivo de Piaget

Durante sus estudios de observación en niños, Piaget planteó la hipótesis de que la cognición implica 4 etapas principales de desarrollo. La primera etapa se denomina etapa sensoriomotora. Los lactantes, desde que nacen hasta los 2 años, dependen en gran medida del tacto, el oído y la observación de diferentes estímulos para conocer su entorno. Su principal objetivo es satisfacer sus propias necesidades, por lo que se les considera egocéntricos.

La etapa preoperacional comienza a los 2 años de edad y suele terminar a los 7 años. Durante este periodo, se cree que los procesos de pensamiento comienzan a desarrollarse. Los niños empiezan a construir su vocabulario, pero sus pensamientos son todavía inmaduros y, quizás, ilógicos para un adulto.

Durante la etapa preoperacional, los niños pueden entender el simbolismo y empiezan a diferenciar entre el bien y el mal. Además, empiezan a comprender que no son el centro del mundo y aprenden a aceptar que sus hermanos menores necesitan más atención de los padres que ellos.

Los niños se encuentran en la etapa operacional concreta de los 7 hasta los 11 años. Durante este periodo, sus pensamientos son lógicos y racionales. Solo pueden desarrollar pensamientos racionales sobre un objeto, como un juguete, solo de poder verlo y manipularlo.

Por último, los niños entran en la etapa operacional formal, durante la cual pueden formar pensamientos lógicos incluso sobre objetos que no están presentes delante de ellos. Por lo tanto, se considera que los niños de 11 – 16 años tienen la madurez de pensamiento, el razonamiento y el pensamiento abstracto habitual de los adultos.

Neurociencia Cognitiva del Desarrollo

El modelo descrito anteriormente tiene limitaciones a la hora de identificar los factores que pueden afectar a cada etapa del desarrollo cognitivo. La neurociencia cognitiva del desarrollo es un campo de estudio reciente que se centra en comprender cómo la genética, los procesos de enfermedad, la epigenética y el entorno afectan al desarrollo de la cognición.

Se han identificado trastornos del neurodesarrollo, como el autismo y los trastornos del espectro autista, que tienen bases tanto ambientales como biológicas. En la actualidad se cree que la predisposición genética hace que un individuo tenga un mayor riesgo de desarrollar ciertas condiciones; sin embargo, en muchos casos, la predisposición genética no conduce al desarrollo de esa enfermedad a menos que también estén presentes ciertos estímulos externos, i.e., factores ambientales.

Se ha atribuido a muchos genes una mayor incidencia de depresión, esquizofrenia y otros trastornos mentales. Sin embargo, no todos los individuos portadores de estos polimorfismos desarrollan realmente la enfermedad. La creencia actual es que el entorno desempeña un papel crucial en la aparición de la enfermedad en individuos susceptibles, incluso durante la infancia.

La interacción genético-ambiental en el neurodesarrollo puede afectar a la plasticidad axonal de las neuronas y a los circuitos neuronales, a la pérdida y regeneración celular, y a los neurotransmisores en diferentes regiones del cerebro. Estos cambios pueden ser responsables del fenotipo anormal en los trastornos del neurodesarrollo.

Evaluación de la Cognición

Es importante evaluar la cognición de forma objetiva para clasificar a los pacientes y guiar sus planes de tratamiento en un entorno clínico. Una herramienta común para evaluar la cognición es a través de un examen formal del estado mental o utilizando el Mini-Mental State Examination (MMSE). Ambas técnicas se utilizan en los centros para ancianos para la evaluación repetida de la demencia a lo largo del tiempo. Estos exámenes dependen de la evaluación clínica de dominios cognitivos como la memoria operativa, la memoria visual y verbal a corto plazo, la función ejecutiva, la inhibición/desinhibición, el pensamiento abstracto, la atención y las tareas de lenguaje.

• El MMSE es la prueba de tamizaje más popular, con puntuaciones que van de 0 – 30. Las puntuaciones más altas indican un mejor rendimiento.
• La Evaluación Cognitiva de Montreal evalúa una serie de funciones cognitivas y es más sensible a la hora de identificar las primeras fases del deterioro cognitivo, incluido el deterioro cognitivo leve.
• La prueba del reloj es una herramienta de tamizaje útil para identificar problemas cognitivos, ya que pone a prueba múltiples dominios cognitivos utilizando una única tarea.

La resonancia magnética (RM) funcional se utiliza actualmente para evaluar funciones cognitivas como la memoria a corto plazo, la percepción visual, la atención visual, la atención selectiva y el lenguaje, y se considera un abordaje más objetivo. Sin embargo, a menudo solo proporciona información aprendida mediante el análisis de grupos de individuos con la misma condición. Este método puede tener un valor clínico limitado, ya que no es lo suficientemente específico como para atribuir la localización exacta de una enfermedad a un paciente concreto.

A pesar de este inconveniente, el uso de la RM funcional para evaluar el lenguaje, las habilidades motoras y la memoria a corto plazo es de enorme importancia para la evaluación prequirúrgica de los pacientes con epilepsia farmacorresistente. Las pruebas psicofísicas proporcionan una evaluación objetiva de varios procesos cognitivos complejos, como el aprendizaje perceptivo, los problemas de atención visual y la percepción visual en condiciones como la diabetes.

Evaluación de los Determinantes Biológicos de la Cognición

La depresión, la esquizofrenia, el trastorno obsesivo-compulsivo y el autismo se han estudiado ampliamente a nivel celular tanto en humanos como en animales para determinar las vías biológicas y las bases del desarrollo de la cognición. Estos estudios no solo aportan nuevos conocimientos sobre la patogénesis de las enfermedades, sino que también proporcionan información sobre el desarrollo cognitivo en la población sana.

Los niveles de neurotransmisores como el GABA, el glutamato, la acetilcolina, la dopamina y la serotonina se alteran durante los trastornos del neurodesarrollo. Una vez que se ha identificado un gen de alta susceptibilidad para una determinada afección, se puede establecer un modelo celular o animal de esa enfermedad induciendo esa mutación.

Es fácil (en un entorno de laboratorio) determinar las concentraciones de diferentes neurotransmisores a nivel celular utilizando métodos bioquímicos y comparándolos con los respectivos controles. También se pueden estudiar los cambios en los niveles de metabolitos en condiciones patológicas. La espectroscopia por resonancia magnética y la tomografía por emisión de positrones pueden utilizarse para evaluar las concentraciones de neurotransmisores en el cerebro y sus receptores, respectivamente, en animales y seres humanos.

Las evaluaciones in vivo permiten a los investigadores correlacionar los cambios en los niveles de neurotransmisores con posibles alteraciones conductuales o cognitivas en los individuos. Estos estudios implican la colaboración entre diversos profesionales de la salud, como psicólogos, psiquiatras, neurólogos, radiólogos y neurocientíficos.