Anatomía cerebral y rendimiento cognitivo | 02 DIC 18
Los cerebros más grandes son más inteligentes, pero no por mucho
Los investigadores encontraron una conexión pequeña pero significativa entre el tamaño del cerebro y el rendimiento cognitivo
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Autor: Gideon Nave, Wi Hoon Jung, Richard Karlsson Linnér Fuente: Psichological Science published November 30, 2018 https://doi.org/10.1177/0956797618808470 Are Bigger Brains Smarter? Evidence From a Large-Scale Preregistered Study

UNIVERSIDAD DE PENNSYLVANIA

Usando un conjunto de datos más grande que todos los estudios previos sobre el tema combinado, los investigadores encontraron una conexión pequeña pero significativa entre el tamaño del cerebro y el rendimiento cognitivo.

  
El idioma inglés "highbrow", derivado de una descripción física de un cráneo que apenas puede contener el cerebro en su interior, proviene de una creencia de larga data en la existencia de un vínculo entre el tamaño del cerebro y la inteligencia.

Durante más de 200 años, los científicos han buscado tal asociación. Comenzó a usar medidas aproximadas, como el volumen de cráneo estimado o la circunferencia de la cabeza, la investigación se hizo más sofisticada en las últimas décadas cuando las IRM ofrecieron un informe muy preciso del volumen cerebral.

Sin embargo, la conexión se ha mantenido borrosa y tensa, con muchos estudios que no tienen en cuenta las variables de confusión, como la altura y el estado socioeconómico. Los estudios publicados también están sujetos a un "sesgo de publicación", la tendencia a publicar solo hallazgos más notables.

Un nuevo estudio, el más grande de su tipo, dirigido por Gideon Nave de Wharton School de la Universidad de Pensilvania y Philipp Koellinger de Vrije Universiteit Amsterdam, aclaró la conexión.

Utilizando información derivada de MRI sobre el tamaño del cerebro en relación con los resultados de las pruebas de rendimiento cognitivo y las medidas de logro educativo obtenidas de más de 13,600 personas, los investigadores encontraron que, como han sugerido estudios anteriores, existe una relación positiva entre el volumen cerebral y el rendimiento cognitivo. Pero ese hallazgo viene con advertencias importantes.

El tamaño cerebral explica aproximadamente el 2 por ciento de la variabilidad en el desempeño de las pruebas

"El efecto está ahí", dice Nave, profesor asistente de marketing en Wharton. "En promedio, una persona con un cerebro más grande tenderá a rendir mejor en las pruebas de cognición que una con un cerebro más pequeño. Pero el tamaño es solo una pequeña parte de la imagen, lo que explica aproximadamente el 2 por ciento de la variabilidad en el desempeño de las pruebas.

El efecto fue aún menor: una 'taza' adicional (100 centímetros cuadrados) de cerebro aumentaría los años de escolaridad de una persona promedio en menos de cinco meses ". Koellinger dice que "esto implica que otros factores aparte de este único factor que ha recibido tanta atención a lo largo de los años representan el 98 por ciento de la otra variación en el rendimiento de las pruebas cognitivas".

"Sin embargo, el efecto es lo suficientemente fuerte como para que todos los estudios futuros que traten de desentrañar las relaciones entre las mediciones más precisas de la anatomía cerebral y la salud cognitiva puedan controlar el volumen cerebral total. Por lo tanto, consideramos que nuestro estudio es un estudio pequeño pero importante. Contribución a una mejor comprensión de las diferencias en salud cognitiva ".

Los colaboradores de Nave y Koellinger en el trabajo, que se publicó en la revista Psychological Science, incluyeron a Joseph Kable, profesor de Baird Term en el Departamento de Psicología de Penn; Wi Hoon Jung, un ex investigador postdoctoral en el laboratorio de Kable; y Richard Karlsson Linnér, un postdoctorado en el laboratorio de Koellinger.

Desde el principio, los investigadores buscaron minimizar los efectos del sesgo y los factores de confusión en su investigación.

Registraron previamente el estudio, lo que significa que publicaron sus métodos y se comprometieron a publicar con anticipación, por lo que no podían simplemente enterrar los resultados si los hallazgos parecían ser insignificantes.

Sus análisis también controlan sistemáticamente el sexo, la edad, la altura, el estado socioeconómico y la estructura de la población, medidos con la genética del participante.

La altura se correlaciona con un mejor rendimiento cognitivo, por ejemplo, pero también con un tamaño cerebral mayor, por lo que su estudio intentó concentrarse en la contribución del tamaño cerebral por sí mismo.

Los estudios anteriores habían identificado sistemáticamente una correlación entre el tamaño del cerebro y el rendimiento cognitivo, pero la relación parecía debilitarse a medida que los estudios incluían más participantes, por lo que Nave, Koellinger y sus colegas esperaban continuar la pregunta con un tamaño de muestra que empequeñecía los esfuerzos anteriores.

El estudio se basó en un conjunto de datos acumulados recientemente, el UK Biobank, un repositorio de información de más de medio millón de personas en todo el Reino Unido. El Biobanco incluye la información genética y de salud de los participantes, así como imágenes de escaneo cerebral de un subconjunto de aproximadamente 20,000 personas, un número que crece cada mes.

"Esto nos da algo que nunca existió antes", dice Koellinger. "Este tamaño de muestra es gigantesco, 70 por ciento más grande que todos los estudios anteriores sobre este tema en conjunto, y nos permite probar la correlación entre el tamaño del cerebro y el rendimiento cognitivo con mayor confiabilidad".

Medir el rendimiento cognitivo es una tarea difícil, y los investigadores señalan que incluso la evaluación utilizada en este estudio tiene debilidades. Los participantes tomaron un breve cuestionario que evalúa la lógica y la capacidad de razonamiento pero no el conocimiento adquirido, lo que arroja una medida relativamente "ruidosa" del rendimiento cognitivo general.

Usando un modelo que incorporaba una variedad de variables, el equipo miró para ver cuáles eran predictivos de mejor rendimiento cognitivo y logro educativo. Incluso controlando otros factores, como la altura, el estatus socioeconómico y la ascendencia genética, el volumen cerebral total se correlacionó positivamente con ambos.

Los hallazgos son algo intuitivos. "Es una analogía simplificada, pero piense en una computadora", dice Nave. "Si tiene más transistores, puede calcular más rápido y transmitir más información. Puede ser lo mismo en el cerebro. Si tiene más neuronas, esto puede permitirle tener una mejor memoria o completar más tareas en paralelo.

"Sin embargo, las cosas podrían ser mucho más complejas en la realidad. Por ejemplo, considere la posibilidad de que un cerebro más grande, que es altamente hereditario, se asocie con ser un mejor padre. En este caso, la asociación entre un cerebro más grande y el rendimiento de la prueba puede simplemente refleja la influencia de la crianza de los hijos en la cognición. No podremos llegar al fondo de esto sin más investigación".

Diferencias entre hombres y mujeres

Uno de los hallazgos notables del análisis se relacionó con las diferencias entre hombres y mujeres. "Al igual que con la altura, hay una diferencia bastante importante entre los hombres y las mujeres en el volumen cerebral, pero esto no se traduce en una diferencia en el rendimiento cognitivo", dice Nave.

Una mirada más matizada a las exploraciones cerebrales puede explicar este resultado. Otros estudios han informado que en las mujeres, la corteza cerebral, la capa externa de la parte frontal del cerebro, tiende a ser más gruesa que en los hombres.

"Esto podría explicar el hecho de que, a pesar de tener cerebros relativamente pequeños en promedio, no hay una diferencia efectiva en el rendimiento cognitivo entre hombres y mujeres", dice Nave. "Y por supuesto, muchas otras cosas podrían estar sucediendo".

Los autores subrayan que la correlación general entre el volumen cerebral y la "mentalidad" fue débil; Nadie debe medir el tamaño de la cabeza de los candidatos durante el proceso de contratación, bromea Nave. De hecho, lo que se destaca del análisis es lo poco que parece explicar el volumen cerebral.

Factores como el estilo de crianza de los hijos, la educación, la nutrición, el estrés y otros probablemente contribuyan de manera importante y no se evaluaron específicamente en el estudio.

"Las estimaciones previas de la relación entre el tamaño del cerebro y las capacidades cognitivas eran lo suficientemente inciertas como para que la verdadera relación podría haber sido prácticamente muy importante, o, alternativamente, no muy diferente de cero", dice Kable. "Nuestro estudio permite que el campo tenga mucha más confianza sobre el tamaño de este efecto y su importancia relativa en el futuro".

En el trabajo de seguimiento, los investigadores planean acercarse para determinar si ciertas regiones del cerebro, o la conectividad entre ellas, desempeñan un papel importante en la contribución a la cognición.

También tienen la esperanza de que una comprensión más profunda de los fundamentos biológicos del rendimiento cognitivo puede ayudar a arrojar luz sobre los factores ambientales que contribuyen, algunos de los cuales pueden verse influenciados por acciones individuales o políticas gubernamentales.

"Supongamos que tienes la biología necesaria para convertirte en un fantástico jugador de golf o de tenis, pero nunca tienes la oportunidad de jugar, por lo que nunca te das cuenta de tu potencial", dice Nave.

Koellinger agrega: "Tenemos la esperanza de que, si podemos entender los factores biológicos que están relacionados con el rendimiento cognitivo, nos permitirá identificar las circunstancias ambientales en las que las personas pueden manifestar mejor su potencial y permanecer cognitivamente saludables. Comencé a rascar la superficie del iceberg aquí ".


La investigación fue apoyada por una subvención ERC Consolidator, la Iniciativa de Neurociencia de Wharton y el Fondo de Investigación Dean de Wharton.

 

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