Blakemore y Cooper

¿Cómo influye el entorno en el desarrollo cerebral?

Aunque es difícil separar los efectos del entorno de la biología en los humanos, Blakemore y Cooper (1970 )¹ intentaron separar estos dos aspectos en los gatos sometiendo a los gatitos a privación visual durante etapas críticas del desarrollo. Los resultados de su experimento nos ayudan a comprender mejor cómo afecta el entorno al desarrollo cerebral.

Antes de que Blakemore y Cooper realizaran su estudio, Hirsh y Spinelli (1970) llevaron a cabo un estudio para determinar cómo afectaba el cambio del entorno visual temprano de los gatitos a su estructura cerebral durante el desarrollo.

Impacto de la experiencia visual temprana en el desarrollo cerebral - Pruebas tempranas en psicología

Hirsch y Spinelli (1970) encontraron pruebas tempranas de que las experiencias visuales tempranas afectan al desarrollo cerebral y provocan trastornos psicológicos. Criaron gatitos restringiendo todos los estímulos visuales a líneas verticales para un ojo y líneas horizontales para el otro. Descubrieron que los campos receptivos expuestos sólo a líneas horizontales se volvían sensibles sólo a las líneas horizontales, mientras que la detección de líneas verticales se veía afectada, y viceversa.

Experimentos con animales en psicología

¿Por qué deciden los psicólogos realizar experimentos con animales? Algunos animales tienen una estructura cerebral similar a la de los humanos. Así, estudiando su estructura cerebral, podemos comprender mejor la nuestra sin tener que realizar experimentos invasivos en humanos.

Ética

Aunque no es ético privar a los seres humanos de la experiencia visual y exponerlos a un riesgo de deterioro psicológico a largo plazo, realizar un experimento de este tipo en animales es ético debido a los beneficios potenciales de comprender la biología humana.

Estructura cerebral

Aunque los gatos y los humanos somos muy diferentes, nuestra estructura cerebral es similar. Como los humanos, el cerebro del gato tiene una corteza visual, donde se procesa la información visual. Las neuronas de la corteza visual son selectivas para líneas con determinadas orientaciones, es decir, algunas neuronas se disparan selectivamente sobre líneas horizontales, otras sobre líneas con un ángulo determinado y otras sobre líneas verticales (Hubel y Wiesel, 1962).

Las primeras pruebas de la influencia del entorno subrayan el papel de la plasticidad cerebral. Algunas pruebas sugieren que este proceso es especialmente importante en el desarrollo temprano. Los cerebros de los niños son más plásticos, más capaces de aprender y más propensos a recablearse para recuperarse de un daño cerebral.

Blakemore y Cooper (1970): Impacto de la experiencia visual temprana en el desarrollo cerebral

Blakemore y Cooper (1970) querían investigar más a fondo cómo se desarrolla la corteza visual en los gatos, en particular si la función de reconocer líneas de una orientación determinada es innata o aprendida. Querían comprender los efectos de una experiencia visual limitada en los gatos desde el punto de vista fisiológico y conductual, así como la plasticidad del cerebro.

Fig. 2 - ¿Cómo afecta una experiencia visual limitada al desarrollo del cerebro del gato?

Blakemore y Cooper (1970):Diseño de la investigación

Blakemore y Cooper realizaron un experimento de laboratorio controlado. Se utilizó un diseño independiente (entre participantes). Se asignó aleatoriamente a los gatitos a una de las dos condiciones experimentales, es decir, se les crió en entornos de rayas horizontales (blancas y negras) o rayas verticales (blancas y negras).

Para medir los efectos de este entorno restringido en la estructura y función cerebrales de los gatitos, se les colocó en una habitación amueblada a los cinco meses de edad. Se observó su comportamiento para ver si podían reconocer objetos de distintas orientaciones. Además, se seleccionó al azar un gatito de cada condición para examinar su cerebro bajo anestesia.

Blakemore y Cooper (1970): Procedimiento

Durante las dos primeras semanas tras el nacimiento, se alojó a los gatitos en una habitación completamente oscura. Después, se colocó a los gatitos en un cilindro durante cinco horas al día, formado únicamente por líneas horizontales o verticales, lo que duró cinco meses.

• Al colocar a los gatos en un cilindro, no estaban expuestos a esquinas ni bordes.
• El interior del cilindro (rayas horizontales o verticales, blancas y negras) era todo lo que podían ver durante el tiempo que pasaban allí, ya que se les ponía un collar negro ancho que les impedía mirarse.
• Las rayas estaban por debajo y por encima de los gatitos, de pie sobre una plataforma de cristal transparente dentro del cilindro.

Al cabo de cinco meses, se sacaba a los gatos del cuarto oscuro durante unas horas cada semana para que exploraran una pequeña habitación amueblada que contenía objetos con distintas orientaciones (por ejemplo, mesas y sillas). Los experimentadores observaron y registraron su comportamiento.

Dos meses después de finalizar la condición experimental (los gatos tenían entonces siete meses y medio), se anestesió a uno de la condición vertical y a otro de la horizontal. Se examinaron los cambios en su estructura cerebral.

Fig. 3 - Una cronología del estudio de Blakemore y Cooper (1970) muestra cómo se realizó el estudio.

Experimento con gatitos de Blakemore y Cooper (1970): Resultados

Cuando se colocó a los gatos en la habitación amueblada, su visión parecía significativamente deteriorada. No podían detectar bordes ni objetos orientados en dirección contraria a la que habían estado expuestos previamente. Los objetos arrojados a los gatitos no les asustaban, pero seguían mostrando respuestas de miedo cuando se acercaban al borde de una superficie.

Los gatitos criados en un entorno horizontal no podían seguir un poste que se movía verticalmente y viceversa. Los gatos eran incapaces de mostrar colocación visual. La colocación visual es un reflejo que se refiere a levantar automáticamente las patas para alcanzar una superficie al acercarse a ella.

Los gatos utilizaban el sentido del tacto para compensar su deficiencia visual y orientarse en su entorno. Los reflejos pupilares de los gatos siguieron siendo normales, lo que indica que su capacidad de adaptación a los niveles de luminosidad no se vio afectada.

Recuperación

Tras pasar diez horas en el entorno normal, los gatitos se recuperaron parcialmente y empezaron a mostrar respuestas de sobresalto, reconocimiento de objetos y colocación visual.

• A los gatitos les seguía resultando difícil seguir objetos que se movían en una dirección distinta de la dirección en la que habían sido criados.
• Persistían las dificultades con la percepción espacial y de profundidad cuando los gatos intentaban tocar objetos que estaban lejos de su alcance.

Examen neuropsicológico

En los gatitos expuestos a un entorno vertical, no había neuronas con una orientación preferida para las líneas horizontales, ni siquiera para las líneas con una orientación dentro de los 20 grados de la horizontal. En los gatitos expuestos a un entorno horizontal se observó el resultado contrario.

Blakemore y Cooper (1970): Evaluación

Blakemore y Cooper realizaron un experimento de laboratorio. Controlaron variables extrañas (exposición a bordes y esquinas, tiempo que los gatos pasaban en el cilindro, etc.) y manipularon únicamente la orientación de las tiras a las que estaban expuestos los gatos. Así, los experimentadores pudieron extraer conclusiones causales sobre los efectos de la experiencia visual en el desarrollo cerebral. Se utilizó un procedimiento estandarizado que permitirá futuras repeticiones.

Aunque el estudio no protegía a los gatitos de daños, los investigadores afirmaron que los gatitos no mostraron signos de angustia cuando se les colocó en los cilindros. El estudio siguió las directrices éticas adecuadas para la investigación con animales y ha tenido importantes implicaciones para comprender la función cerebral humana y la plasticidad del cerebro.

Blakemore y Cooper: Resumen

Las experiencias visuales tempranas tienen un impacto significativo en la estructura y función cerebrales. La corteza visual se vio afectada en gatitos criados en un entorno visual limitado. La falta de líneas de una orientación determinada provocó ajustes en las orientaciones preferidas de las neuronas del córtex visual. La función cerebral se adaptó a los requisitos del entorno limitado de los gatitos.