DESARROLLO COGNITIVO EN LA ADOLESCENCIA

“El cerebro en transición”

Jaime Carrizosa Moog

Neurólogo Infantil

Profesor Titular

Departamento de Pediatría y Puericultura - Universidad de Antioquia

Colegio Compañía de María – Medellín

2020

RIESGOS DURANTE LA ADOLESCENCIA

¿EXISTE ALGUNA EXPLICACIÓN NEUROBIOLÓGICA PARA DICHAS

CONDUCTAS?

• El sistema subcortical propenso a la exploración y la toma de riesgos está madura de manera precoz

• El sistema regulador cortical prefrontal y de otras áreas está aún inmaduro

>

DESARROLLO CEREBRAL

GASTRULACIÓNDía 18

TUBO NEURALDía 27

PROLIFERACIÓNSem 28

MIGRACIÓNSem 29

ORGANIZACIÓNSem 30

ARBORIZACIÓN SINAPTOGÉNESISSem 34 – 3 años

MIELINIZACIÓN Sem 32a 25 años

DESARROLLO CEREBRAL

SINAPTOGÉNESISSem 34 – 3 años

(> BDNF)

MIELINIZACÓNSem 32 a 25 años

FORMACIÓN DE REDES3 a 13 años

REDUCCIÓN DE SINAPSIS – PODAMUERTE NEURONAL (50 %, < BDNF)

13 – 25 años

ORGANIZACIÓN FUNCIONALOCCIPITAL > PARIETAL > TEMPORAL > FRONTAL

SISTEMA LÍMBICO > FRONTAL Y ÁREAS DE ASOCIACIÓNPrenatal – 25 años

PLASTICIDADImportancia de estímulos internos y externos

EXPRESIÓN GENES DESARROLLO Pax2 y Emx2 y DESARROLLO CORTICAL

> Pax2 y < Emx2 Corteza Motora

< Pax2 y > Emz2 Corteza Visual

Pax2 = Emx2 Corteza Somatosensorial

Bloqueo de Pax6> Corteza Visual< Corteza Somatosensorial

Bloqueo de Emx2< Corteza Visual> Corteza Somatosensorial

European Journal of Neuroscience, Vol. 8. pp. 1037-1050, 1996

PLASTICIDADImportancia de estímulos externos

Los estímulos externos son necesarios para el desarrollo cortical y su función específica

(comportamiento)

PLASTICIDAD Importancia de estímulos externos

POBREZA

< Volúmenes de sustancia gris frontal y parietal, < conexiones

RECHAZO Y ABUSO< Amígdala e Hipocampo

DEPRESIÓN< Insula, < Hemisferio derecho

ESTRÉS INFANTIL

< Conectividad prefrontal con amígdala

PLASTICIDAD Importancia de estímulos externos

Ambientes ricos en estímulos también logran cambios estructurales y funcionales propositivos

(comportamiento)

Child Adolesc Psychiatr Clin N Am 2017, 26(2): 157-175

MADURACIÓN DE LA SUSTANCIA GRIS

GROSOR DE LA SUSTANCIA GRIS

MENOR GROSOR CORTEZA

13 – 15 AÑOS, MUJERES 2 AÑOS ANTES

< ARBORIZACIÓN Y SINAPTOGÉNESIS; MUERTE CELULAR PROGRAMADA –

PODA O PRUNNING

< DENSIDAD GLIAL

< TAMAÑO CELULAR

< VASCULARIZACIÓN

MAYOR GROSOR CORTEZA

8 AÑOS

ARBORIZACIÓN - SINAPTOGÉNESIS

DENSIDAD GLIAL

> TAMAÑO GLIAL

> VASCULARIZACIÓN

MADURACIÓN FINAL DEL LÓBULO FRONTAL

• Atención

• Concentración

• Control de impulsos

• Planeación

• Razonamiento

• Solución de problemas

• Regulación de emociones

• Control Motricidad

• Lenguaje expresivo

MADURACIÓN DE LA SUSTANCIA BLANCA

El volumen de la sustancia blanca se incrementa desde el periodo neonatal hasta la adultez.

El tracto corticoespinal y la corona radiada están maduras en la adolescencia.

Los tractos (frontales) para la función ejecutiva, control del comportamiento y de impulsos, están en proceso de maduración en la adolescencia.

Child Adolesc Psychiatr Clin N Am 2017, 26(2): 157-175

HIPÓTESIS DE DESAJUSTE: EL CEREBRO EN TRANSICIÓN

“Comparados con los niños, los adolescentes son más grandes, fuertes y rápidos, y han logrado una

maduración en habilidades de razonamiento, función inmunológica y en la capacidad de

soportar el frio, calor, estrés físico y muchas lesiones.”

HIPÓTESIS DE DESAJUSTE: EL CEREBRO EN TRANSICIÓN

“Sin embargo, a pesar de los logros madurativos, lastasas de morbimortalidad se pueden duplicar (200%)en este periodo en accidentes, suicidio, adicciones,conductas sexuales riesgosas, violencia y la apariciónde enfermedades mentales.”

HIPÓTESIS DE DESAJUSTE: EL CEREBRO EN TRANSICIÓN

El “desajuste” se debe a un pobre control de las emociones y del comportamiento.

NÚCLEO ACCUMBENS

• Motivación, pasión, placer• Vía dopaminérgica• Regula el esfuerzo necesario de un individuo para

lograr la gratificación y el placer.

• En adolescentes se observa la búsqueda de procesos de poco esfuerzo con gran gratificación.

NÚCLEO ACCUMBENS

En el adulto joven la víadopaminérgica mesocorticalmadura finalmente susconexiones con la cortezaprefrontal, que tiene lasfunciones del control atencional yel control de impulsos,emociones y comportamiento.

La asincronía en los procesos de maduración entre las estructuras subcorticales y la corteza prefrontal, es la base de la Hipótesis del

Desajuste

AMIGDALA

• Reconocimiento y regulación emocional

• Crece desde la infancia hasta la adolescencia

• Integra las reacciones emocionales tanto aversivas como placenteras

• En adolescentes puede generar reacciones emocionales explosivas y lecturas faciales amenazantes

• En adultos logra una regulación emocional dirigida predominantemente por la corteza prefrontal

CORTEZA PREFRONTAL

Atención, regulación emocional, control de impulsos, planeación, juicio, flexibilidad cognitiva, toma de decisiones, previsión de consecuencias, seguimiento de metas.

Su maduración es más tardía que la de la amígdala y del núcleo accumbens; la poda (prunning) se acelera en la adolescencia y al igual que la mielinización, tienen una evolución postero-anterior, siendo el lóbulo frontal el último en madurar.

En consecuencia, el comportamiento del adolescente recae primordialmente en estructuras emocionales límbicas, que a su vez están bajo una sobrecarga de influencia hormonal.

REGULACIÓN EMOCIONAL Y CEREBRO.

SISTEMA VENTRAL

AMIGDALA

INSULA

NÚCLEO ESTRIADO (VENTRAL)

GIRO CÍNGULO (VENTRAL)

CORTEZA PREFRONTAL

IDENTIFICA EL SIGNIFICADO EMOCIONAL DE ESTÍMULOS EXTERNOS

PRODUCE ESTADOS AFECTIVOS

REGULACIÓN AUTOMÁTICA

MEDIACIÓN AUTONÓMICA A LOS CONTEXTOS Y ESTÍMULOS EMOCIONALES

REGULACIÓN EMOCIONAL Y CEREBRO.

SISTEMA DORSAL

HIPOCAMPO

GIRO CÍNGULO (DORSAL)

CORTEZA PREFRONTAL

INTEGRACIÓN DE PROCESOS COGNITIVOS

FUNCIÓN EJECUTIVA

ATENCIÓN SELECTIVA Y PLANEACIÓN

ESTADOS EFECTIVOS REGULADOS (NO AUTOMÁTICOS)

REGULACIÓN EMOCIONAL Y CEREBRO.

SISTEMA DORSAL SISTEMA VENTRAL

ESTÍMULOS EXTERNOS

CAMBIOS PLÁSTICOS

REGULACIÓN EMOCIONAL Y CEREBRO

.MALTRATO INFANTIL

< VOLUMEN ORBITOFRONTAL

ANSIEDAD – DEPRESIÓN INFANTIL

> VOLUMEN AMIGDALA

DEPRESIÓN POSPARTO(MADRE)

> VOLUMEN AMIGDALA

EPIGENÉTICA Y ADOLESCENCIA

La epigenética hace referencia al estudio de los factores que, sincorresponderse a elementos de la genética clásica, juegan un papelmuy importante en la expresión genética. Estos factores sondeterminados por el ambiente celular en lugar de la herencia

EPIGENÉTICA Y ADOLESCENCIA: MECANISMOS

METILACIÓN DNA SILENCIA GENES

MODIFICACIÓN DE HISTONAS

ALTERA TRANSCRIPCIÓN

Micro RNAs ALTERA TRADUCCIÓN

RNA no codificante ALTERA TRANSCRIPCIÓN

LA ADOLESCENCIA ES UN PERIODO SUSCEPTIBLE A LOS MECANISMOS EPIGENÉTICOS Y PUEDE MODULAR LA PLASTICIDAD FUNCIONAL Y ANATÓMICA CEREBRAL

EPIGENÉTICA Y ADOLESCENCIA

< RECEPTORES D2CORTEZA

PREFRONTAL

< RECEPTORES GLUTAMATO

CORTEZA PREFRONTAL

ACETILACIÓN ALTERADA DE

HISTONAS H2 Y H3 EN N. ACCUMBENS

RIESGO

ADICCIÓN

EN RATONES ADULTOS NO SE OBSERVARON DICHOS CAMBIOS

EPIGENÉTICA Y ADOLESCENCIA

< EXPRESIÓN DE BDNF

EN CORTEZA PREFRONTAL

EHIPOCAMPO

RIESGO

ADICCIÓN

EN RATONES ADULTOS SE OBSERVA AUMENTO DEL BDNF

EPIGENÉTICA Y ADOLESCENCIA

> BDNF

< METILACIÓN DEL DNA

NEUROGÉNESIS

MEMORIA A CORTO Y LARGO PLAZO

EN ADULTOS SOLO

MEMORIA A CORTO PLAZO

“EPIGENÉTICA” Y ADOLESCENCIA

BÚSQUEDA DE

NOVEDAD

TOMA DE RIESGOS

BÚSQUEDA DE PLACER

> ESTÍMULO DOPAMI-NÉRGICO

INDEPENDENCIA

EPIGENÉTICA Y ADOLESCENCIA

REACCIÓN EMOTIVA

“EXPLOSIVA”

VIGILANCIAMEDICIÓN

DE RIESGO

SOBREVIDAAPRENDIZAJE

< LESIONES

CONCLUSIONES

Los avances científicos permiten inferir los aspectos positivos ynegativos que impactan la función y estructura del cerebro deladolescente, que modulan su pensamiento, emoción ycomportamiento.

Los estímulos positivos tienen impacto en la plasticidad cerebralmejorando la memoria, aprendizaje, ánimo y control emocional.

Los estímulos negativos pueden modificar los procesosfuncionales y estructurales cerebrales, poniendo al adolescentey futuro adulto en riesgo de su bienestar físico y mental.

CONCLUSIONES

Es un desafío para la medicina, el planteamientode estrategias de promoción de la salud yprevención de la enfermedad, así comointervenciones oportunas, en una edad deenorme receptividad, transformación e impactoneurobiológico con repercusión mediata y en laadultez.