Research has shown that lead kills neurons (nerve cells), resulting in smaller brains. It has long been hypothesized that such changes in the brain caused by childhood lead exposure may be behind a higher incidence of poor cognitive performance and criminal behavior. And although it is difficult to disentangle the confounding effects of race, class and economics, a recent study by Kim Dietrich, a professor of environmental health at the University of Cincinnati, found that individuals who suffered from the highest lead exposure as children had the smallest brain sizes—as well as the most arrests.
"That early lead exposure was associated with smaller volumes of cortical gray matter [the parts of the brain rich in neural cell bodies and synapses] in the prefrontal area," he says. "And the fact that we saw both criminal behavior and volume loss in this critical area for executive function is probably more than just a coincidence."
That may be so, however, new scientific studies across several animal species, including humans, are challenging the notion that brain size alone is a measure of intelligence. Rather, scientists now argue, it is a brain's underlying organization and molecular activity at its synapses (the communication junctions between neurons through which nerve impulses pass) that dictate intelligence.
Two years ago, Paul Manger, a professor of health sciences at the University of the Witwatersrand in Johannesburg, South Africa, caused quite a stir when he referred to the beloved bottlenose dolphin, owner of a large, nearly human-size brain, as "dumber than a goldfish."
"When you look at cetaceans, they have big brains, absolutely," Manger says. "But if you look at the actual structure of the brain, it's not very complex. And brain size only matters if the rest of the brain is organized properly to facilitate information processing."
He argues that the systems within the brain—how neurons or nerve cells and synapses are organized—are the keys to determining information-processing capacity. Manger speculates that cetacean brains are large not because of intelligence but instead due to an abundance of fatty glial cells (non-nerve cells serving as a supporting tissue), which may be present to provide warmth in cold waters for the information-processing neurons in the brain's interior.
Mark Uhen, a vertebrate paleontologist at the Alabama Museum of Natural History, and Lori Marino, a biologist who studies brain evolution of cetaceans and primates at Emory University's Yerkes National Primate Research Center, disagree. Marino says that Manger's theories discount years of behavioral evidence that show dolphins to be complex thinkers. What's more, she says, the mammals have an unusual brain structure with a different functional map and therefore cannot be compared with other species.
Marino believes that the dolphin's unique brain organization may represent an alternate evolutionary route to complex intelligence—and that molecules released in synapses may provide that alternative path.
A study recently published in Nature Neuroscience by Seth Grant, a neuroscientist at the Wellcome Trust Sanger Institute in Cambridge, along with Richard Emes, a professor in Bioinformatics at Keele University School of Medicine in North Staffordshire, both in England, suggests that all species have the same basic proteins that act in the synapses.
"If you look at us and fish, we have very different cognitive abilities," Emes says. "But we have roughly the same number of these synaptic proteins. It is the number of interactions and gene duplications of these proteins that provide the brain building blocks for higher level cognitive function.”
Emes, Grant and colleagues agree with Marino and Uhenthat intelligence and differences between species are due to molecular complexity at the synaptic level. "The basic dogma says that the computational properties of the brain are based on the number of neurons and synapses," Grant says. "But we modify that by saying that the molecular complexity within those synapses is also important."
Grant and Emes looked at where approximately 150 synaptic proteins were released in the nervous systems of yeast, fruit flies and mice. They found that a variation in production and distribution patterns was linked to higher-level brain organization.
"The proteins that you find in yeast are the sort of proteins that are far more likely to be found expressed throughout the brain in uniform quantities," Grant says. "They laid a foundation to make more diverse and different regions of the brain using different combinations and expressions of other, more innovative proteins." He likens these molecular proteins to implements in a toolbox that help to build specialized brain regions. He goes on to say that the different interactions, duplications or deletions of these proteins resulted over time in the evolutionary development of regions like the prefrontal cortex in humans which is involved in higher executive function like planning and goal-directed behavior
Grant says that this finding offers scientists a new way to approach the study of brain evolution and intelligence and, perhaps more importantly, suggests that looking at sheer brain size has very little to offer in understanding cognitive abilities.
"It's clear now that there are wonderful mental abilities in birds even with their relatively small brains, nerve cells and neural connections. But they have complex molecular synapses," says Grant. "My sense is in the next 10 to 20 years our perspectives about the mental capacities of different species will change quite radically."
But the idea that a big brain equals big smarts is not going to go away anytime soon. Though Manger discounts the role of glial cells in intelligence, a posthumous anatomical study of Albert Einstein's brain showed that the scientific genius's brain differed from the brains of other dead scientists only with its greater ratio of glial cells to neurons. But a study of Einstein's brain organization and synaptic molecule configuration still remains to be completed.
viernes, 23 de marzo de 2012
miércoles, 21 de marzo de 2012
Por qué los bilingües son más listos
Yudhijit Bhattacharjee
Columnista de NY Times | 18-03-2012 | 22:55
Nueva York— Hablar dos idiomas en lugar de uno tiene obvios beneficios
prácticos en un mundo cada vez más globalizado.
Sin embargo, en los últimos años, científicos han empezado a demostrar
que las ventajas de ser bilingüe son mucho más importantes que el
poder conversar con un rango más amplio de personas.
Resulta que ser bilingüe hace que una persona sea más inteligente.
Esto puede tener un efecto profundo en su cerebro, mejora las
destrezas cognitivas no relacionadas con el lenguaje y hasta lo
protegen contra la demencia en la ancianidad.
Este punto de vista sobre lo bilingüe es marcadamente diferente de lo
que se entendía respecto a esta destreza en la mayor parte del siglo
20.
Investigadores, educadores y los encargados de establecer políticas
han considerado desde hace mucho que un segundo idioma puede provocar
una interferencia, hablando cognitivamente, lo cual dificulta el
desarrollo académico e intelectual de un niño.
Todos ellos no estaban equivocados respecto a la interferencia: existe
una amplia evidencia que en el cerebro de una persona bilingüe los dos
sistemas del lenguaje están activos aún cuando esté utilizando sólo
uno de ellos, por lo tanto genera situaciones en las que un sistema
obstruye al otro.
Sin embargo, en esa interferencia, investigadores están encontrando
que no es un impedimento sino una gran ventaja disfrazada.
Esto fuerza al cerebro a resolver el conflicto interno, ejercitando la
mente y fortaleciendo sus músculos cognitivos.
Por ejemplo, las personas bilingües al parecer tienen más habilidad
que los monolingües para resolver cierto tipo de acertijos mentales.
En el 2004, los psicólogos Ellen Bialystock y Michelle Martin-Rhee
realizaron un estudio con niños en edad pre-escolar bilingües y
monolingües y les pidieron que clasificaran unos círculos azules y
cuadros rojos que aparecían en la pantalla de una computadora y los
colocaran en dos contenedores digitales --- uno de ellos marcado con
un cuadro azul y el otro marcado con un círculo rojo.
En el primer ejercicio, los niños tenían que clasificar las figuras
por el color, colocando los círculos azules en el contenedor marcado
con un cuadro azul y los cuadros rojos en el contenedor marcado con un
círculo rojo.
Ambos grupos lo hicieron con una facilidad comparable.
Enseguida, se les pidió que clasificaran las figuras de acuerdo a su
forma, lo cual era más desafiante debido a que requería que colocaran
las imágenes en un cesto marcado con un color conflictivo.
Los bilingües fueron más rápidos para llevar a cabo esta tarea.
La evidencia recolectada de una serie de este tipo de estudios sugiere
que la experiencia bilingüe mejora la llamada función ejecutiva del
cerebro --- un sistema de comandos que dirige el proceso de atención
que utilizamos para planear, resolver problemas y realizar varias
tareas que son demandantes mentalmente.
Estos procesos incluyen ignorar las distracciones para permanecer
enfocados, cambiar la atención a voluntad de una cosa a otra y retener
la información en la mente --- como recordar una secuencia de
direcciones mientras se maneja un auto.
¿Por qué razón la lucha entre dos sistemas de lenguaje activos y
simultáneos mejora esos aspectos cognitivos?
Hasta hace poco, investigadores pensaban que la ventaja de ser
bilingüe se derivaba primordialmente de una habilidad para la
inhibición que era perfeccionada por el ejercicio de suprimir un
sistema de lenguaje: esta supresión, se pensaba, podría ayudar a
entrenar la mente bilingüe y lograr que ignorara las distracciones en
otros contextos.
Sin embargo, esa explicación parecía ser cada vez más inadecuada
debido a que estudios han mostrado que los bilingües actúan mejor que
los monolingües aún en tareas que no requieren de la inhibición, tales
como hilar grupos de números en orden ascendente que se encuentran
dispersos al azahar en una página.
La diferencia clave entre los bilingües y monolingües podría ser más
fundamental: que tienen una mejor habilidad para monitorear el medio
ambiente.
“Los bilingües tienen que cambiar de idioma muy seguido --- uno puede
hablarle a su padre en un idioma y a su madre en otro”, comentó Albert
Costa, investigador de la Universidad de Pompeu Fabra en España.
“Esto requiere seguirle el rastro a los cambios que surgen alrededor
de uno de la misma manera que los monitoreamos cuando manejamos”.
En un estudio en el que se comparó a personas bilingües alemanes e
italianos con monolingües italianos en tareas de monitoreo, Costa y
sus colegas encontraron que los individuos bilingües no sólo tenían un
mejor desempeño sino que también lo lograban con menor esfuerzo en
partes del cerebro involucrados en el monitoreo, indicando que eran
más eficientes.
La experiencia bilingüe parece influenciar el cerebro desde la
infancia hasta la edad adulta y existe una razón para creer que eso
podría aplicarse a aquellos que aprenden un segundo idioma en una
etapa avanzada de su vida.
En un estudio que efectuó en el 2009 Agnes Kovacs de la Universidad
Internacional de Estudios Avanzados en Trieste, Italia, bebés de 7
meses de edad que fueron expuestos a dos idiomas desde su nacimiento
fueron comparados con otros bebés que sólo tuvieron acceso a un solo
idioma.
En una serie de pruebas iniciales, a los pequeños les presentaron un
audio y luego les mostraron una marioneta en un lado de la pantalla.
Los dos grupos de infantes aprendieron a mirar hacia ese lado de la
pantalla antes de que apareciera la marioneta.
Sin embargo, en una serie de pruebas posteriores, cuando la marioneta
empezó a aparecer en el lado opuesto de la pantalla, los bebés
expuestos a un ambiente bilingüe de inmediato aprendieron a cambiar su
mirada con anticipación a la nueva dirección mientras que los otros
bebés no lo hicieron.
Los efectos de lo bilingüe también se extienden a la edad adulta.
En un estudio reciente realizado con 44 adultos mayores bilingües en
español e inglés, los científicos encabezados por la neurosicóloga
Tamar Gollan de la Universidad de California en San Diego, encontró
que las personas con un alto grado de habilidad bilingüe --- medido a
través de una evaluación comparativa de destrezas en cada idioma ---
fueron más resistentes que otros en cuanto al inicio de la demencia y
otros síntomas de la enfermedad de Alzheimer : entre más alto el grado
de habilidad bilingüe, más tarde iniciaban los síntomas.
Nadie ha puesto en duda el poder que tiene un idioma.
Sin embargo, ¿quién se podría imaginar que las palabras que escuchamos
y las frases que hablamos podrían dejarnos una huella tan profunda.
Tomado de: http://www.diario.com.mx/
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