La sorprendente maduración de nuestra capacidad para el reconocimiento facial.

La región cerebral selectiva del reconocimiento facial continúa creciendo en la edad adulta y contradice lo observado en otras regiones sobre la maduración de nuestro cerebro.

Desde el momento en que nacemos, preferimos mirar a los rostros antes que a otros objetos inanimados y, siendo animales sociales, nos encontramos con rostros cada día de nuestras vidas. La cara es la primera cosa que miramos al identificar a otras personas. Las caras también transmiten emociones, informándonos del estado de ánimo de las personas, y a partir de ellas usualmente podemos determinar el sexo de una persona y, a veces, aproximadamente, su edad. Los movimientos oculares también pueden revelarnos algo sobre las intenciones de otra persona.

El área de reconocimiento facial se muestra en rosa en este modelo de cerebro.
 La zona mostrada en verde es el área de reconocimiento de lugares,
 que se encuentra en el sulco colateral.

Las caras son tan importantes para las interacciones sociales humanas que nuestros cerebros contienen una región que se especializa para procesarlas. Esta región, el Área Fusiforme Facial, se encuentra en la superficie inferior del lóbulo temporal, y se cree que es única para los seres humanos y otros primates. Nuestra capacidad de la niñez de reconocer caras mejora con el paso de los años, en línea con el desarrollo de esta región, pero todavía sabemos muy poco sobre cómo la emergencia de tales habilidades está ligada a los cambios anatómicos.

Hasta la edad de 10 años, los niños experimentan una transformación cerebral dramática conocida como poda sináptica, en la que las conexiones cerebrales no utilizadas se recortan y las utilizadas con frecuencia se fortalecen, haciendo de sus cerebros máquinas de procesamiento más eficientes. La neurocientífica Kalanit Grill-Spector de la Universidad de Stanford y sus colegas han demostrado previamente que algunas áreas cerebrales visuales maduran temprano. Nuestra capacidad de reconocer objetos inanimados, por ejemplo, se establece a los siete años. Nuestras habilidades de reconocimiento facial, sin embargo, continúan mejorando en la década de los 20, que es lo que llevó a los investigadores a investigar los cambios cerebrales que ocurren entre la infancia y la edad adulta joven.

Este nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Stanford muestra que el tamaño de esta región del cerebro, selectiva para las caras, continúa creciendo bien entrada la  segunda década de vida. Los hallazgos, publicados en la revista Science, desafían nuestras suposiciones acerca de los patrones de desarrollo del cerebro en la adolescencia.

Jesse Gomez y sus colegas reclutaron a 22 niños de entre 5 y 12 años, y 25 adultos de entre 22 y 28 años, y escanearon sus cerebros usando dos técnicas diferentes: la imagen por resonancia magnética funcional (IRMf), que mide indirectamente la actividad cerebral detectando cambios en el flujo sanguíneo cerebral y la IRM cuantitativa, una técnica recientemente desarrollada que da medidas precisas de la estructura y la composición del tejido cerebral humano.

En la primera fase, los investigadores utilizaron la  resonancia magnética (MRI) para capturar imágenes detalladas de la anatomía cerebral de cada sujeto. Luego, los participantes se sometieron a exploraciones cerebrales funcionales mientras miraban imágenes (categorizadas como caras, partes corporales, objetos, lugares o símbolos), permitiendo a los investigadores ver cómo selectivamente las regiones cerebrales asociadas con el reconocimiento facial respondían a las caras. Finalmente, los participantes completaron una serie de pruebas para evaluar sus habilidades de reconocimiento facial, tales como caras coincidentes fotografiadas en diferentes tipos de iluminación y desde diferentes ángulos.

El investigador Jesse Gomez explica a un participante la tarea de reconocimiento de caras.
Foto de Jesse Gomez y Kalanit Grill-Spector. Laboratorio de Visión y Percepción
 de la Universidad de Stanford.

 Los investigadores se centraron en el giro fusiforme en la parte inferior del lóbulo temporal, que contiene no sólo el Área Fusiforme Facial, sino también, inmediatamente adyacente a ella, otra región que es selectiva para lugares y paisajes.

Los investigadores identificaron por primera vez ambas regiones en las imágenes obtenidas mediante  IRMf, lo que confirmaba que una se activaba sólo en respuesta a las imágenes de las caras, y la otra sólo en respuesta a las imágenes de los lugares. A continuación, utilizaron la IRM cuantitativa para producir mapas detallados de ambas regiones cerebrales en todos los participantes. Esto reveló que el tamaño del Área Fusiforme Facial aumentaba con la edad: era mayor en los participantes adultos que en los niños, y cuanta más edad tenía el individuo, mayor era su tamaño. Por el contrario, no se observó tal diferencia en la adyacente región selectiva de lugares, cuyo tamaño permaneció estable en todos los adultos.

Gómez y sus colegas también comprobaron la memoria para el reconocimiento facial y el reconocimiento de lugares, y encontraron que la habilidad para reconocer caras estaba estrechamente relacionada con el tamaño de su Área Fusiforme Facial, esto es, cuanto más grande era esta área, mejor era el resultado obtenido en la memorización facial. La capacidad de recordar lugares, por otra parte, no estaba en absoluto relacionada con el tamaño del Área Fusiforme Facial. Esto sugiere que el Área Fusiforme Facial continúa creciendo hasta la edad adulta, y que este crecimiento está estrechamente vinculado con una mejora de la capacidad de reconocimiento facial.

Más inesperadamente, el tejido en estas regiones cerebrales era más denso en adultos que en niños, esto es, contenía un número similar de células cerebrales pero mostraba más estructuras de soporte que les ayudaban a conectarse entre sí. Según Grill-Spector, este tejido más denso es evidencia de que el crecimiento del tejido, en lugar de la poda sináptica, en las regiones cerebrales vinculadas al reconocimiento facial, nos ayuda a mejorar el reconocimiento de rostros a medida que maduramos. "Esto sugiere que podría haber múltiples mecanismos de desarrollo en el cerebro a lo largo de la vida y en diferentes regiones del cerebro", dice. Los investigadores están profundizando en estos cambios de desarrollo mediante el seguimiento de los cambios cerebrales en los niños a medida que maduran.

Para confirmar sus hallazgos anatómicos, y tratar de establecer cómo estas diferencias de tamaño podrían ocurrir, los investigadores examinaron el tejido cerebral post-mortem obtenido a partir de 10 adultos. Efectivamente, encontraron que el tamaño del Área Fusiforme Facial aumentó con la edad. Su análisis también sugirió que estos aumentos de tamaño dependientes de la edad son probablemente debido a una serie de factores, especialmente la ramificación de dendritas, el crecimiento de nuevas espinas dendríticas y la formación de mielina, una sustancia grasa que envuelve las fibras nerviosas para aislarlas y acelerar la transmisión nerviosa.

Hasta hace poco, se creía que el desarrollo del cerebro terminaba alrededor de los 16 años de edad. Aunque el cerebro ya ha alcanzado su tamaño completo para entonces, ahora sabemos que partes de él continúan madurando hasta por lo menos, y quizás más allá de los 25 años de edad. Lo más notable es que la corteza prefrontal experimenta un período prolongado de maduración, durante el cual se eliminan un gran número de conexiones sinápticas. Esta "poda" sináptica refina los circuitos neurales prefrontales, haciéndolos más eficientes en el desempeño de funciones ejecutivas como la planificación y la toma de decisiones.

Los nuevos hallazgos parecen demostrar que el Área Fusiforme Facial continúa creciendo hasta la edad adulta temprana, y por lo tanto desafían la opinión establecida de que las etapas posteriores del desarrollo del cerebro se caracterizan por reducciones de volumen causadas por la poda sináptica. Los hallazgos, sin embargo, están algo limitados por el pequeño número de participantes, y también por el hecho de que los participantes más mayores tenían sólo 28 años de edad. Es en torno a esta edad que el desarrollo del cerebro se  supone que se estabiliza,  por lo que no se puede asegurar de manera concluyente que  el Área Fusiforme Facial no continúe creciendo en la edad adulta, hasta que los resultados se repliquen en personas de un rango de edad mucho más amplio.

En cuanto a por qué nuestras habilidades de reconocimiento facial siguen mejorando incluso en la edad adulta joven, hay un par de posibilidades. Una es que simplemente necesitamos recordar más caras. Kalanit Grill-Spector explica que a medida que envejecemos, "el tamaño de nuestros círculos sociales se expande ampliamente" y una creciente capacidad de reconocimiento facial puede ayudarnos a mantener el ritmo. Otra es que nuestros cerebros pueden requerir más afinación para diferenciar caras, que parecen más similares que objetos o lugares. "Todos tienen las mismas partes y la misma configuración", según  Grill-Spector, "así que realmente tienes que estar en sintonía con las diferencias entre personas, y este refinamiento puede requerir mucho tiempo".

La corteza visual contiene regiones específicas para procesar muchos tipos diferentes de estímulos visuales - rostros y lugares, pero también movimiento y colores. Dado que este estudio comparó sólo procesamiento facial y procesamiento de localización, aún no está claro si el aumento en el tejido cerebral está realmente limitado a áreas de reconocimiento facial. Pero el hallazgo muestra que los circuitos cerebrales detrás de diferentes tipos de procesamiento visual no se desarrollan de la misma manera.

Sin embargo, los hallazgos parecen proporcionar otro ejemplo de neuroplasticidad dependiente de la experiencia, el proceso mediante el cual las cosas que hacemos alteran la estructura y la función del cerebro. La infancia, la adolescencia y la edad adulta temprana son períodos de la vida en los cuales la mayor parte de nosotros amplían nuestros diversos círculos sociales. El tamaño del Área Fusiforme Facial puede, por lo tanto, aumentar en relación con el número de nuevas caras que vemos y recordamos, por lo que también sería interesante si su tamaño realmente difiere según el entorno en que nos movemos.

Basado en :  J. Gomez et al. Microstructural proliferation in human cortex is coupled with the development of face processing. Science. Vol. 355, January 6, 2017, p. 68. doi: 10.1126/science.aag0311.