martes 26.05.2020
NOVEDADES EN LA PLASTICIDAD NEURONAL

Aprendiendo a ver

Un proyecto para devolver la visión a niños ciegos en la India está ayudando a responder preguntas sobre la manera en la que el cerebro organiza las imágenes y desarrolla la visión.

Aprendiendo a ver

El protagonista de la historia es Pawan Sinha, un profesor del Massachusetts Institute of Technology ( Instituto tecnológico de Massachusetts, MIT) especialista en Visión, iniciador del  proyecto.

Una de las ideas extendidas durante más tiempo acerca de la visión es que la compleja tarea que supone para el cerebro poner orden en la mezcla de colores, formas, luces, brillos y cambios de posición que recibe y convertirlos en objetos reconocibles sólo se puede realizar en los primeros tiempos del cerebro, cuando poco a poco identifica imágenes y les da un sentido.

Esa idea se basa en experimentos realizados por dos profesores de Harvard en los 80´s con gatos con problemas de visión. Esos trabajos les dieron el premio Nobel. Desgraciadamente, buena parte de la comunidad científica extrapoló sus conclusiones a los humanos determinando que el cerebro a partir de los cuatro o cinco años no podía aprender a ver.



El profesor Sinha, educado en la India, un país con una gran población de ciegos, 400,000 de ellos niños y que en un 60% mueren en el primer año de haberse quedado ciegos, descubrió esa realidad, una más entre las que aparecen en cada esquina de las ciudades y aldeas del país, casi por casualidad. Quedó impresionado por lo que observó especialmente teniendo en cuenta que un 40% de los niños podrían recuperar la vista.

Sin embargo, la creencia de que podía ser demasiado tarde para que el cerebro desarrollara la función de la vista parecía descartar cualquier intento de ayuda. Pawan Sinha puso en duda esa creencia. Pensaba que las desalentadoras experiencias previas de aprendizaje de la visión podían deberse a varias causas: cirugías defectuosas, falta de seguimiento o desconocimiento del aprendizaje que se ha de proporcionar. Quería dar respuesta a dos cuestiones: cómo aprende el cerebro y qué características debería tener una cirugía para niños que son ciegos desde su nacimiento.

Pawan convenció a sus colegas académicos de que merecía la pena intentarlo, consiguió financiación del National Institute of the Health (Instituto nacional de la salud NIH) en los EEUU y buscó y encontró un hospital en Nueva Delhi con la capacidad y el deseo de ir adelante. Era el año 2004 y el proyecto Prakash, que significa luz en sánscrito, había nacido. Tras varias fases, como identificar candidatos cuya ceguera pudiera tratarse y hacer estudios oftalmológicos con ellos se realizaron las intervenciones y se planificó el postoperatorio.

Las operaciones infantiles de cataratas son más complicadas que las de los adultos porque requieren anestesia general y seguimiento detallado lo que se traduce en un coste por persona de $300. Además, identificamos sin esfuerzo aparente objetos, lo que parece indicar que el sentido de la vista es sencillo pero la experiencia con los beneficiarios del proyecto Prakash, alguno de los cuales tenía más de veinte años, fue distinta.

La duda que se planteó fue ¿cuál es el mecanismo por el que el cerebro percibe que algunas áreas forman parte del mismo objeto? Una regla básica  deducida a partir del movimiento de psicología gestalt a principios del S XX es que rectas alineadas de una imagen se considera que pertenecen a una misma cosa.

Para un cerebro que no ha aprendido a ver los objetos no aparecen como un todo, lo que se observa es  una especie de caleidoscopio, de zonas de diferentes colores, en las que incluso las sombras aparecen como algo no relacionado con el objeto que las produce. Piezas cosidas de un vestido o de una pelota se “ven” como objetos distintos, no parece que tengan ningún significado ni nada en común. Incluso solapes de figuras sencillas como circunferencias y cuadrados son formas extrañas pues no se identifican esas circunferencias y cuadrados como un todo.

La regla es ”las cosas que se mueven juntas pertenecen al mismo objeto”

Afortunadamente encontraron un elemento que daba cohesión a esas zonas: el movimiento. Cuando una figura se ponía en movimiento esa confusión de áreas aparentemente independientes desaparecía y se percibía el objeto en su totalidad. La regla parece ser que ”las cosas que se mueven juntas pertenecen al mismo objeto”.

Fue un avance a pesar de que la confusión con las imágenes estáticas se mantenía. Al cabo del tiempo, cuando se había perdido la esperanza de que pudieran tener una visión normal, y sin haber hecho otra cosa que seguir mostrando imágenes, los niños empezaron a distinguir las formas más complejas. El movimiento actuaba como profesor de la vista y enseñaba a agrupar también las áreas cuando no se movían. El tiempo transcurrido desde la operación hasta que esto sucedía variaba de unos meses a año y medio, dependiendo de la edad: cuanto más joven era el niño antes desarrollaba la vista.

Otra área de investigación fue cómo se relacionaban los diversos sentidos, en otras palabras, si una persona ciega tocaba una esfera y un cubo y los podía distinguir ¿sería capaz de asociar esos objetos que había tocado con los que viera?

Dos días después de la operación dieron a un niño dos objetos para que los tocara asegurándose de que no los podía ver; le pidieron que devolviera uno de ellos; le entregaron después el objeto devuelto y otro distinto y le pidieron que retornara el mismo objeto de antes; el niño reconoció el objeto que había tocado antes y repitió sin errores una y otra vez el ejercicio. Al hacer lo mismo con otros chicos el resultado fue el mismo.

Se hizo entonces un experimento con objetos que les ponían a la vista y de nuevo los niños fueron capaces de distinguir cuál era el objeto que debían devolver.

El siguiente paso fue comprobar si establecían una correlación entre los objetos tocados y los objetos vistos. Les mostraban dos objetos, luego dejaban que los tocasen y pedían que devolvieran uno de ellos. Los resultados no fueron buenos, no asociaban la esfera que habían tocado con la esfera que veían. Al repetir la prueba una semana más tarde la sorpresa fue grande al observar que prácticamente no hubo errores. Esta es una noticia excelente porque indica que la plasticidad neuronal, en este caso la capacidad del sistema visual de aprender de nuevas experiencias se mantiene incluso en edades para las que se creía que se había perdido.

Se han medido varios aspectos de la visión en las personas operadas, cuyas edades van de los seis a más de veinte años; hay algunas características, como la agudeza visual, en la que el daño producido por no haber tenido visión durante períodos largos de tiempo parece ser permanente o al menos un año después de la operación su valor sigue por debajo de lo normal. Por el contrario, se ha evidenciado que sí se desarrollan habilidades como la ya citada asociación de la vista con otros sentidos, la diferenciación de objetos en una imagen, la detección de rostros y la disposición espacial de objetos.

Estos descubrimientos muestran un panorama de lo que se puede y no se puede obtener cuando un niño recupera la visión a una edad tardía y han abierto nuevos campos de investigación. Por ejemplo, se han observado similitudes entre la integración de la información visual de niños que han recuperado la vista y personas con autismo, lo que ha originado estudios sobre las causas de problemas al procesar información procedente de los sentidos en personas con autismo. Se van a observar los cambios que se producen en el cortex de los niños que han recuperado la vista, comparar los según sus edades para conocer hasta cuándo el cerebro es capaz de reorganizarse y efectuar estas funciones nuevas para él.

En el campo de la ingeniería está el proyecto Dylan, para “enseñar” a una cámara de visión a reconocer formas y figuras a partir de la manera en que los bebés integran la información. La lente se ha asemejado a la visión de un bebé y el software ya permite identificar rostros.

Esto en cuanto al aspecto científico del proyecto. En la otra parte, la humanitaria, hasta el presente se han realizado exámenes oftalmológicos a 40,000 niños de las aldeas más pobres del norte de la India, operado y realizado el seguimiento de 450 niños y proporcionado tratamiento farmacéutico y oftalmológico a otros 1400 y se está creando el centro Prakash para la infancia, un lugar donde se integran tratamiento médico, educación e investigación, con un hospital pediátrico, un centro de investigación neurológico y una unidad de rehabilitación para conseguir el máximo rendimiento y facilitar la integración social de los chicos.

Prakash puede ser un buen ejemplo de lo que se puede conseguir al combinar un proyecto clínico y científico.

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