La S con la Ch: ?Schwarzenegger!

Aprender a hablar es espont¨¢neo en nuestra especie, pero aprender a leer no: la escritura se invent¨® hace s¨®lo 5.000 a?os, y no ha dado tiempo para que evolucione un ¨®rgano mental de la lectura. Aprender a leer es un modelo ¨®ptimo para estudiar los mecanismos cerebrales del aprendizaje.

Es muy dif¨ªcil estudiarlo en los ni?os, porque en ellos todo el cerebro est¨¢ cambiando por todo tipo de razones. Un grupo de investigadores espa?oles, brit¨¢nicos y colombianos dirigido por Manuel Carreiras, director del Basque Center on Cognition, Brain and Language (BCBL) de San Sebasti¨¢n, han salvado esa dificultad de un modo ingenioso: usando ex guerrilleros colombianos analfabetos que estaban aprendiendo a leer. Han podido as¨ª demostrar claros cambios estructurales y de conectividad en las ¨¢reas ling¨¹¨ªsticas del cerebro. Publican hoy el trabajo en Nature.

Aprender a leer agranda ¨¢reas de los hemisferios cerebrales

Hablar es propio de la especie, pero la escritura tiene s¨®lo 5.000 a?os

El lenguaje no evolucion¨® asociado a la visi¨®n, sino al o¨ªdo

Anticipamos letras a partir de significados, igual que en los SMS

Las diferencias de los disl¨¦xicos no son causa, sino consecuencia

El estudio permitir¨¢ indagar en procesos de aprendizaje de lectura y atenci¨®n

"Trabajar con los ex miembros de la guerrilla de Colombia nos ha proporcionado una oportunidad ¨²nica para ver c¨®mo cambia el cerebro cuando se adquiere la lectura", dice Carreiras. "La ense?anza de la lectura se produce durante los primeros a?os escolares, al mismo tiempo que se aprenden otras destrezas. Separar los cambios que se producen en el cerebro durante la infancia causados por la ense?anza de la lectura de los cambios producidos por el aprendizaje de destrezas sociales o motrices es casi imposible".

El BCBL es un nuevo centro de financiaci¨®n mixta (p¨²blica y privada) y dedicado por entero a las ciencias cognitivas: la investigaci¨®n multidisciplinaria de la mente. El estudio ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovaci¨®n, la fundaci¨®n Ikerbasque y el Wellcome Trust brit¨¢nico.

"Tras d¨¦cadas de lucha", dicen los cient¨ªficos, "algunos miembros de las fuerzas guerrilleras han empezado a reintegrarse en la sociedad colombiana, generando una poblaci¨®n considerable de adultos analfabetos. Tras dejar las armas y volver a la sociedad, algunos han tenido la oportunidad de aprender a leer a los veintitantos a?os, una situaci¨®n ideal para investigar los cambios cerebrales asociados a aprender a leer".

Carreiras y sus colegas han examinado por resonancia magn¨¦tica (MRI) los cerebros de 20 guerrilleros que justo hab¨ªan completado su programa de alfabetizaci¨®n en espa?ol. Y los han comparado con los de otros 22 guerrilleros que a¨²n no hab¨ªan empezado el curso. Cinco ¨¢reas del c¨®rtex cerebral muestran m¨¢s materia gris en los primeros. La materia gris mide la densidad de cuerpos neuronales (la neurona menos el ax¨®n).

Dos de las ¨¢reas est¨¢n implicadas en el procesamiento de la informaci¨®n visual y fonol¨®gica "de alto nivel". Las ¨¢reas visuales del c¨®rtex forman una serie jer¨¢rquica. La primera ¨¢rea recibe de la retina un vulgar informe de luces y sombras, pero entrega un mapa de fronteras entre luz y sombra, clasificadas por su orientaci¨®n precisa. La siguiente recibe esas l¨ªneas y entrega pol¨ªgonos, que la otra convierte en formas tridimensionales.

Un ¨¢rea recibe formas concretas (un cubo visto en cierta orientaci¨®n) y entrega formas abstractas (un cubo visto en cualquier orientaci¨®n). M¨¢s arriba en esa jerarqu¨ªa hay peque?os grupos de neuronas que significan "Bill Clinton" o "Halle Berry", por citar dos ejemplos reales descubiertos por Christof Koch, un neurocient¨ªfico de Caltech (el instituto tecnol¨®gico de California). El reconocimiento de las letras y las palabras es otra de estas funciones de alto nivel.

El lenguaje, sin embargo, no evolucion¨® asociado a la visi¨®n, sino al o¨ªdo. Hasta hace 5.000 a?os, todo el lenguaje era hablado. El aprendizaje de la lectura debe conectar de alg¨²n modo la informaci¨®n visual -la forma de las letras y las palabras- con un dispositivo cerebral hecho para analizar sonidos, no im¨¢genes. De ah¨ª el aumento de materia gris en las ¨¢reas fonol¨®gicas del c¨®rtex cerebral.

Con todo, el efecto m¨¢s notable ocurre en otra zona relacionada con la sem¨¢ntica: el giro angular, algo por detr¨¢s de la oreja. Tambi¨¦n hay cambios en el cuerpo calloso, el haz nervioso que conecta las dos mitades (hemisferios) del cerebro. En este caso no crece la materia gris (los cuerpos de las neuronas), sino la blanca (el conjunto de sus axones).

La interpretaci¨®n m¨¢s simple es que estos axones extra provienen de los cuerpos neuronales extra de las ¨¢reas occipitales. Es decir, que aprender a leer no s¨®lo agranda esas ¨¢reas en ambos hemisferios, sino tambi¨¦n sus nexos entre un hemisferio y otro.

De hecho, Carreiras ha confirmado en otros voluntarios -10 ingleses adultos que aprendieron a leer de ni?os- que el giro angular (y el giro dorsal occipital) izquierdo est¨¢ fuertemente conectado con el derecho a trav¨¦s del cuerpo calloso. M¨¢s a¨²n: a trav¨¦s de la misma zona precisa del cuerpo calloso que antes.

Los resultados son muy espec¨ªficos de la lectura. En un tercer experimento, tambi¨¦n con ingleses adultos que aprendieron a leer de ni?os, los cient¨ªficos han comparado las zonas cerebrales que se activan al leer y al reconocer objetos. Los dos giros angulares, izquierdo y derecho, aumentaron su conectividad al leer, pero no al reconocer objetos.

Los nuevos datos tambi¨¦n descartan la hip¨®tesis predominante sobre la funci¨®n del giro angular. "La visi¨®n tradicional ha sido que el giro angular act¨²a como un diccionario que convierte las letras de una palabra en sonidos y en significados", explica Carreiras. "Pero nosotros mostramos ahora que su funci¨®n es m¨¢s de car¨¢cter predictivo, anticipando letras a partir del significado; es similar a la funci¨®n predictiva para los mensajes del tel¨¦fono m¨®vil".

La conclusi¨®n tiene una relaci¨®n directa con los m¨¦todos para aprender a leer que se usan en las escuelas. El m¨¦todo anal¨ªtico es el tradicional de la P con la A pa, la P con la E pe, y as¨ª hasta la saciedad. Los ni?os usan ahora el m¨¦todo global, donde aprenden a reconocer las palabras enteras.

Es un avance, porque los adultos tambi¨¦n leemos por el m¨¦todo global: prediciendo cu¨¢l es la palabra de un vistazo, cuando s¨®lo hemos visto unas pocas de sus letras, su tama?o y su forma general. "Por eso podemos leer tan r¨¢pido", dice Jon Andoni Du?abeitia, investigador del equipo de Carreiras. El nuevo trabajo identifica el giro angular como la sede cerebral de esas predicciones: la que debe estar creciendo ahora mismo en los ni?os.

La predicci¨®n es una de las actividades esenciales del c¨®rtex cerebral. Uno de sus aspectos es el mecanismo del rellenado (filling-in). En el ¨¢rea visual primaria (V1, junto a la nuca), este proceso imagina lo que no ve el punto ciego de la retina, pero el rellenado es una propiedad fundamental de cualquier trozo de c¨®rtex. Consiste en "saltar a las conclusiones", como dice Koch. Sin eso no podr¨ªamos ver nada, ni pensar nada.

El cient¨ªfico de la computaci¨®n Jeff Hawkins ha propuesto que la clave del rellenado es el flujo hacia atr¨¢s -de la frente a la nuca, por as¨ª decir, o de lo abstracto a lo concreto-, que en realidad constituye el 90% de la conectividad del c¨®rtex.

Si un ¨¢rbol nos tapa el 80% de un arabesco de la Alhambra, todo lo que nos llega de abajo (de los sentidos) es una colecci¨®n de fragmentos irregulares y salpicados por el campo visual como si los hubiera distribuido un loco. Si vemos el arabesco -y lo vemos- es porque las zonas altas del c¨®rtex han cre¨ªdo entender su geometr¨ªa, y han transmitido esa interpretaci¨®n hacia abajo.

El nuevo trabajo tambi¨¦n tiene relevancia para la investigaci¨®n de la dislexia. Los estudios con disl¨¦xicos han mostrado que tienen una menor densidad de materia gris y de materia blanca en las mismas regiones identificadas en el nuevo experimento. Se ha interpretado hasta ahora que esos rasgos estructurales son la causa de la dislexia.

Pero, dado que el tama?o de estas ¨¢reas crece al aprender a leer, los autores proponen que las diferencias cerebrales de los disl¨¦xicos no son la causa de sus dificultades en el aprendizaje de la lectura: son su consecuencia. Al no aprender a leer, las ¨¢reas no crecen.

El laboratorio de San Sebasti¨¢n es uno de los impulsores del nuevo proyecto Coeduca, formado por un consorcio de investigadores nacionales e internacionales del BCBL y las universidades de Granada, Murcia y La Laguna, y apoyado por el programa Consolider-Ingenio. "Tiene como misi¨®n el desarrollo de actividades cient¨ªficas b¨¢sicas y aplicadas en torno a la lectura y la atenci¨®n, dos de las habilidades cognitivas con mayor peso espec¨ªfico en el ¨¢mbito de la educaci¨®n", dice Du?abeitia.

El investigador explica que el proyecto estudiar¨¢ los mecanismos implicados en los procesos de alfabetizaci¨®n y adquisici¨®n de la lectura, y el modo en el que se modulan y regulan por los procesos atencionales y emocionales. "El objetivo ¨²ltimo es proporcionar a los agentes educativos m¨¦todos para mejorar los procesos de aprendizaje de los alumnos en los centros educativos, tratando as¨ª de reducir el fracaso escolar".