20 JUN 11 | Sistemas de neuronas en espejo
Estas nuevas niñas mimadas de la neurobiología vienen, según dicen, a dar vuelta todos los conceptos existentes sobre la mente y la conciencia.
Página 12
Para algunos, hasta permiten leer el pensamiento. Acción, empatía e imaginación, todo en las mismas neuronas y por el mismo precio.
Por Marcelo Rodriguez
Se dice que el descubrimiento de los sistemas de neuronas en espejo posibilita el viejo sueño de “leer la mente”, lo cual en rigor no es cierto, pero amenaza serlo a fuerza de tanta repetición. Afinando un poco la puntería, el conocimiento actual sobre estas redes neuronales –descubiertas por un grupo de neurocientíficos italianos de la Universidad de Parma en la década de 1980, pero cuyo estudio está cobrando interés más general recién ahora– dice que muchos mamíferos (y los humanos entre ellos) están biológicamente condicionados para identificarse con ciertas acciones de sus congéneres.
A la luz de la resonancia magnética funcional –esas imágenes en las que el cerebro aparece coloreado en diferentes tonos según el grado de actividad en cada área– se ve que los grupos de neuronas que se activan en un primate cuando realiza un movimiento o acción sencilla (tomar una manzana, por ejemplo) también se activan simultáneamente en otro que simplemente observa esa misma acción. Esa suerte de “reflejo” de la propia acción en el otro (y viceversa: del otro en uno) es obviamente lo que llevó a categorizar su funcionamiento como “en espejo”. Pero la cosa fue mucho más allá de la observación de un fenómeno aislado y anecdótico en monos de laboratorio.
GOODBYE, COMPUTER
Primero fue el cerebro, después la computadora. Pero cuando la revolución microelectrónica permitió construir máquinas de cálculo más potentes y precisas, la ambición de obtener un cerebro artificial fue tal que los términos se invirtieron: el cerebro pasó a ser “la mejor computadora”, y su imperfección en tanto sistema informático, lo que nos hace humanos. Bien: es hora de desandar el camino.
¿Qué clase de computadora es ésta que se vale de los mismos dispositivos para realizar una acción y para observarla? (Y para peor, se presume que también para imaginarla).
El enigma desconcertó a quienes pensaban al cerebro como una máquina y fue necesario formular una nueva hipótesis “salvadora”: si es una máquina, pues se trata de una “máquina” con una fabulosa capacidad para imitar. Y aún más: para imitar sin procesos demasiado complicados, porque (una vez más) los sistemas de neuronas en espejo se activan por igual con la acción propia y con la acción ajena. De hecho, estos sistemas –que no están compuestos por neuronas especiales sino que es su función la que las distingue, y que no se encuentran en una sola parte del cerebro sino en varias– recibieron en principio el apodo casi peyorativo de neuronas “mono vemono hace”. Hoy dentro de la psicopedagogía estos “espejitos de colores” están llevando a replantear la importancia de la imitación en el proceso de aprendizaje, y “explican” desde el punto de vista neurobiológico, por ejemplo, la razón por la que los chicos parecen incorporar las actitudes reales que observan en sus mayores, mucho más que lo que éstos pretenden dejarles como enseñanza.
Así, transformados en soporte de una sorprendente capacidad innata para identificarse corporalmente en la acción del otro, las neuronas en espejo se convirtieron de pronto en un argumento capaz de refutar complejas teorías de la mente que, desde el psicoanálisis hasta la perspectiva cognitivoconductual, conciben a la acción como resultado de complejos procesos de interpretación y elucubración psíquica. Y todo será más sencillo aún –dicen– cuando aparezcan fármacos de acción más específica sobre estos nuevos targets neurobiológicos. ¿Será así de sencillo?
PREGUNTAS SIN RESPUESTA
En abril de 2010, en el marco de un programa de investigación financiado por los Institutos Nacionales de la Salud estadounidenses en la Universidad de California en Los Angeles (UCLA), se reportó por primera vez la observación de varios sistemas de neuronas en espejo en el cerebro humano, mediante estimulación magnética transcraneal.
Uno de los integrantes del equipo, el neuropsiquiatra italonorteamericano Marco Iacoboni, visitó a principios de este año la Argentina para un encuentro que organizó el grupo Adineu en la Academia Nacional de Medicina. Allí Iacoboni se manifestó más entusiasmado justamente ante las preguntas que, tal vez por su tufillo “psi”, parecían irritar a una audiencia más amiga de los paradigmas biomédicos: ¿Qué implicaciones tendría este conocimiento en la psicología de las masas? ¿Tendrán que ver con ellas las relaciones de liderazgo o de sometimiento que las personas establecen entre sí? ¿Qué pasa con las neuronas en espejo cuando uno se mira a sí mismo al espejo?
Respuestas, pocas. La posibilidad de controlar conductas “violentas” o “antisociales” está en el foco de interés: “Sería muy complicado, porque hay que admitir que de alguna manera, éstas forman parte de la libertad humana”, fue la respuesta en este punto.
TE ADIVINO LA INTENCION
¿Y lo de “leer la mente”? Iacoboni dijo que hay experimentos cuyos resultados habilitan a pensar que las neuronas en espejo también se activan en procesos de predicción de las intenciones del otro. Fundamentalmente en acciones tendientes a objetivos.
No estamos “condenados” por naturaleza a imitar, lo cual implica la existencia de mecanismos directos de inhibición de estos procesos imitativos. Y éstos responden a la memoria y a la información previa. Las neuronas que se activan al ver un brazo tomar una manzana no lo hacen cuando lo ven hacer el mismo movimiento pero contando con la información previa de que la manzana no está. En resumen: existen neuronas que, contando con cierta información previa, se activan ante la intención del otro, lo que para quienes gustan de títulos rimbombantes, significa que es posible leer el pensamiento.
Pero el panorama es variado: algunas neuronas en espejo sí se activan ante acciones simplemente parecidas a las observadas; otras, en cambio, son más sensibles a las imágenes auditivas. Etcétera.
Resumiendo, una interpretación filosóficamente pesimista de estos fenómenos asignaría a las acciones humanas un grado de automatismo e inconciencia mayor que el tolerable para nuestro orgullo. No un inconsciente con leyes propias y sensible al mito como propuso Freud, ni un inconsciente poético como el del Romanticismo, sino simplemente una imposibilidad (o mejor, una inutilidad) de pensar, porque sería previo a todo pensamiento: surge de mecanismos biológicos que funcionan en otras especies y en bebés con pocas horas de vida. Una interpretación más optimista apuntaría tal vez a la evidencia de que se piensa con todo el cuerpo; que la sede de la conciencia no puede ser sólo un cerebro, sino que es un cuerpo en el mundo, en circunstancias espaciotemporales determinadas y en relación con los demás.
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lunes, 20 de junio de 2011
domingo, 30 de enero de 2011
Recovecos del lenguaje
27 ENE 11 | Alejandro Waiselboim, biólogo, investigador del Conicet
Quizá sea cierto que el cerebro sea la última frontera. O no. O quién sabe. Pero aunque no sea la última, es una frontera de millones de neuronas y de sinapsis cuyas funciones hay que adivinar.
Página 12
Por Leonardo Moledo
–¿En qué trabaja usted? Debo confesarle que ya lo sé, pero es una fórmula casi hecha para empezar estos diálogos.
–Mmm sí, ya lo sé. Lo he visto. Bueno, hace cuatro años que trabajo en neurobiología del lenguaje.
–Lo sabía.
–Lo que tratamos de ver, como objetivo último, son las diferencias que pueden existir a nivel neurobiológico en la adquisición del lenguaje en dos grupos de edades distintos: en adultos y en infantes de hasta cinco años. Cualquier infante puede adquirir lenguaje por mera exposición al medio lingüístico; un adulto no. Si uno traslada a un adulto a China ahora y lo expone al lenguaje para que lo aprenda desde cero, no va a poder. Por lo menos no como lo hace un infante.
–¿Y qué lenguaje aprende un adulto?
–Bueno, cuando un adulto va a aprender un lenguaje, lo aprende recurriendo a enseñanza formal. Lo que tratamos de hacer en el laboratorio, en donde trabajamos en general con adultos, es recrear las condiciones mínimas que vive un infante en el proceso de adquisición de la lengua, pero concentrado en un experimento muy acotado (de 20 minutos aproximadamente).
–¿Y cómo es el diseño experimental?
–Tenemos dos líneas de experimentos que son complementarias. En una sentamos a personas frente a la computadora en un cuarto aislado eléctricamente, para que podamos tomarle un encefalograma. La computadora va mostrando los estímulos y, en los diferentes ensayos, tiene que haber algún tipo de respuesta. En simultáneo tiene puesto el gorro para hacerle la electroencefalografía. Ese registro va a otra computadora, y los tiempos de reacción a los estímulos que uno le presenta quedan registrados en la computadora que les presenta los estímulos.
–¿Y cuáles son los estímulos?
–En los experimentos hay siempre una fase de entrenamiento, que sería una imitación de lo que el aprendizaje en el niño, y luego hay un testeo para verificar si aprendió. En la fase de entrenamiento, en una de las líneas de experimentos, lo que hacemos es presentar en la pantalla de la computadora una serie de 70 u 80 escenas visuales distintas conformadas cada una por dos figuras geométricas. Una está siempre quieta y la otra realiza algún tipo de movimiento. Hay una lista acotada de figuras geométricas que pueden aparecer y de movimientos que pueden hacer. Uno puede llegar a tener 150 combinaciones distintas de escenas. En la parte superior de la pantalla, entonces, aparecen las figuras y mientras tanto el sujeto escucha una descripción de lo que está viendo en un idioma inventado por nosotros. Inventamos las palabras y una sintaxis sencilla. La única consigna que uno tiene que respetar en los experimentos de lenguaje artificial es que suene fonéticamente plausible para la persona. La mayoría de los idiomas latinos tiene un patrón fonético muy claro (en general es consonante, vocal, consonante, vocal). Nosotros respetamos eso. Son palabras cortas, de cuatro o cinco letras, que respetan esta secuencia para que no le suene extraño a la persona. La consigna para la persona es aprender cuáles son las palabras que denota cada una de las figuras geométricas que ve, y cuáles las que denotan cada uno de los movimientos que ve. Tiene que aprender, en este caso, una serie de once palabras. La persona entonces queda sola y ve las 70 u 80 imágenes que le ponemos, y lo único que tiene que hacer en el medio del experimento es contestar alguna pregunta que le aparece escrita en la pantalla (por ejemplo, si determinada palabra apareció en la imagen inmediatamente anterior: el objetivo de esto es simplemente corroborar si estaba prestando atención). Cuando termina este ensayo, aparece una pantalla que le indica que terminó el entrenamiento. Aquí tenemos que comprobar si aprendió. ¿Cómo se hace esto? Muy simple: quedan 80 figuras que, si bien no son las mismas, están formadas por las mismas figuras y los mismos movimientos que ya se le mostraron, sólo que en combinaciones novedosas. Le mostramos esas 80 escenas y va a escuchar simultáneamente a la escena una frase en este idioma inventado que describe o no la escena que está viendo (ésa es la diferencia con el entrenamiento). La mitad de las veces la frase que escucha describe la escena que está viendo y la mitad de las veces no. Y la consigna es que diga si la describe o no.
–Ese es uno de los experimentos. ¿Y el otro?
–En el otro le quitamos la parte de contenido visual, es decir, le quitamos todo lo que correspondería con el significado en el lenguaje. Son prácticamente las mismas palabras que en el otro; hay algunas pocas que son diferentes. Obviamente, los que participan en un experimento no pueden participar en el otro. La consigna es: vos vas a leer o a escuchar una frase en un idioma inventado; la idea es que aprendas cuáles son las reglas combinatorias de estas palabras, es decir, la gramática, la sintaxis. Toda lengua tiene un conjunto de reglas que determina de qué manera se pueden relacionar las palabras para transmitir un mensaje coherente en ese idioma. Nosotros inventamos esas reglas. Se presentan 120 ensayos como entrenamiento y, si bien es mucho más difícil, la gente sigue aprendiendo. Ahora bien, hay dos diferencias con respecto al experimento anterior: en primer lugar, un menor número de personas llega a aprender las reglas gramaticales con respecto a las personas que habían respondido exitosamente en el primer experimento; y, en segundo lugar, el porcentaje de respuestas correctas es menor. Esto es esperable porque la tarea es mucho más difícil: la persona no tiene ningún referente y simplemente tiene que aprender, a través de ejemplos, cómo se combinan las palabras.
–Esa es la parte empírica, que tiene que servir para una parte teórica. Cuénteme esa parte.
–La hipótesis de trabajo fundamental que manejamos nosotros es que hay algún proceso a nivel del desarrollo cerebral que hace que cambie la manera en que se procesan los estímulos lingüísticos durante la adquisición en el infante y en el adulto. En este momento tenemos todos resultados en adultos, pero lo que necesitamos es compararlos con los obtenidos en infantes. Nuestro proyecto es de análisis comparativo entre grupos etarios, para ver si efectivamente los procesos son diferentes. Nosotros tratamos de recrear una situación similar en un adulto a la que vive un infante en el proceso de adquisición del lenguaje para ver si el procesamiento a nivel cerebral en infantes y en adultos es igual. Por ejemplo, si se afectan las mismas áreas del cerebro.
–¿Y eso se ve en el electroencefalograma?
–El electroencefalograma, como todo método, tiene ventajas y desventajas. La gran ventaja que tiene en estudios cerebrales, a diferencia de otros estudios como la resonancia magnética funcional, es la velocidad de adquisición: prácticamente no hay demora entre la señal que uno obtiene y la fuente generadora en las neuronas corticales. La desventaja es que en el fondo uno no está obteniendo una imagen de lo que pasa en el cerebro en sí mismo sino una imagen a nivel de topografía craneana de las consecuencias eléctricas en el cráneo de la actividad de la corteza cerebral (y sólo de ella). Por lo tanto no se obtiene bien la actividad cerebral. Sí hay algoritmos matemáticos que permiten procesar los electros: a partir de este esquema, o esta serie de datos de electros, intento determinar cuáles son las fuentes generadoras a nivel cortical que pudieron haber dado origen a esta señal electroencefalográfica.
–¿Es biyectivo?
–No. Ese es el problema. Si fuera perfectamente confiable, no habría problemas. En la mayoría de los estudios electroencefalográficos en investigación básica no se suele presentar la solución inversa. Se presenta solamente el registro electroencefalográfico, porque no se puede dar por seguro la fuente de la cual salieron.
–No salimos de lo empírico todavía... Usted me decía que se cree que hay una diferencia en el mecanismo de adquisición de lenguaje en niños y en adultos.
–Hay grupos que dicen que hay diferencia y grupos que dicen que no la hay.
–Pero lo que uno observa en la vida cotidiana...
–La observación primordial es que un chico puede aprender una lengua hasta cierta edad de una forma que el adulto no puede. Ahora bien, ¿eso significa que hay distintas áreas involucradas en el adulto y en el infante durante el proceso de adquisición? No necesariamente. Porque además hay una cosa que por el momento es empíricamente irresoluble (y no sé si se podrá resolver): en cualquier estudio de visualización de imágenes cerebrales uno está abarcando áreas de varios milímetros cuadrados. Y ahí hay centenares de miles de neuronas con millones de sinapsis, como mínimo. Entonces por ahí son las mismas áreas las involucradas, pero lo que varía es la arquitectura interna de las redes en esas regiones. Y eso, por el momento, no se puede llegar a mejorar.
–¿Y no estamos ahora en la misma situación que los médicos que no podían hacer disecciones?
–En cierto sentido, sí. ¿Qué es lo que se podría llegar a hacer? Acá creo que la doctora Kochen lo ha llegado a hacer en algún momento. En epilépticos que no responden a medicación a veces es necesario ubicar el foco epiléptico y extirparlo. Para poder ubicarlo con exactitud se le implanta al paciente un grupo de electrodos dentro de la zona donde se sabe que está el foco epiléptico. Se le induce un ataque epiléptico a la persona y, como el foco es siempre el mismo, se detecta dónde se inició el foco epiléptico, se remueve el sistema de electrodos y se opera. En ese caso, a veces, se puede usar a esas personas durante los días en que tienen los electrodos implantados para medir los potenciales cerebrales.
–¿Y cómo aprende el lenguaje el infante?
–Bueno, tampoco es tan claro. ¿Aprende por condicionamiento o trae cosas ya sabidas de manera innata? Esa es una enorme discusión que no está zanjada desde hace 60 años. Desde la publicación de Estructuras sintácticas de Chomsky es una discusión que está sobre el tapete. Lo que él plantea, aun hoy en día, es que las palabras son adquiridas, pero que hay ciertas reglas sintácticas que están presentes en absolutamente todos los idiomas. Esas reglas son pocas. Lo que plantea Chomsky es que esas reglas (como, por ejemplo, la separación entre sujeto y predicado, que está presente en absolutamente todas las lenguas reales) no son adquiridas. Las personas nacen sabiéndolo.
–Parece razonable.
–Sí. El punto es si es cierto. ¿Y cómo podemos llegar a saberlo? Metodológicamente es, diría, imposible.
–¿El hombre es el único animal que tiene lenguaje?
–Si hablamos de lenguaje como lo entendemos, sí. Por lo menos en condiciones naturales. Y eso es otro problema metodológico. Yo trabajé durante ocho años en comunicación con abejas, de quienes se dice habitualmente que manejan un rudimento de lenguaje. Tienen ciertos comportamientos que permiten transmitir información compleja. Pero es “lenguaje”.
–¿Por qué entre comillas?
–Lo que es particular del lenguaje humano es que los signos utilizados (las palabras) no son innatos sino adquiridos a través de la exposición al medio social, que las crea en forma y significado. Cualquier sistema de comunicación animal que no sea el humano usa signos innatos.
Quizá sea cierto que el cerebro sea la última frontera. O no. O quién sabe. Pero aunque no sea la última, es una frontera de millones de neuronas y de sinapsis cuyas funciones hay que adivinar.
Página 12
Por Leonardo Moledo
–¿En qué trabaja usted? Debo confesarle que ya lo sé, pero es una fórmula casi hecha para empezar estos diálogos.
–Mmm sí, ya lo sé. Lo he visto. Bueno, hace cuatro años que trabajo en neurobiología del lenguaje.
–Lo sabía.
–Lo que tratamos de ver, como objetivo último, son las diferencias que pueden existir a nivel neurobiológico en la adquisición del lenguaje en dos grupos de edades distintos: en adultos y en infantes de hasta cinco años. Cualquier infante puede adquirir lenguaje por mera exposición al medio lingüístico; un adulto no. Si uno traslada a un adulto a China ahora y lo expone al lenguaje para que lo aprenda desde cero, no va a poder. Por lo menos no como lo hace un infante.
–¿Y qué lenguaje aprende un adulto?
–Bueno, cuando un adulto va a aprender un lenguaje, lo aprende recurriendo a enseñanza formal. Lo que tratamos de hacer en el laboratorio, en donde trabajamos en general con adultos, es recrear las condiciones mínimas que vive un infante en el proceso de adquisición de la lengua, pero concentrado en un experimento muy acotado (de 20 minutos aproximadamente).
–¿Y cómo es el diseño experimental?
–Tenemos dos líneas de experimentos que son complementarias. En una sentamos a personas frente a la computadora en un cuarto aislado eléctricamente, para que podamos tomarle un encefalograma. La computadora va mostrando los estímulos y, en los diferentes ensayos, tiene que haber algún tipo de respuesta. En simultáneo tiene puesto el gorro para hacerle la electroencefalografía. Ese registro va a otra computadora, y los tiempos de reacción a los estímulos que uno le presenta quedan registrados en la computadora que les presenta los estímulos.
–¿Y cuáles son los estímulos?
–En los experimentos hay siempre una fase de entrenamiento, que sería una imitación de lo que el aprendizaje en el niño, y luego hay un testeo para verificar si aprendió. En la fase de entrenamiento, en una de las líneas de experimentos, lo que hacemos es presentar en la pantalla de la computadora una serie de 70 u 80 escenas visuales distintas conformadas cada una por dos figuras geométricas. Una está siempre quieta y la otra realiza algún tipo de movimiento. Hay una lista acotada de figuras geométricas que pueden aparecer y de movimientos que pueden hacer. Uno puede llegar a tener 150 combinaciones distintas de escenas. En la parte superior de la pantalla, entonces, aparecen las figuras y mientras tanto el sujeto escucha una descripción de lo que está viendo en un idioma inventado por nosotros. Inventamos las palabras y una sintaxis sencilla. La única consigna que uno tiene que respetar en los experimentos de lenguaje artificial es que suene fonéticamente plausible para la persona. La mayoría de los idiomas latinos tiene un patrón fonético muy claro (en general es consonante, vocal, consonante, vocal). Nosotros respetamos eso. Son palabras cortas, de cuatro o cinco letras, que respetan esta secuencia para que no le suene extraño a la persona. La consigna para la persona es aprender cuáles son las palabras que denota cada una de las figuras geométricas que ve, y cuáles las que denotan cada uno de los movimientos que ve. Tiene que aprender, en este caso, una serie de once palabras. La persona entonces queda sola y ve las 70 u 80 imágenes que le ponemos, y lo único que tiene que hacer en el medio del experimento es contestar alguna pregunta que le aparece escrita en la pantalla (por ejemplo, si determinada palabra apareció en la imagen inmediatamente anterior: el objetivo de esto es simplemente corroborar si estaba prestando atención). Cuando termina este ensayo, aparece una pantalla que le indica que terminó el entrenamiento. Aquí tenemos que comprobar si aprendió. ¿Cómo se hace esto? Muy simple: quedan 80 figuras que, si bien no son las mismas, están formadas por las mismas figuras y los mismos movimientos que ya se le mostraron, sólo que en combinaciones novedosas. Le mostramos esas 80 escenas y va a escuchar simultáneamente a la escena una frase en este idioma inventado que describe o no la escena que está viendo (ésa es la diferencia con el entrenamiento). La mitad de las veces la frase que escucha describe la escena que está viendo y la mitad de las veces no. Y la consigna es que diga si la describe o no.
–Ese es uno de los experimentos. ¿Y el otro?
–En el otro le quitamos la parte de contenido visual, es decir, le quitamos todo lo que correspondería con el significado en el lenguaje. Son prácticamente las mismas palabras que en el otro; hay algunas pocas que son diferentes. Obviamente, los que participan en un experimento no pueden participar en el otro. La consigna es: vos vas a leer o a escuchar una frase en un idioma inventado; la idea es que aprendas cuáles son las reglas combinatorias de estas palabras, es decir, la gramática, la sintaxis. Toda lengua tiene un conjunto de reglas que determina de qué manera se pueden relacionar las palabras para transmitir un mensaje coherente en ese idioma. Nosotros inventamos esas reglas. Se presentan 120 ensayos como entrenamiento y, si bien es mucho más difícil, la gente sigue aprendiendo. Ahora bien, hay dos diferencias con respecto al experimento anterior: en primer lugar, un menor número de personas llega a aprender las reglas gramaticales con respecto a las personas que habían respondido exitosamente en el primer experimento; y, en segundo lugar, el porcentaje de respuestas correctas es menor. Esto es esperable porque la tarea es mucho más difícil: la persona no tiene ningún referente y simplemente tiene que aprender, a través de ejemplos, cómo se combinan las palabras.
–Esa es la parte empírica, que tiene que servir para una parte teórica. Cuénteme esa parte.
–La hipótesis de trabajo fundamental que manejamos nosotros es que hay algún proceso a nivel del desarrollo cerebral que hace que cambie la manera en que se procesan los estímulos lingüísticos durante la adquisición en el infante y en el adulto. En este momento tenemos todos resultados en adultos, pero lo que necesitamos es compararlos con los obtenidos en infantes. Nuestro proyecto es de análisis comparativo entre grupos etarios, para ver si efectivamente los procesos son diferentes. Nosotros tratamos de recrear una situación similar en un adulto a la que vive un infante en el proceso de adquisición del lenguaje para ver si el procesamiento a nivel cerebral en infantes y en adultos es igual. Por ejemplo, si se afectan las mismas áreas del cerebro.
–¿Y eso se ve en el electroencefalograma?
–El electroencefalograma, como todo método, tiene ventajas y desventajas. La gran ventaja que tiene en estudios cerebrales, a diferencia de otros estudios como la resonancia magnética funcional, es la velocidad de adquisición: prácticamente no hay demora entre la señal que uno obtiene y la fuente generadora en las neuronas corticales. La desventaja es que en el fondo uno no está obteniendo una imagen de lo que pasa en el cerebro en sí mismo sino una imagen a nivel de topografía craneana de las consecuencias eléctricas en el cráneo de la actividad de la corteza cerebral (y sólo de ella). Por lo tanto no se obtiene bien la actividad cerebral. Sí hay algoritmos matemáticos que permiten procesar los electros: a partir de este esquema, o esta serie de datos de electros, intento determinar cuáles son las fuentes generadoras a nivel cortical que pudieron haber dado origen a esta señal electroencefalográfica.
–¿Es biyectivo?
–No. Ese es el problema. Si fuera perfectamente confiable, no habría problemas. En la mayoría de los estudios electroencefalográficos en investigación básica no se suele presentar la solución inversa. Se presenta solamente el registro electroencefalográfico, porque no se puede dar por seguro la fuente de la cual salieron.
–No salimos de lo empírico todavía... Usted me decía que se cree que hay una diferencia en el mecanismo de adquisición de lenguaje en niños y en adultos.
–Hay grupos que dicen que hay diferencia y grupos que dicen que no la hay.
–Pero lo que uno observa en la vida cotidiana...
–La observación primordial es que un chico puede aprender una lengua hasta cierta edad de una forma que el adulto no puede. Ahora bien, ¿eso significa que hay distintas áreas involucradas en el adulto y en el infante durante el proceso de adquisición? No necesariamente. Porque además hay una cosa que por el momento es empíricamente irresoluble (y no sé si se podrá resolver): en cualquier estudio de visualización de imágenes cerebrales uno está abarcando áreas de varios milímetros cuadrados. Y ahí hay centenares de miles de neuronas con millones de sinapsis, como mínimo. Entonces por ahí son las mismas áreas las involucradas, pero lo que varía es la arquitectura interna de las redes en esas regiones. Y eso, por el momento, no se puede llegar a mejorar.
–¿Y no estamos ahora en la misma situación que los médicos que no podían hacer disecciones?
–En cierto sentido, sí. ¿Qué es lo que se podría llegar a hacer? Acá creo que la doctora Kochen lo ha llegado a hacer en algún momento. En epilépticos que no responden a medicación a veces es necesario ubicar el foco epiléptico y extirparlo. Para poder ubicarlo con exactitud se le implanta al paciente un grupo de electrodos dentro de la zona donde se sabe que está el foco epiléptico. Se le induce un ataque epiléptico a la persona y, como el foco es siempre el mismo, se detecta dónde se inició el foco epiléptico, se remueve el sistema de electrodos y se opera. En ese caso, a veces, se puede usar a esas personas durante los días en que tienen los electrodos implantados para medir los potenciales cerebrales.
–¿Y cómo aprende el lenguaje el infante?
–Bueno, tampoco es tan claro. ¿Aprende por condicionamiento o trae cosas ya sabidas de manera innata? Esa es una enorme discusión que no está zanjada desde hace 60 años. Desde la publicación de Estructuras sintácticas de Chomsky es una discusión que está sobre el tapete. Lo que él plantea, aun hoy en día, es que las palabras son adquiridas, pero que hay ciertas reglas sintácticas que están presentes en absolutamente todos los idiomas. Esas reglas son pocas. Lo que plantea Chomsky es que esas reglas (como, por ejemplo, la separación entre sujeto y predicado, que está presente en absolutamente todas las lenguas reales) no son adquiridas. Las personas nacen sabiéndolo.
–Parece razonable.
–Sí. El punto es si es cierto. ¿Y cómo podemos llegar a saberlo? Metodológicamente es, diría, imposible.
–¿El hombre es el único animal que tiene lenguaje?
–Si hablamos de lenguaje como lo entendemos, sí. Por lo menos en condiciones naturales. Y eso es otro problema metodológico. Yo trabajé durante ocho años en comunicación con abejas, de quienes se dice habitualmente que manejan un rudimento de lenguaje. Tienen ciertos comportamientos que permiten transmitir información compleja. Pero es “lenguaje”.
–¿Por qué entre comillas?
–Lo que es particular del lenguaje humano es que los signos utilizados (las palabras) no son innatos sino adquiridos a través de la exposición al medio social, que las crea en forma y significado. Cualquier sistema de comunicación animal que no sea el humano usa signos innatos.
lunes, 17 de enero de 2011
Los bebés procesan las palabras de forma muy parecida a los adultos
17 ENE 11 | Usan las mismas estructuras cerebrales
Investigadores afirman que tienen la misma maquinaria neural para comprender el lenguaje.
Mdlineplus
Aunque aún no pueden hablar, los bebés de poco más de un año de edad comprenden muchas palabras habladas y usan las mismas estructuras cerebrales que los adultos para procesarlas, según un estudio reciente.
Los hallazgos desafían la creencia muy generalizada de que los bebés podrían usar un mecanismo completamente distinto que el de los adultos para aprender palabras, y que esta capacidad se inicia primitivamente y evoluciona en el proceso usado por los adultos.
Los investigadores utilizaron escáneres cerebrales no invasivos para evaluar la actividad cerebral de bebés que tenían entre doce y dieciocho meses de edad mientras escuchaban palabras.
Los investigadores emparejaron palabras e imágenes. Algunas imágenes correspondían con las palabras habladas y otras no tenían ninguna relación con ellas. Entre otras cosas, los bebés vieron una imagen de una pelota seguida por la palabra hablada "pelota", además de una imagen de una pelota seguida de la palabra hablada "perro".
Las palabras que no se correspondían provocaban una fuerte reacción en la misma sección del cerebro (las áreas frontotemporales izquierdas) relacionadas con el procesamiento de palabras en el cerebro adulto.
"Los bebés usan los mismos mecanismos cerebrales que los adultos para acceder al significado de las palabras desde lo que se piensa que es la 'base de datos' de significados, una base de datos que se actualiza continuamente de camino a la adultez", afirmó en un comunicado de prensa de la Universidad de California en San Diego la primera autora, Katherine E. Travis, del departamento de neurociencias y del Laboratorio Multimodal de Imágenes de la UCSD.
"Nuestro estudio muestra que la maquinaria neural usada por los adultos para comprender las palabras ya funciona cuando se aprenden palabras por primera vez", comentó en el comunicado de prensa el coautor Eric Halgren, profesor de radiología. "Este proceso básico parece representar el proceso por el que se comprenden las palabras, además del contexto de aprender nuevas palabras".
Los hallazgos podrían llevar al desarrollo de pruebas para evaluar a bebés respecto a discapacidades del lenguaje o autismo.
El estudio fue publicado en la edición en línea del 5 de enero de la revista Cerebral Cortex.
FUENTE: University of California, San Diego, news release, Jan. 7, 2011
Investigadores afirman que tienen la misma maquinaria neural para comprender el lenguaje.
Mdlineplus
Aunque aún no pueden hablar, los bebés de poco más de un año de edad comprenden muchas palabras habladas y usan las mismas estructuras cerebrales que los adultos para procesarlas, según un estudio reciente.
Los hallazgos desafían la creencia muy generalizada de que los bebés podrían usar un mecanismo completamente distinto que el de los adultos para aprender palabras, y que esta capacidad se inicia primitivamente y evoluciona en el proceso usado por los adultos.
Los investigadores utilizaron escáneres cerebrales no invasivos para evaluar la actividad cerebral de bebés que tenían entre doce y dieciocho meses de edad mientras escuchaban palabras.
Los investigadores emparejaron palabras e imágenes. Algunas imágenes correspondían con las palabras habladas y otras no tenían ninguna relación con ellas. Entre otras cosas, los bebés vieron una imagen de una pelota seguida por la palabra hablada "pelota", además de una imagen de una pelota seguida de la palabra hablada "perro".
Las palabras que no se correspondían provocaban una fuerte reacción en la misma sección del cerebro (las áreas frontotemporales izquierdas) relacionadas con el procesamiento de palabras en el cerebro adulto.
"Los bebés usan los mismos mecanismos cerebrales que los adultos para acceder al significado de las palabras desde lo que se piensa que es la 'base de datos' de significados, una base de datos que se actualiza continuamente de camino a la adultez", afirmó en un comunicado de prensa de la Universidad de California en San Diego la primera autora, Katherine E. Travis, del departamento de neurociencias y del Laboratorio Multimodal de Imágenes de la UCSD.
"Nuestro estudio muestra que la maquinaria neural usada por los adultos para comprender las palabras ya funciona cuando se aprenden palabras por primera vez", comentó en el comunicado de prensa el coautor Eric Halgren, profesor de radiología. "Este proceso básico parece representar el proceso por el que se comprenden las palabras, además del contexto de aprender nuevas palabras".
Los hallazgos podrían llevar al desarrollo de pruebas para evaluar a bebés respecto a discapacidades del lenguaje o autismo.
El estudio fue publicado en la edición en línea del 5 de enero de la revista Cerebral Cortex.
FUENTE: University of California, San Diego, news release, Jan. 7, 2011
miércoles, 22 de diciembre de 2010
Neurobiología y neurogenética de la dislexia.
18/nov/2010 · Neurología. 2010 Nov;25(9):563-581.
Autor-es: A. Benítez-Burraco.
Resumen
Introducción. La dislexia es un trastorno cognitivo que lleva aparejada una competencia lectora reducida y que suele ser comórbido con otros que tienen como característica distintiva un déficit en la capacidad de aprendizaje y de adquisición de competencias específicas (fundamentalmente, trastorno específico del lenguaje, de los sonidos del habla o por déficit de atención e hiperactividad).
Desarrollo. En el caso de la dislexia, el déficit nuclear parece corresponderse con una disfunción del componente fonológico de la memoria de trabajo verbal. El cerebro de los individuos disléxicos presenta diversos tipos de malformaciones estructurales, así como patrones anómalos de actividad cerebral durante las tareas de lectura y deletreo, que conciernen, entre otras, a las áreas que integran el dispositivo de procesamiento cuya actividad se ha asociado con estas actividades en la población no disléxica. Los genes identificados hasta la fecha cuya mutación parece constituir un componente causal (o un factor de riesgo) significativo en relación con el trastorno codifican proteínas que intervienen en la regulación de la migración de determinados linajes neuronales o del proceso de axonogénesis. La disminución del grado de expresión de los correspondientes genes ortólogos produce en el cerebro de los organismos modelo del trastorno alteraciones estructurales y funcionales semejantes a las observadas en los individuos disléxicos. Dichas alteraciones originan, a su vez, déficit auditivos y cognitivos que recapitulan satisfactoriamente los descritos en dichos individuos.
Conclusiones. En conjunto, resulta plausible la hipótesis de que la dislexia vendría a ser, en diferentes niveles de complejidad biológica (genético, bioquímico, fisiológico, cognitivo), y en mayor o menor grado, un extremo del continuo de desarrollo que representa la capacidad de lectura en la población general; al mismo tiempo, algunos de los elementos que integran estos niveles (en particular —varios de—, los genes relacionados con el trastorno, así como —algunas de— las estructuras neuronales cuyo desarrollo está regulado, en buena medida, por los programas que conforman dichos genes) podrían formar parte simultáneamente de los correspondientes a otras capacidades cognitivas, cuya disfunción da lugar a trastornos de diferente naturaleza clínica.
Introducción
La dislexia es un trastorno cognitivo que lleva aparejada una competencia lectora reducida y que suele ser comórbido con otros que tienen como característica distintiva un déficit en la capacidad de aprendizaje y de adquisición de competencias específicas (fundamentalmente, trastorno específico del lenguaje, de los sonidos del habla o por déficit de atención e hiperactividad).
Desarrollo
En el caso de la dislexia, el déficit nuclear parece corresponderse con una disfunción del componente fonológico de la memoria de trabajo verbal. El cerebro de los individuos disléxicos presenta diversos tipos de malformaciones estructurales, así como patrones anómalos de actividad cerebral durante las tareas de lectura y deletreo, que conciernen, entre otras, a las áreas que integran el dispositivo de procesamiento cuya actividad se ha asociado con estas actividades en la población no disléxica. Los genes identificados hasta la fecha cuya mutación parece constituir un componente causal (o un factor de riesgo) significativo en relación con el trastorno codifican proteínas que intervienen en la regulación de la migración de determinados linajes neuronales o del proceso de axonogénesis. La disminución del grado de expresión de los correspondientes genes ortólogos produce en el cerebro de los organismos modelo del trastorno alteraciones estructurales y funcionales semejantes a las observadas en los individuos disléxicos. Dichas alteraciones originan, a su vez, déficit auditivos y cognitivos que recapitulan satisfactoriamente los descritos en dichos individuos.
Conclusiones
En conjunto, resulta plausible la hipótesis de que la dislexia vendría a ser, en diferentes niveles de complejidad biológica (genético, bioquímico, fisiológico, cognitivo), y en mayor o menor grado, un extremo del continuo de desarrollo que representa la capacidad de lectura en la población general; al mismo tiempo, algunos de los elementos que integran estos niveles (en particular —varios de—, los genes relacionados con el trastorno, así como —algunas de— las estructuras neuronales cuyo desarrollo está regulado, en buena medida, por los programas que conforman dichos genes) podrían formar parte simultáneamente de los correspondientes a otras capacidades cognitivas, cuya disfunción da lugar a trastornos de diferente naturaleza clínica.
Neurologia.2010; 25 :563-81
Palabras clave: Comorbilidad. Dislexia. Neurobiología. Neurogenética. Modelos animales.
Introducción
La habilidad que entraña ser capaz de leer textos escritos se adquiere merced a un proceso de enseñanza y de entrenamiento específicos que habitualmente se prolonga bastante en el tiempo, si bien termina alcanzando un considerable grado de automatismo. No obstante, un porcentaje significativo de niños no logra adquirir normalmente dicha habilidad, a pesar de haber pasado por el proceso de instrucción habitual y de contar con una capacidad intelectiva normal en otros aspectos. La dislexia es, consecuentemente, un trastorno del aprendizaje que se caracteriza por una dificultad manifiesta en reconocer de forma precisa y/o fluida las palabras escritas, así como por una merma significativa de la capacidad de decodificarlas y deletrearlas1. Consecuentemente, la competencia adquirida finalmente en estas destrezas por el individuo disléxico no se correlaciona del modo habitual con la edad, el nivel de inteligencia, las capacidades cognitivas generales y/o el estímulo educativo recibido por el niño durante su desarrollo2. En general, las dificultades en la lectura son persistentes y no desaparecen con el tiempo, aunque, como resulta evidente, pueden verse paliadas hasta cierto punto si se aplica la pertinente terapia correctora3. En conjunto, la prevalencia del trastorno se ha estimado en alrededor del 20% de los individuos de una población dada, si bien se considera que hasta un 30-35% de ellos podría contar realmente con una capacidad lectora inferior a la considerada como básica (a saber, la que entraña una comprensión efectiva de lo leído)4. La dislexia se ha documentado como un trastorno asociado a todos los sistemas de escritura empleados por las lenguas humanas, incluidos no sólo los de carácter alfabético o silábico, sino también los de naturaleza logográfica5. En el caso concreto de los sistemas alfabéticos, se ha descrito su presencia tanto en las lenguas cuya ortografía es transparente, esto es, existe una correspondencia prácticamente unívoca entre fonemas y grafemas, como en aquellas otras en que no sucede así6.
De modo cada vez más habitual se tiende a considerar que la dislexia (y en general, las dificultades en la lectura), antes que en una categoría discreta (que por lo demás haría de la propia capacidad de lectura una habilidad con una distribución bimodal), consistiría en un intervalo particular dentro del continuo que constituiría la competencia lectora, intervalo que se delimitaría convencionalmente en virtud de determinadas medidas de carácter estadístico; de dicho continuo también formarían parte los individuos que han alcanzado una competencia lectora plena, pero igualmente aquellos que no logran leer habitualmente de forma fluida7. Esta concepción dimensional de la capacidad de lectura supone que el grado de afectación de los individuos disléxicos puede ser variable, de modo que, en principio, los agrupamientos que puedan hacerse a este respecto en función de criterios pedagógicos o terapéuticos serán sustancialmente arbitrarios y, en principio también, carentes de validez biológica4. No obstante, y tal como se discute posteriormente, la concepción dimensional del trastorno parece casar satisfactoriamente con los resultados derivados de su análisis genético. Por otro lado, los resultados obtenidos en los tests psicométricos utilizados convencionalmente con fines diagnósticos, y que evalúan diversos parámetros y habilidades en relación con la capacidad de lectura (conciencia fonológica, capacidad de decodificación fonológica, capacidad de codificación ortográfica, capacidad de lectura de vocablos únicos, patrón de organización de los listemas, capacidad de deletreo), parecen señalar que podría haber diversos subtipos de dislexia8, cuyas diferencias trascenderían, por consiguiente, los componentes meramente fenotípicos o clínicos del trastorno, revistiendo también un carácter neurológico y genético9.
Numerosas evidencias parecen indicar, asimismo, que la dislexia tendría un origen eminentemente neurobiológico y estaría causada, en particular, por un desarrollo anormal y una disfunción de determinados circuitos neuronales. A su vez, dichas anomalías estructurales y funcionales estarían originadas, en buena medida, por la mutación de ciertos genes10. El presente trabajo se plantea como primer objetivo llevar a cabo una sucinta revisión de las principales alteraciones neuronales de tipo estructural y funcional en el cerebro de los individuos disléxicos. Un objetivo adicional será discutir las evidencias más relevantes que parecen corroborar la idea de que dichas anomalías tendrían un origen fundamentalmente genético (lo que no implica desvalorizar el relevante papel desempeñado por los factores ambientales en la aparición y la evolución del trastorno); consecuentemente, la parte principal del artículo se dedica a diseccionar la naturaleza y la función de los genes identificados hasta la fecha que pueden considerarse candidatos principales (y no simplemente como meros factores de riesgo) para la aparición del trastorno. Un último objetivo del trabajo, que se presentará a modo de conclusión de todo lo discutido en él, consistirá en tratar de valorar las implicaciones que el análisis neurológico y genético de la dislexia tiene para una comprensión más precisa de su naturaleza biológica (y, por extensión, de la cognición humana), así como para unos mejores diagnóstico y tratamiento de esta compleja afección. En atención a estos objetivos y como consecuencia de la propia naturaleza de revisión del artículo, se ha prestado especial cuidado a la búsqueda y la selección de la bibliografía consultada para su redacción, para lo cual se han seguido dos criterios fundamentales: a) su directa vinculación con (y su especial relevancia en lo que atañe a) dichos objetivos y cuanto se trata en el trabajo (como no podría ser de otro modo), pero especialmente b) su actualidad, de manera que se ha atendido preferentemente a las publicaciones más recientes y los últimos avances producidos en relación con los objetivos del trabajo y las diferentes cuestiones tratadas en él, lo cual ha cobrado una especial importancia en lo concerniente a la búsqueda, la identificación y la caracterización molecular y funcional de genes relacionados con el trastorno.
Origen de la dislexia
Se han propuesto diversas teorías acerca del origen de la dislexia11,12. Así, se ha señalado que el déficit nuclear del trastorno podría consistir en una incapacidad para procesar (y discriminar) impulsos sensoriales (lingüísticos o no lingüísticos) de tipo acústico que se sucedan a gran velocidad13. Del mismo modo, y teniendo presente que la lectura es una actividad eminentemente visual, por cuanto precisa del correcto procesamiento del aspecto y la forma de los caracteres que constituyen la forma escrita de la lengua8, se ha propuesto que la dislexia podría estar causada en buena medida por un déficit en la capacidad de procesamiento de estímulos de índole visual14. Por otro lado, y teniendo en cuenta el grado de automatismo que termina caracterizando con el tiempo la capacidad de lectura (en particular, en los casos en que ésta se basa en el establecimiento de correspondencias entre fonemas y grafemas), se ha propuesto, asimismo, que la dislexia podría estar originada (o que su aparición podría venir condicionada significativamente) por una disfunción cerebelar. Conviene tener presente que el cerebelo, y al margen del papel que desempeña en el control motor, parece formar parte de la memoria de trabajo verbal, que permite la manipulación y el almacenamiento a corto plazo de información lingüísticamente relevante15, y que opera manteniendo presentes los elementos del lexicón que intervienen en la oración gracias a sus propiedades fonéticas, esto es, actuando como una suerte de “discurso silencioso” y “refrescando” de este modo las representaciones fonológicas de dichos términos16; así, en particular, cuando la carga de memoria verbal se incrementa por encima de la capacidad de trabajo de las áreas corticales (en consecuencia, se compromete la fiabilidad del mecanismo del “discurso silencioso”), el cerebelo actuaría comparando las representaciones fonológicas de orden acústico con el resultado articulatorio del “discurso silencioso”17. Finalmente, se ha señalado que el origen de la dislexia podría encontrarse en una disfunción de la vía magnocelular (que interviene en la activación y la redirección de los mecanismos atencionales en las regiones corticales de orden superior), la cual daría lugar a diferentes déficit de índole sensorial, incluidos los de carácter auditivo y visual mencionados con anterioridad (aunque, posiblemente, también a una disfunción cerebelar)18,19. La mayoría de los especialistas considera, sin embargo, que el déficit nuclear del trastorno correspondería a una disfunción de los circuitos neuronales responsables de la capacidad de procesamiento fonológico12,20, la cual es el resultado de la coordinación de diversas capacidades relacionadas, como la conciencia fonológica o la capacidad de decodificación, almacenamiento y recuperación de los fonemas. Siempre que se advierte este déficit fonológico, se constata también que se produce un aprendizaje inadecuado de las correspondencias existentes entre fonemas y grafemas, de forma que la normal adquisición de la competencia lectora se ve indefectiblemente comprometida12,21.
Neurobiología de la dislexia
Aspectos neurobiológicos de la capacidad lectora en la población normal
En conjunto, los datos procedentes de los análisis de neuroimagen parecen indicar que una lectura fluida sólo es posible si se produce una correcta interacción entre, cuando menos, tres sistemas de procesamiento principales, localizados en el hemisferio cerebral izquierdo.
El primero de dichos sistemas estaría situado en la porción ventral de la región occipitotemporal y estaría integrado por diversas áreas de las circunvoluciones temporal medial y occipital medial22,23. Esta región se conoce, asimismo, como el área visual de la forma de las palabras (VWFA, del inglés visual word form area)24,25 y recibe información procedente de las áreas del córtex extraestriado de ambos hemisferios implicadas en el procesamiento de los estímulos puramente visuales relacionados con la forma escrita de las palabras. Una función principal de esta región parece ser la de garantizar una suerte de competencia en el reconocimiento visual de las palabras escritas y las secuencias que éstas forman, en oposición a otros tipos de estímulos visuales, la cual permitiría una rápida percepción de los textos escritos (y de sus componentes) durante el proceso de lectura26.
Los dos sistemas restantes conformarían, en conjunto, el denominado sistema fonológico26. El primero de ellos tendría una localización parietotemporal dorsal, y de él formarían parte las circunvoluciones angular y supramarginal, así como las zonas posteriores de la porción superior del lóbulo temporal22,23. Este sistema estaría encargado específicamente del análisis de las palabras y parece funcionar como una región integradora en la que se produciría la asociación entre grafemas y fonemas27. Por su parte, el segundo de los sistemas que conforman el sistema fonológico parece estar integrado fundamentalmente por la región inferior del lóbulo frontal, en particular, por el área de Broca. Merece la pena destacar que esta región ha dejado progresivamente de considerarse como el área cortical causante en exclusividad de la organización sintáctica y la ejecución motriz del habla, para pasar a considerarla como uno de los componentes de la memoria de trabajo verbal, encargándose precisamente de tareas de índole fonológica y participando, en concreto, en el procesamiento de rasgos fonéticos con valor fonológico durante la recepción28,29 y la generación de la palabra30,31,32. De este modo, su papel en las tareas de computación inherentes a la comprensión y la producción sintácticas se habría visto reducido a su intervención en aspectos muy concretos de ambos procesos, fundamentalmente en tareas relacionadas con la aplicación de las denominadas reglas transformacionales durante la comprensión de la oración y en aspectos específicos del proceso de elaboración de la jerarquía sintáctica durante su generación33, por lo que no participaría de manera directa en la actividad combinatoria básica necesaria para el procesamiento de las oraciones (generación de la estructura de constituyentes, inserción léxica, etc.).
Aspectos neurobiológicos de la disfunción lectora en la población disléxica
Desde un punto de vista neuroanatómico, la dislexia parece asociarse con diversas anomalías estructurales, resultantes de un patrón anormal de migración de las neuronas, las cuales afectan fundamentalmente a las áreas perisilvianas del hemisferio izquierdo34,35. Entre dichas anomalías cabe destacar las ectopias, displasias y microgirias34,36, así como los agregados heterotópicos nodulares periventriculares37. Del mismo modo, se han detectado indicios de una degradación de la integridad microestructural de la materia blanca en la región temporoparietal de los individuos disléxicos38,39. En ciertos casos, se ha descrito, asimismo, la existencia de una alteración del volumen de la materia gris, que afectaría a determinadas regiones corticales (fundamentalmente a la circunvolución temporal superior y al córtex temporooccipital del hemisferio izquierdo) y que estaría asociada a una modificación de su patrón de activación normal40. De hecho, los estudios de neuroimagen han constatado que los individuos disléxicos manifiestan diversas anomalías en la actividad y la organización funcional de las diferentes regiones cerebrales que parecen intervenir en el proceso de lectura y a las que se hizo referencia anteriormente41,42. Así, en líneas generales, se advierte en ellos una menor actividad general del hemisferio izquierdo y una sobreactivación compensatoria de determinadas regiones del hemisferio derecho. La subactivación concierne, en particular, a los dos subsistemas del sistema de procesamiento implicado en la capacidad de lectura que se localizan en las regiones cerebrales posteriores20,22,43, así como a determinadas áreas del córtex extraestriado del hemisferio izquierdo y del tálamo, aunque también a ciertas regiones del hemisferio derecho, centradas en las circunvoluciones fusiforme, poscentral y temporal superior44. En lo que concierne a la sobreactivación, atañe fundamentalmente al subcomponente anterior del sistema de procesamiento encargado de la lectura20,22,43 (aunque hay alguna opinión contraria44), así como a algunas otras regiones corticales, localizadas fundamentalmente en el hemisferio derecho, incluidos la circunvolución frontal inferior de dicho hemisferio, la región homóloga al propio sistema occipitotemporal, es decir, al área VWFA23, la ínsula anterior y el tálamo44.
Se ha señalado que algunas de las dificultades que manifiestan característicamente los individuos disléxicos durante (y para) la lectura, en particular las que conciernen al incorrecto establecimiento de las correlaciones entre grafemas y fonemas, así como las que se advierten durante la práctica/segmentación fonológica, estarían causadas específicamente por un patrón incorrecto de interconexión entre el subsistema de procesamiento anterior y los posteriores, en concreto, por una interrupción de la actividad moduladora que emana de la interrelación funcional que existe habitualmente entre la circunvolución fusiforme, la circunvolución frontal inferior y la porción inferior del lóbulo parietal45. Además, tanto en los individuos disléxicos como en los lectores adultos poco eficientes, que leen en buena medida recurriendo a palabras memorizadas, el sistema occipitotemporal se halla conectado a diversos sistemas de memoria localizados en el lóbulo frontal del hemisferio izquierdo46. Esta circunstancia casa satisfactoriamente con la constatación de que habitualmente, la localización del subsistema occipitotemporal acaba desplazándose hacia una posición más posterior y medial, conforme aumenta la edad de los afectados por el trastorno4, probablemente en el contexto de la consolidación de dicho sistema de procesamiento anómalo en el que la memoria desempeña un papel más importante. No en vano es esta región más posterior y medial la que se activa preferentemente durante el proceso de lectura en los individuos normales que hablan lenguas que hacen uso de sistemas de escritura que poseen una naturaleza ideográfica o logográfica, y cuyos caracteres deben, consecuentemente, aprenderse de memoria47, a diferencia de los que sucede con aquellas otras que emplean sistemas alfabéticos o silábicos, en los que el patrón de activación, asociado al establecimiento de vínculos entre fonemas y grafemas, es más anterior y lateral, según el modelo descrito anteriormente. Merece la pena señalar, asimismo, que en el caso de las lenguas del primer tipo las anomalías funcionales detectadas en los individuos disléxicos parecen diferir, también, y en cierta medida, de las observadas en los que son hablantes de lenguas alfabéticas, por cuanto el mayor descenso de actividad (que, además, se relaciona con una disminución del volumen de la materia gris) suele detectarse en la región medial de la circunvolución frontal del hemisferio izquierdo48. Finalmente, es preciso indicar que algunos investigadores han relacionado la dislexia con una disfunción de determinados circuitos neuronales encargados del procesamiento de estímulos sensoriales, en particular de aquellos que se encuentran localizados en el córtex visual primario13,49.
Por sus implicaciones de carácter terapéutico, conviene destacar el hecho de que la realización de ejercicios de procesamiento auditivo y el entrenamiento lingüístico oral, que dan lugar a una estimulación de las tareas de procesamiento fonológico, tiene habitualmente como resultado en los individuos disléxicos un incremento de la actividad de las áreas corticales implicadas en el procesamiento fonológico y una sobreactivación compensatoria de otras regiones corticales50, que, en conjunto, parece mitigar los síntomas asociados al trastorno. Esta circunstancia indica, por lo demás, que el sistema de procesamiento implicado en las tareas de lectura es lo suficientemente plástico (incluso en los individuos adultos) como para garantizar la consecución de una capacidad suficiente de discriminación de los rasgos contrastivos de carácter fonológico siempre que la estimulación sea la adecuada13,50,51,52.
Neurogenética de la dislexia
Heredabilidad de la dislexia
La dislexia tiene una compleja base genética y ambiental49. En líneas generales, los factores genéticos parecen dar cuenta del 30-70% de la variabilidad en la capacidad de lectura observada en la población normal53. Algo semejante cabe afirmar en lo que concierne a aspectos concretos de dicha capacidad y, en particular, a determinados endofenotipos del trastorno (esto es, cualquier componente cuantificable del espacio comprendido entre la afección y los genes, el cual puede revestir un carácter cognitivo, neuroanatómico, neurofisiológico, endocrino o bioquímico54), como: a) la capacidad de procesamiento fonológico (para la que la contribución de los genes se ha cifrado en un 60-70% cuando se evalúa en términos de capacidad de lectura de seudopalabras); b) la capacidad de procesamiento ortográfico (con respecto a la cual dicha contribución sería de entre un 30 y un 60%)55,56, o c) la capacidad de deletreo (cuya heredabilidad sería del 75%)57. A su vez, los coeficientes de heredabilidad de los diferentes procesos cognitivos que intervienen en la lectura (y, por consiguiente, de los diversos endofenotipos del trastorno) se encuentran relacionados entre sí, de manera que, por poner el caso, las capacidades de decodificación fonológica y ortográfica covarían hasta en un 60%8, lo que sugeriría que una parte de los genes implicados en dichos procesos serían presumiblemente los mismos, algo que casaría con (y explicaría en gran medida) la existencia de un patrón de activación solapante de los centros cerebrales encargados de ese tipo de procesos58. Del mismo modo, se ha constatado que los factores genéticos que influyen en la inteligencia general o en la competencia lingüística (à la Chomsky) también resultan relevantes en lo concerniente a la competencia lectora59,60.
Por otro lado, el patrón de transmisión del trastorno, según se desprende de los análisis de heredabilidad realizados mediante los métodos al uso (transmisión de la afección en estudios de agregación familiar, análisis de regresión en estudios que comparan la prevalencia del trastorno entre grupos de mellizos y de gemelos, etc.), indica que la dislexia no se transmitiría habitualmente como un carácter mendeliano y que sería una afección heterogénea desde el punto de vista genético61, de modo que en su aparición su aparición estarían implicados diversos genes62. Este tipo de análisis se ha extendido a los diversos endofenotipos del trastorno (y de la competencia lectora en general). Así, por ejemplo, se ha señalado que la capacidad de repetición de seudopalabras tendría un modo de herencia codominante y que serían dos (o acaso tres) los genes implicados, mientras que en lo que concierne, por poner el caso, a la capacidad de decodificación fonológica, tendría un fondo poligénico y serían probablemente dos los genes involucrados63. En todo caso, conviene tener presente que el grado de heredabilidad de un trastorno depende en buena medida del grado de exposición a los factores ambientales que cabe considerar como de riesgo para su aparición, lo que hace que en el caso particular de la dislexia la heredabilidad observada sea inversamente proporcional a la edad de los individuos afectados64.
Loci relacionados con la dislexia y genes candidatos para el trastorno
Este significativo grado de heredabilidad que, a diferencia de lo que sucede con otros trastornos cognitivos, caracteriza a la dislexia ha estimulado significativamente los esfuerzos por tratar de identificar y caracterizar estructural y funcionalmente los hipotéticos genes cuya mutación pudiera constituir un componente causal significativo del trastorno. Para ello, se ha recurrido habitualmente a la clonación posicional, que permite asociar el fenotipo anómalo a un fragmento cromosómico concreto, el cual se secuencia posteriormente con objeto de determinar la naturaleza del gen (o genes) contenido(s) en él. La herramienta metodológica fundamental en la clonación posicional es el análisis de ligamiento o de asociación, que consiste en la determinación de la coheredabilidad del trastorno con un número suficientemente elevado de marcadores genéticos polimórficos (en general, SNP; del inglés, single nucleotide polymorphisms), cuya posición en cada cromosoma es conocida. En el caso del análisis de ligamiento se parte de un grupo de individuos cuyas relaciones de parentesco son conocidas, lo que reduce notablemente el número de marcadores genéticos que es necesario utilizar para acotar la región de interés49; por el contrario, el análisis de asociación se aplica a poblaciones constituidas por individuos cuya relación filogenética se desconoce, lo que exige, en contrapartida, utilizar un número sustancialmente más elevado de marcadores polimórficos65. La capacidad resolutiva de los análisis de asociación se ha visto incrementada en gran medida con el reciente desarrollo de los denominados estudios de asociación genómicos (GWAS, genome-wide association studies), los cuales, al hacer uso de la totalidad del genoma, no sólo vuelven innecesarios los análisis de ligamiento, sino que permiten determinar simultáneamente la existencia y la localización de múltiples loci de susceptibilidad al trastorno, en lugar de tener que centrarse exclusivamente en uno (o en varios)66. Ahora bien, conviene tener presente que, si bien tanto los análisis de ligamiento como los de asociación poseen la ventaja evidente de que permiten establecer correlaciones genotipo-fenotipo en ausencia de datos precisos acerca de la etiología de un determinado trastorno, lo cierto es que la precisión y la relevancia de sus resultados se hallan condicionadas por diversos factores (para una revisión que quiere ser lo más completa posible, véase Benítez-Burraco67), uno de los más importantes es el conjunto de criterios empleados para definir, caracterizar y evaluar el fenotipo afectado10. Es precisamente la cada vez más frecuente utilización de baterías de test psicométricos en la identificación, la caracterización y la selección de los fenotipos apropiados (en lugar de optar, como se venía haciendo anteriormente, por ceñirse a una definición categorial del trastorno o de sus endofenotipos) lo que ha permitido tratar la dislexia, en el sentido apuntado anteriormente, como una variable continua (y, en definitiva, como el extremo del continuo que conforma la capacidad de lectura de la población general) y, por consiguiente, aplicar a su análisis genético los métodos de carácter cuantitativo que han conducido a la identificación de los correspondientes QTL (loci asociados a caracteres cuantitativos; del inglés, quantitative trait loci), que representan intervalos de confianza, estadísticamente significativos, de que un gen o varios genes, cuya disfunción, bajo determinadas condiciones ambientales y en una población determinada, da lugar al fenotipo estudiado o constituye un factor de riesgo para su aparición, se encuentren localizados en una región cromosómica concreta68,69,70,71. Por lo demás, este tipo de análisis se ha visto facilitado o complementado en determinados casos por el estudio detallado de los lugares en que se han producido eventos de reordenación cromosómica, tal como parece derivarse del examen del cariotipo de determinados individuos afectados por el trastorno. Los análisis de esta índole pueden alcanzar un considerable grado de resolución, de modo que, por ejemplo, mediante la hibridación in situ con fluorescencia (FISH, del inglés fluorescent in situ hybridization) resulta posible detectar translocaciones en las que se encuentran implicados fragmentos cromosómicos de tan sólo 100kb66.
Los estudios de ligamiento y de asociación, en particular, han llevado a identificar diversos loci potencialmente relacionados con la dislexia (DYX1 a DYX9, según el Human Gene Nomenclature Committee [http://www.gene.ucl.ac.uk/nomenclature/], aunque sólo se han conseguido replicar los análisis correspondientes a cuatro de ellos: DYX1, DYX2, DYX5 y DYX6)66, si bien existirían, asimismo, multitud de loci adicionales que podrían conferir una susceptibilidad al trastorno. A partir de tres de estos loci (DYX1, DYX2 y DYX5) ha sido posible clonar e identificar un total de cuatro genes, que se han venido considerando como genes candidatos para la dislexia y que se están sometiendo a pormenorizados estudios de carácter funcional, con objeto de tratar de esclarecer su papel fisiológico y, en último término, establecer la manera en que su mutación contribuye a la aparición del trastorno66. Como se discute a continuación, este tipo de estudios parece confirmar la vinculación con la dislexia de todos los genes identificados hasta la fecha. Los análisis de carácter genético han confirmado, asimismo, que también en este aspecto el trastorno no constituiría sino un extremo, en términos cuantitativos, del conjunto de factores genéticos (y ambientales) implicados en la capacidad de lectura en la población normal (aunque es posible, no obstante, que algunos de los genes que confieren susceptibilidad a la dislexia no influyan directamente en la capacidad de lectura de la población no afectada por el trastorno72).
DYX1
El locus DYX1 corresponde a 15q21 y se correlaciona tanto con la capacidad de lectura (de palabras aisladas) como con la de deletreo, aunque aparentemente no lo haría con ninguno de los endofenotipos de carácter específicamente fonológico de la dislexia73,74,75. En esta región se encuentra localizado el gen DYX1C1, cuya mutación, causada por una translocación que interrumpe su secuencia, cosegrega con el trastorno en la familia analizada por Taipale et al76. El gen está constituido por diez exones y su transcripción parece dar lugar a distintos ARNm (con tamaños comprendidos entre 1 kb y 5 kb), merced a una proceso de maduración alternativa. El ARNm principal del gen codifica una proteína de 420 aminoácidos, cuya característica más relevante es la presencia de tres dominios TPR (repeticiones tetratricopeptídicas) en su porción carboxiloterminal76, los cuales son característicos de factores reguladores que funcionan integrados en complejos multiproteínicos, dado que son responsables de interacciones proteína-proteína77. En la regulación de la expresión del gen interviene un complejo multiproteínico integrado por los reguladores génicos TFII-I, PARP1 y SFPQ78. El gen DYX1C1 se expresa en diferentes tejidos, incluidos el pulmonar, el hepático, el testicular y el cerebral. En el caso del cerebro, y en un organismo como la rata, el gen ortólogo se expresa durante el desarrollo embrionario en la totalidad del prosencéfalo y lo hace principalmente en el neocórtex, el hipocampo y el plexo coroideo, así como en el cerebelo y en el cuerpo estriado79. Por su parte, la proteína DYX1C1 se localiza preferentemente en el núcleo de determinadas neuronas y de las células gliales del córtex cerebral76, y se ha señalado que podría intervenir específicamente en la regulación de la migración neuronal radial80. Esta hipótesis se ha visto confirmada recientemente merced a la constatación de que en la rata una disminución de los valores del transcrito del gen Dyx1c1 durante el desarrollo embrionario, inducida mediante interferencia de ARN (ARNi), da lugar a una significativa alteración del patrón normal de migración de las neuronas de la región periventricular, la cual se traduce inicialmente en una detención del proceso migratorio de determinados grupos neuronales, y posteriormente, en la aparición, específicamente, de un patrón migratorio anómalo de carácter bimodal, que hace que determinadas neuronas se desplacen en menor medida de lo habitual y quedan constreñidas a la materia blanca y a la capa VI del córtex, mientras que la mayoría de ellas lo haga más allá de su destino usual79. Otras alteraciones estructurales asociadas a la disminución de la expresión del gen consisten en la presencia de ectopias en la capa molecular del córtex, que afectan a diversas capas corticales, así como en la aparición de una malformación del hipocampo, que conlleva una modificación de su organización anatómica normal y que llega a afectar a una cuarta parte de las neuronas piramidales, y que se traduce, en particular, en la aparición de heterotopias localizadas eminentemente en la región CA179. En la rata las alteraciones neuronales asociadas al descenso del valor del ARNm del gen Dyx1c1 no quedan constreñidas al plano estructural, sino que van acompañadas, asimismo, de significativas alteraciones conductuales, que consisten fundamentalmente en una disminución de la capacidad de procesamiento de estímulos auditivos complejos, tanto durante la etapa juvenil como durante el estadio adulto (la cual estaría asociada preferentemente a las malformaciones que afectan al córtex), así como de la capacidad de aprendizaje espacial (vinculada, en este caso, a las malformaciones en el hipocampo)81.
La relación entre el gen DYX1C1 y la dislexia parece confirmarse, asimismo, por la circunstancia de que en los individuos disléxicos estudiados hasta el momento se han detectado hasta ocho polimorfismos diferentes en la secuencia del gen, dos de los cuales parecen estar asociados de forma inequívoca con el trastorno y tener importantes consecuencias funcionales. El primero de ellos (–3G→A) afecta a la región promotora del gen y modifica la secuencia putativa de unión del complejo multiproteínico integrado por los reguladores génicos TFII-I, PARP1 y SFPQ78, que específicamente producen una alteración del grado de unión del factor TFII-I al promotor (y, por consiguiente, de la expresión del gen)78, así como de los factores transcripcionales Elk-1 y HSTF (conviene tener presente que el factor Elk-1 es un activador transcripcional que, en un organismo como la rata, se ha relacionado con tareas de aprendizaje82,83). El segundo de los polimorfismos (1249G→T) daría lugar a una proteína truncada que podría no ser funcional76, dado que el fragmento ausente parece ser necesario y suficiente para promover una migración neuronal radial normal80. Por lo demás, se ha señalado que estos dos polimorfismos (así como otros diferentes, situados tanto en la región promotora del gen como en la codificadora) se correlacionarían fundamentalmente con el endofenotipo de la dislexia correspondiente a la disfunción de la memoria a corto plazo84,85. De todos modos, conviene dejar constancia, asimismo, del hecho de que numerosos investigadores han cuestionado la vinculación del gen DYX1C1 con el trastorno86, aduciendo que hay un porcentaje muy significativo de individuos disléxicos que no tienen ninguno de estos polimorfismos, mientras que se ha detectado a individuos no disléxicos que presentan diversas alteraciones de la secuencia del gen; incluso se ha llegado a señalar que podría ser otro realmente el gen correspondiente al QTL para la dislexia existente en 15q2110.
DYX2
Un segundo locus para el trastorno parece localizarse en la región 6p2287,88,89 y correspondería a un QTL relacionado con diversos componentes de la dislexia, incluidos los de naturaleza fonológica y ortográfica87, y que se encuentra particularmente ligado a las variantes más graves de la afección90. Diversos estudios de asociación han permitido acotar progresivamente el fragmento cromosómico implicado, hasta proponer que serían dos los genes que podrían corresponder al locus DYX2. El primero de ellos sería DCDC2, localizado en 6p22.1, el cual se expresa fundamentalmente en el córtex entorrinal, el córtex temporal inferior, el córtex temporal medial, el hipotálamo, la amígdala y el hipocampo91. En un primer momento se sugirió la existencia de una relación entre la dislexia y determinados polimorfismos de este gen y, con una menor frecuencia, entre el trastorno y deleciones concretas que afectaban al intrón 2, las cuales habrían eliminado diversos motivos en tándem de unión a los factores transcripcionales PEA3 y NF-ATp, que intervienen en la regulación del desarrollo cerebral91 (así, en el ratón Pea3 interviene específicamente en la regulación de la arborización de las motoneuronas periféricas92, mientras que Nf-Atp modula la axonogénesis implicadas en el establecimiento de las conexiones neuronales durante el desarrollo embrionario93). Como quiera que el patrón de expresión espacial del gen parece ser el mismo en los individuos disléxicos y en los normales, se ha señalado que la mutación del gen podría dar lugar en los primeros a una desrregulación de la función de la proteína, causada por una alteración de los valores normales de expresión del gen91. El gen DCDC2 codifica una proteína que cuenta con dos dominios doblecortina, implicados en la unión a los microtúbulos94, los cuales se asemejan a los existentes en la proteína DCX, cuya mutación da lugar a un tipo de lisencefalia y que parece intervenir en la regulación de la migración neuronal95. Se ha propuesto, en consecuencia, que también la proteína DCDC2 participaría en la regulación de la migración neuronal, interviniendo, en particular, en la determinación del correcto posicionamiento de las neuronas en las diversas capas del córtex, si bien podría desempeñar un papel modulador dentro de dicho sistema regulador, antes que corresponderse con un componente esencial de éste, como sería el caso de DCX91. Esta hipótesis parece corroborarse por la constatación de que en la rata un descenso de la expresión del gen Dcdc2 inducido mediante ARNi (knockdown) en las células progenitoras de las neuronas corticales existentes en la región ventricular del embrión da lugar a una grave perturbación del patrón normal de migración neuronal, que afecta en buena medida a las neuronas piramidales del hipocampo. Entre las consecuencias de dicha perturbación cabe mencionar: a) la aparición de un patrón migratorio bimodal (según el cual hasta un tercio de las neuronas sobrepasa en su migración su destino habitual, mientras que una décima parte de ellas apenas si se separa de la zona ventricular); b) una significativa alteración del patrón normal de organización del córtex cerebral, y c) la aparición de neuronas heterotópicas en la región periventricular96. Schumacher et al97 han confirmado la relación del gen DCDC2 con la variante más grave de la dislexia, mientras que Wilcke et al98 lo han hecho recientemente con las variantes no disfonéticas y menos graves (y, por consiguiente, diseidéticas) del trastorno.
Para otros investigadores, sin embargo, la relación estadísticamente significativa entre la dislexia y el cromosoma 6 tendría lugar específicamente con la región 6p22.2, muy próxima a la anterior, donde se encuentra localizado el gen KIAA031999,100. Este gen se expresa fundamentalmente en el tejido nervioso101, con la particularidad de que, al menos en el caso del ratón, lo hace durante el desarrollo del neocórtex, coincidiendo con el proceso de migración neuronal102. El gen codifica una proteína de membrana altamente glucosilada (se halla tanto N-glucosilada como O-glucosilada), que contiene varios motivos PKD (los cuales parecen mediar la interacción entre las neuronas y las células gliales) y que actuaría in vivo en forma dimérica, merced a la existencia en su secuencia de varias regiones ricas en cisteína, localizadas tanto en el interior como en las inmediaciones del dominio transmembrana103. En la rata, un descenso en los valores del ARNm del gen ortólogo, inducido mediante ARNi, produce que la mayoría de las neuronas permanezcan detenidas en la zona proliferativa ventricular102. En atención a todas estas evidencias, se ha propuesto que la proteína KIAA0319 intervendría en los fenómenos de interacción y adhesión que tienen lugar entre las neuronas y las fibras de las células gliales radiales; de este modo se regula la migración de determinadas poblaciones neuronales del córtex cerebral durante el desarrollo embrionario. De todos modos, conviene tener presente que el patrón de maduración del gen parece ser complejo, puesto que in vivo se detectan al menos tres transcritos alternativos, dos de los cuales darían lugar a sendas proteínas que carecerían del dominio transmembrana104, con la particularidad de que una de ellas (la forma KB, que carece exclusivamente de los aminoácidos codificados por el exón 19) se secretaría fuera de la célula, por lo que podría funcionar como un componente de alguna ruta de transducción de señales, como ya sugerían los dominios MANSC y PKD presentes en la proteína103. En lo que concierne específicamente a la relación causal que habría entre la dislexia y la mutación del gen, lo cierto es que se ha logrado establecer una correlación positiva entre determinados haplotipos y una disminución en la expresión del gen102, así como la relación entre el trastorno y determinadas mutaciones que afectan específicamente a la región reguladora de su expresión, en particular a la situada aguas arriba del primer exón105. Estudios recientes no sólo han relacionado la mutación del gen KIAA0319 con la aparición de la dislexia, sino que han señalado que este gen desempeñaría un papel relevante en el desarrollo de (y en la variabilidad natural asociada a) la competencia lectora de la población general61,106.
Es posible que cada uno de estos dos genes influya en un determinado componente de la dislexia, puesto que el gen DCDC2 parece mostrar una mayor relación con el endofenotipo del trastorno correspondiente a la capacidad de deletreo, mientras que KIAA0319 hace lo propio con el correspondiente a la gravedad del trastorno y quizá también con el que supone la capacidad de decodificación fonológica. Por lo demás, no dejan de ser significativos a este respecto los indicios de que ambos genes podrían interactuar fisiológicamente105,107 y una de las evidencias más relevantes en este sentido es el hecho de que determinados estudios señalan que la asociación más significativa de esta región del cromosoma 6 con la dislexia es la que tendría lugar específicamente con determinados SNP localizados precisamente en la región reguladora del gen KIAA0319105. Para otros investigadores, en cambio, y a pesar de estos prometedores resultados, tanto el gen DCDC2 como el gen KIAA0319 constituirían simples factores de riesgo para el trastorno, cuya relevancia dependería del fondo genético del individuo analizado o incluso del proceso seguido en el propio análisis108.
DYX3
El tercer locus para la dislexia se localiza en el cromosoma 2, posiblemente en la región 2p16-p15109, aunque también se ha señalado como probable la región 2p11110 e incluso la región 2q22.3111. Francks et al112 acotaron un fragmento de 60-75 Mb de la primera de estas regiones como el posible locus DYX3, el cual estaría asociado fundamentalmente al endofenotipo de la conciencia fonológica, descartando, asimismo, que los genes candidatos para el trastorno fuesen dos de los presentes en él, en particular, SEMA4F, que codifica una proteína implicada en la determinación de la dirección de desarrollo de los conos de crecimiento de los axones, y OTX1, que codifica un factor transcripcional homeótico implicado en la regulación de la especificación y la regionalización del prosencéfalo. Recientemente Anthoni et al113 han sugerido que el locus asociado a la dislexia presente en este cromosoma podría corresponderse con un fragmento de 157kb situado en la región 2p12, de tal modo que los dos haplotipos de riesgo identificados por ellos, que se solapan entre sí y poseen una extensión conjunta de 16kb, se encontrarían específicamente en la región cromosómica comprendida entre los genes MRPL19 y C2ORF3, por un lado, y FLJ13391, por otro, la cual contendría determinados reguladores a larga distancia de la expresión de los genes MRPL19 y C2ORF3, en particular, como parecen señalar diversas evidencias, entre las que cabe mencionar: a) el hecho de que el desequilibrio de ligamiento observado sea mayor en el caso concreto de estos dos genes; b) la circunstancia de que los genes MRPL19 y C2ORF3 se coexpresen en diversas regiones del cerebro adulto; c) la constatación de que la expresión de C2ORF3 se correlacione satisfactoriamente con la de otros genes relacionados con la dislexia, en particular con la de los genes DYX1C1, ROBO1 y DCDC2, mientras que la de MRPL19 lo haga con la de KIAA0319; d) el hecho de que ninguno de los cambios no sinónimos detectados en sus secuencias codificadoras tenga relación significativa con el trastorno, y e) la circunstancia de que en los individuos heterocigóticos para los alelos de riesgo la expresión de los genes MRPL19 y C2ORF3 sea inferior a la detectada en los heterocigóticos normales113. En el tejido cerebral la expresión del gen MRPL19 parece dar lugar a un único transcrito113, el cual codifica una de las proteínas que integran los ribosomas mitocondriales114. Por su parte, el ARNm del gen C2ORF3 parece sufrir algún tipo de procesamiento alternativo113, codificando el ARNm principal una proteína de 781 aminoácidos de función desconocida115.
DYX4
Este cuarto locus para el trastorno está situado en la región 6q11.2-q12 y fundamentalmente se relaciona con la capacidad de deletreo y codificación fonológica116, si bien aún no ha sido posible clonar ningún gen a partir de él.
DYX5
El quinto locus para el trastorno corresponde a la región cromosómica 3p12-q13. En esta región se localiza el gen ROBO1, que cabe considerar como el cuarto de los genes candidatos principales para la dislexia identificados hasta el momento, por cuanto se ha constatado que hay correlación entre el trastorno y la menor expresión del gen117. Diversas evidencias indican que la proteína codificada por el gen ROBO1 podría intervenir en la regulación del crecimiento de los axones, probablemente de aquellos que cruzan de un hemisferio cerebral a otro117,118. Así, en Drosophila, por ejemplo el gen ortólogo, Robo, codifica un receptor de membrana que forma parte de una cadena de transducción de señales implicada en la regulación del crecimiento de axones y dendritas119. En el ratón, por su parte, el gen Robo1, que se expresa fundamentalmente en el córtex cerebral y en el tálamo en desarrollo, lo hace de forma complementaria a Slit, un regulador negativo del crecimiento de los axones; se ha señalado que la proteína Robo1 intervendría específicamente en la regulación del crecimiento de las fibras que proyectan fuera del córtex cerebral y de las que forman parte las proyecciones talamocorticales120. Finalmente, en Xenopus laevis la unión de Slit al receptor Robo parece dar lugar a una inhibición del efecto estimulador que tiene la netrina-1 en la axonogénesis que, de esta manera contribuye a modular el efecto competitivo de las señales atractivas y repulsivas en la velocidad y el sentido de crecimiento de los axones121. Merece la pena dejar constancia, finalmente, de que el locus DYX5 se ha relacionado igualmente con el denominado trastorno de los sonidos del habla (SSD; del inglés, speech-sound disorder)122, una disfunción cognitiva cuya manifestación clínica más habitual son los errores en la generación de los sonidos del habla, causados por problemas de diversa naturaleza que, si bien afectan a la articulación, conciernen fundamentalmente al procesamiento fonológico y/o el procesamiento lingüístico123. El locus del SSD situado en la región 3p12-q13 se ha correlacionado, en particular, con el endofenotipo del trastorno correspondiente a la memoria fonológica124.
DYX6
Este locus corresponde a la región cromosómica 18p11.2125, aunque tampoco en este caso ha sido posible identificar ningún gen candidato a partir de él126. No obstante, los análisis de ligamiento realizados hasta el momento sugieren que se trataría de uno de los loci más prometedores desde el punto de vista estadístico; está ligado especialmente a los endofenotipos de la capacidad de lectura de palabras únicas y de la conciencia fonológica125.
DYX7
El séptimo locus para la dislexia se halla en la región 11p15.5 y a él apuntan los análisis de ligamiento realizados por Hsiung et al127. De entre los diversos genes contenidos en esta región se ha propuesto que podrían ser candidatos para el trastorno: a) el gen SCT, que codifica la denominada secretina, un neuropéptido de la familia del VIP/glucagón, cuya actividad resulta necesaria para el normal desarrollo del cerebro128,129; b) el gen STIM1, que interviene presumiblemente en la regulación del desarrollo del sistema nervioso y en la respuesta a los estímulos externos, y codifica una proteína que parece participar en diversos procesos de interacción celular y transducción de señales130; c) el gen MTR1 (TRPM5), cuyas características funcionales y cuyo papel fisiológico serían semejantes a los del gen STIM1131, y d) el gen HRAS, que codifica una GTPasa que participa en una cadena de transducción de señales implicada en la regulación de la potenciación a largo plazo, la plasticidad sináptica y el crecimiento y la diferenciación neuronales132, y cuya mutación también se relaciona con el autismo133. Sin embargo, el candidato más atractivo a este respecto parece ser el gen DRD4, que codifica el receptor D4 de la dopamina, y ello, cuando menos, por tres razones: a) por la circunstancia de que en el caso de este gen la significación estadística del análisis de ligamiento es particularmente elevada127; b) por el hecho de que determinadas variantes polimórficas del gen (fundamentalmente la denominada DRD4 VNTR, caracterizada por la presencia de siete repeticiones en tándem de un fragmento de 48 pb localizadas en el exón 3) se han relacionado con el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH)134,135,136,137, lo que casaría satisfactoriamente con la comorbilidad que se advierte frecuentemente entre la dislexia y el TDAH138,139, en particular en lo que atañe a algunos de sus endofenotipos, como la inatención (aunque no así la hiperactividad-impulsividad)140, y c) por la circunstancia de que el gen se expresa en el hipocampo y en el córtex frontal141,142, que son regiones cerebrales que intervienen en las funciones ejecutivas, el procesamiento lingüístico, la memoria y la atención. De todos modos, conviene dejar constancia del hecho de que hasta el momento no se ha logrado detectar ningún ligamiento estadísticamente significativo entre la dislexia y alguno de los alelos del gen DRD4 asociados al TDAH127, por lo que no puede descartarse que en el caso del primero de estos trastornos estén implicadas otras variantes polimórficas del gen o incluso algún gen próximo.
DYX8
El octavo locus relacionado con la dislexia corresponde a la región cromosómica 1p34-p36143,144. Este locus presenta la singularidad de que contiene un gen homólogo a KIAA0319, denominado KIAA0319L, uno de cuyos haplotipos parece tener relación, y además de manera bastante significativa, con determinados endofenotipos del trastorno, en particular, con la eficacia lectora (un parámetro compuesto que evalúa conjuntamente la capacidad de identificación y de decodificación de palabras aisladas) y con la nominación rápida de objetos y colores145. El locus se ha relacionado, asimismo, con el TDAH146.
DYX9
El noveno y último locus para la dislexia se encontraría en Xq27.3147. El interés que posee este locus se explica por la circunstancia de que diversas evidencias parecían indicar que en el caso de este trastorno deberían existir alelos de riesgo ligados al sexo148; una de las más relevantes es la mayor prevalencia de la afección entre los individuos de sexo masculino149. Conviene tener presente, asimismo, que esta región se ha relacionado con el denominado síndrome del (cromosoma) X frágil150, una de las formas de retraso mental hereditario más frecuentes, que incluye entre sus síntomas característicos diversas alteraciones del habla151,152, pero también de índole lingüística153, y que en la mayor parte de los casos está causado por el silenciamiento transcripcional por metilación del gen FMR1154. Este gen codifica un regulador capaz de modular la traducción de hasta un 4% de los genes cerebrales mediante la formación de complejos ribonucleoproteínicos (mRNP) en el núcleo de la neurona155; de este modo desempeña un papel crucial en la regulación de la plasticidad neuronal156,157, merced a su papel en la determinación del correcto establecimiento y la adecuada función de las espinas dendríticas158.
Otros loci relacionados con la dislexia
Además de los loci anteriores, se ha sugerido la existencia de un vínculo estadísticamente significativo entre la dislexia y determinadas regiones de los cromosomas 7 y 13, en particular, con las regiones 7q32.2110, 13q12159, 13q21160 y 13q22.1125, así como con las regiones 18q22.2-q22.3 y 21q21-q22125, si bien tampoco se ha logrado replicar hasta la fecha ninguno de estos resultados.
No cabe duda de que la región 7q32.2 reviste un interés particular, por cuanto su deleción parece conllevar, entre otros síntomas, un desarrollo anómalo del lenguaje, como sucede con las descritas por Sarda et al161 y Zeesman et al162, que afectan, respectivamente, a las regiones 7q31.2-7q32.3 y 7q31.2-7q32.2. Ciertamente, dicho fenotipo anómalo parece estar causado específicamente por la haploinsuficiencia del gen FOXP2, localizado en 7q31, el cual codifica un represor transcripcional que parece regular determinados aspectos del proceso de diferenciación neuronal, necesarios, en particular, para la correcta organización y/o el normal funcionamiento de determinados circuitos córtico-tálamo-estriatales asociados a la planificación motriz, el comportamiento secuencial y el aprendizaje procedimental, y relevantes, por consiguiente, para el procesamiento de estímulos lingüísticos. Como es bien conocido, la mutación del gen da lugar a dificultades receptivas y expresivas de diversa índole, que en general se han descrito como una dispraxia orofacial ligada al desarrollo o una disartria espástica, pero que incluyen déficit de carácter específicamente lingüístico que afectan, entre otros aspectos, a la capacidad de almacenamiento de información fonológica relevante por parte de la memoria de trabajo verbal o quizá al proceso de articulación secuencial de unidades con valor fonológico, lo que es especialmente relevante en el caso de la dislexia163,164,165,166. Es cierto que ni siquiera en los casos en que los análisis parecían sugerir la existencia de una relación entre la dislexia y la región 7q32ha sido posible encontrar individuos en los que el gen FOXP2 se encuentre mutado110, si bien tampoco puede descartarse aún la hipótesis de que las supuestas mutaciones podrían haber afectado a alguna de las regiones reguladoras del gen. En todo caso, las conclusiones de los análisis realizados al respecto señalan que, por el momento, ninguno de los loci relacionados con el trastorno específico del lenguaje (TEL) sería realmente solapante con los relacionados con la dislexia167, a pesar de haberse constatado frecuentemente que los individuos que presentan un TEL suelen terminar manifestando alguna forma de dislexia a lo largo de su desarrollo. De hecho, se ha señalado que esta comorbilidad entre el TEL y la dislexia podría explicarse por la circunstancia de que, en gran medida, el primero parece estar causado, asimismo, por un déficit en la memoria fonológica a corto plazo, y quizá también por un déficit en la capacidad de resolución temporal168. Por esta razón, gran parte de los loci relacionados con las formas “canónicas” del TEL (esto es, no asociadas a la mutación del gen FOXP2) siguen resultando a priori particularmente atractivos en el caso de la dislexia, como sucede, en particular, con el locus SL1, asociado a tres variables que evalúan la capacidad de lectura y, por consiguiente, la memoria de trabajo fonológica; el locus SLI3, asociado al endofenotipo del TEL “trastorno de la capacidad de lectura”, y un locus adicional situado en 17q23 y asociado al componente fenotípico “problema en la lectura”. Con independencia de que finalmente el gen FOXP2 esté o no implicado en la aparición de la dislexia, lo cierto es que, en atención a todas estas evidencias, se ha propuesto que ambos trastornos deberían tener una base genética parcialmente común169, de tal modo que los genes compartidos serían fundamentalmente los que participarían en el establecimiento y el funcionamiento de la memoria fonológica a corto plazo168. En otro orden de cosas, no deja de ser significativo el hecho de que determinados eventos de reordenación cromosómica que afectan a esta región —en particular, translocaciones cromosómicas balanceadas t(1,7)(q21.3,q34) y t(7,22)(q32,q11.2)— se han correlacionado con el denominado síndrome de Coffin-Siris170,171, caracterizado, entre otros síntomas, por un retraso mental moderado que, en ocasiones, implica una ralentización de la emergencia del lenguaje, si bien en algunos individuos la ontogenia lingüística parece terminar completándose normalmente172.
En lo que concierne a las regiones presentes en el cromosoma 13, resulta igualmente significativo el hecho de que en la región 13q21, en particular, se localiza precisamente uno de los QTL relacionados con el TEL, en concreto, el locus SLI3 que, como se indicó anteriormente, se halla fuertemente asociado al endofenotipo del déficit en la capacidad de lectura160. En lo que atañe a la región 13q12, conviene tener presente que la región 13q13.2-q14.1, en particular, corresponde a un locus del autismo (AUTS3) que muestra un ligamiento estadísticamente significativo con un subtipo de este trastorno que incluye entre sus síntomas distintivos diversos tipos de déficit específicamente lingüísticos173; la región 13q13.2-q14.1 incluye, cuando menos, cuatro genes que se expresan en el cerebro y cuyos productos se encuentran implicados presumiblemente en su desarrollo: NBEA, MAB21L1, DCAMKL1 y MADH6 (SMAD9)174 (para una revisión sobre esta región que pretende ser exhaustiva, véase Benítez-Burraco175). Por otro lado, en 13q12.2 se localiza el gen CENPJ176, que corresponde al locus MCPH6 y que codifica una proteína J asociada al centrómero, la cual estaría implicada en la nucleación de los microtúbulos177,178. La mutación de este gen da lugar a una microcefalia primaria, un subtipo de microcefalia congénita en la que característicamente no hay alteraciones neurológicas graves o dismorfias179 y en la que la reducción anormal del volumen cortical se debe específicamente a una disminución del número de neuronas180; no obstante, hasta el momento tampoco existen evidencias de una posible relación entre este gen y la dislexia.
Los loci discutidos hasta el momento se han identificado fundamentalmente a partir de muestras poblacionales integradas por individuos afectados por el trastorno (en términos categoriales). Sin embargo, hay algunos loci adicionales que se han identificado merced a la aplicación de los análisis de ligamiento y de asociación a muestras correspondientes a endofenotipos nucleares de la dislexia. Al margen de los mencionados anteriormente en relación con el TEL y el SSD, merece la pena destacar, en particular, los asociados a la memoria fonológica (evaluada mediante el test de repetición de seudopalabras), entre los que parecen encontrarse las regiones 4p12 y 12p y, muy probablemente, también 17q181.
Otros genes candidatos (o que cabe considerar, cuando menos, como factores de riesgo) para la dislexia
El análisis de determinados eventos de reordenación cromosómica ha llevado a la identificación de genes candidatos adicionales para el trastorno (o cuya mutación podría favorecer la aparición de la dislexia en determinados individuos y/o poblaciones). Es el caso, en particular, de los genes PCNT, DIP2A, S100B y PRMT2, situados en un fragmento de alrededor de 300kb perteneciente a la región 21q22.3 (una región situada, por lo demás, a sólo 5 Mb de la relacionada previamente con el trastorno por Fisher et al125), y cuya deleción se ha relacionado recientemente con la dislexia182. El gen más prometedor a este respecto parece ser DIP2A, que codifica una proteína que forma parte de la denominada ruta de reciclaje del receptor de glutamato de tipo AMPA183,184, la cual parece desempeñar un papel crucial en la regulación de la plasticidad sináptica184, que es, a su vez, necesaria en los procesos cognitivos que, como es el caso del aprendizaje y la memoria, dependen de la actividad del hipocampo184 y que parecen encontrarse afectados en los individuos disléxicos185. En el ratón el gen ortólogo se expresa abundantemente en el sistema nervioso central, una vez que la identidad de las diferentes regiones cerebrales ya está establecida, por lo que se ha señalado que el papel desempeñado por la proteína Dip2 podría consistir en proporcionar determinadas señales posicionales a los axones, las cuales serían determinantes para su normal crecimiento y para el correcto establecimiento de los patrones de interconexión neuronales186. Por su parte, el gen PCNT (que en los individuos analizados por Poelmans et al182 se encuentra sólo parcialmente delecionado) codifica la denominada pericentrina 2, que regula la unión de la gammatubulina al núcleo del centrosoma durante el proceso de nucleación de los microtúbulos, una etapa fundamental para el normal desarrollo del huso acromático durante la mitosis187. Conviene tener presente que se han descrito numerosos trastornos cognitivos causados por la mutación de genes que codifican proteínas que interactúan con los microtúbulos, como es el caso de los genes ASPM, CYLN2 o MAPT188, además de algunos de los relacionados con la propia dislexia y de los genes DCX y FLNA (véase más adelante).
Conclusiones
Los conocimientos de que disponemos actualmente acerca de las causas neuronales y genéticas de la dislexia empiezan a permitir atisbar con mayor fundamento la (compleja) etiología de este trastorno y, por extensión, el modo en que surgen y se organizan durante el desarrollo los circuitos cerebrales relacionados con los diversos aspectos de la cognición. El cuadro general que resulta de este creciente corpus de datos genéticos, bioquímicos, histológicos, anatómicos y fisiológicos es que la mutación de determinados genes (entre los que probablemente se encuentren DYX1C1, DCDC2, KIAA0139 y ROBO1) da lugar a proteínas disfuncionales que producen determinadas alteraciones en el patrón normal de migración y de interconexión de ciertas poblaciones neuronales, las cuales originan, a su vez, cambios anatómicos y fisiológicos específicos en regiones cerebrales concretas, que tienen como consecuencia un procesamiento anormal de los sonidos del habla, pero que sobre todo dan lugar a una disfunción del componente fonológico de la memoria de trabajo verbal (con la particularidad de que el primero de estos dos déficit contribuiría a reforzar el alcance del segundo durante las primeras etapas del desarrollo, si bien generalmente terminaría desapareciendo conforme aumenta la edad del individuo)189,190. La relación causal entre los genes candidatos para la dislexia (o que pueden considerarse como factores de riesgo para su aparición) identificados hasta la fecha y las disfunciones cognitivas asociadas característicamente a este trastorno se ha visto corroborada y reforzada en los últimos años gracias al desarrollo de modelos animales y, en particular, merced a los resultados derivados de distintos experimentos de ARNi realizados en roedores. La conclusión más significativa a este respecto ha sido que, con la posible salvedad de ROBO1, sobre el que, por el momento, no hay datos disponibles, las alteraciones estructurales causadas por un descenso en la expresión de los genes ortólogos son sustancialmente semejantes a las descritas en el cerebro de los individuos disléxicos, aunque también (y especialmente en lo que concierne a los agregados heterotópicos nodulares periventriculares) a las observadas en los afectados por otras enfermedades causadas por una migración anormal de las neuronas corticales, como es el caso de la denominada heterotopia periventricular191, entre cuyos síntomas distintivos se encuentra, significativamente, una menor capacidad de lectura, aun en los casos en que el coeficiente intelectual es normal192. No deja de ser significativo, asimismo, que esta afección esté causada por la mutación del gen FLNA, que codifica una filamina-1, una fosfoproteína implicada, al igual que DCDC2, en la regulación de la dinámica de los microtúbulos y, en particular, en el establecimiento de reacciones cruzadas entre los filamentos de actina, las cuales parecen ser necesarias para la correcta regulación del movimiento celular. Este hecho, unido a la circunstancia de que la expresión del gen es particularmente elevada durante el desarrollo del córtex cerebral, parece corroborar la hipótesis de que también la proteína FLNA podría resultar esencial durante la embriogénesis para la correcta regulación de la migración de las neuronas hasta su destino definitivo en el córtex cerebral191. Por lo demás, y ya en un nivel superior de complejidad biológica, la inactivación de los genes ortólogos a los genes candidatos para la dislexia da lugar, asimismo, a disfunciones que también recapitulan, en gran medida, las observadas en los individuos disléxicos, puesto que originan déficit de naturaleza auditiva y cognitiva que cabe correlacionar de forma igualmente satisfactoria con los observados en los individuos disléxicos190.
Surge, consecuentemente, una pregunta particularmente relevante y de gran calado10, que no es otra que la razón por la que la mutación de genes que parecen controlar aspectos generales del proceso de migración e interconexión neuronales, y que no sólo se expresan en las regiones cerebrales que integran específicamente el sistema de procesamiento relacionado con la lectura, tal como se describió anteriormente, sino también en otras regiones diferentes, tanto durante el desarrollo embrionario como en el estadio adulto, da lugar a un trastorno cognitivo que, hasta cierto punto, posee un carácter homogéneo en términos clínicos (aunque es cierto que, como se apuntó al comienzo de esta revisión, se ha señalado que podrían existir diversos subtipos) y parece afectar a capacidades cognitivas particularmente específicas (todo ello dejando al margen la circunstancia, también harto significativa, de que difícilmente cualquiera de estas regiones puede caracterizarse con propiedad como encargada de modo exclusivo de un determinado tipo de proceso, puesto que, teniendo en cuenta la capacidad resolutiva de las técnicas de neuroimagen no invasivas empleadas actualmente en su análisis in vivo, dichas regiones parecen revestir más bien un carácter multifuncional).
Esta cuestión entronca, en primer lugar, con algunos de los problemas planteados en este trabajo en relación con la definición del fenotipo disléxico (aunque resulta evidente que remite también, y de un modo necesario, a la manera en que los genes intervienen en el desarrollo y el funcionamiento del cerebro, tal como se caracterizará más adelante), en particular con: a) las limitaciones a las que debe enfrentarse una categorización clínica del trastorno basada en la definición de un síndrome como el resultado de la homogeneización de las disfunciones observadas en un conjunto de individuos, la cual, consecuentemente, no siempre logrará aprehender de forma satisfactoria (y habitualmente dejará de lado) la (relativa) variabilidad fenotípica sintomática que se advierte, de hecho, entre los individuos afectados por el trastorno; b) la propia existencia de diversos subtipos del trastorno, señalada anteriormente, que además no se dejan explicar de forma conjunta remitiendo a una hipótesis etiológica única, y c) el fenómeno de la comorbilidad que se observa frecuentemente entre la dislexia y otros trastornos cognitivos que se inician en la infancia y que presentan como característica común un déficit en la capacidad de aprendizaje y de adquisición de competencias específicas (en particular, el TEL, el SSD y el TDAH).
Las circunstancias anteriores han llevado a sugerir que, en lugar de describir la dislexia como un trastorno independiente y clínicamente homogéneo, podría ser más apropiado hacerlo como un subtipo particular de un trastorno cognitivo de mayor entidad o, si se quiere, como una manifestación específica de un déficit cognitivo más general, de manera que existirían otros subtipos u otras manifestaciones, que corresponderían a lo que venimos describiendo tradicionalmente como trastornos comórbidos de la dislexia o incluso como diversos subtipos de ella. De modo alternativo (aunque en realidad sería más oportuno afirmar que de manera complementaria), se ha señalado, asimismo, que al igual que ocurre en el caso de otras enfermedades con un componente hereditario significativo (y, por inclusión, con otros trastornos del lenguaje), lo que se ha venido caracterizando como una entidad clínica discreta podría corresponder realmente a un conglomerado de diferentes trastornos con una sintomatología parecida y causados por un déficit distinto, de manera que cada uno de dichos déficit incrementaría la probabilidad de padecer un trastorno susceptible de ser caracterizado en términos clínicos como dislexia. Así, en el caso concreto de esta afección, y si bien el déficit que revestiría un carácter nuclear sería el que concierne a la capacidad de procesamiento fonológico (como también parece serlo, por lo demás, en el caso del TEL y probablemente del SSD), los déficit de carácter auditivo o visual contribuirían decisivamente a incrementar su incidencia y/o su gravedad.
Por otro lado, la dificultad que plantea lograr una separación precisa en términos clínicos entre los diferentes trastornos del lenguaje (pero también entre éstos y aquellos otros que afectan simultáneamente a aspectos diferentes y/o generales de la cognición) no difiere de otras controversias de naturaleza cualitativamente semejante, como pueden ser: a) la existente en torno a la verdadera naturaleza y el genuino alcance de las disociaciones que presumiblemente se advertirían en los individuos afectados por trastornos lingüísticos (y también cognitivos) adquiridos, en el sentido de que la disfunción de la competencia lingüística que, por ejemplo, se observa en la mayoría de los individuos afásicos parece afectar a aspectos generales del lenguaje y no tanto a entidades gramaticales específicas tal como son definidas por la lingüística193 (para una discusión más detallada, véase Benitez-Burraco67); b) la que existiría en este mismo sentido en lo que atañe a los trastornos cognitivos ligados al desarrollo (un caso paradigmático sería el del síndrome de Willliams-Beuren, en el que supuestamente sólo estaría afectada la cognición de tipo visuoespacial, mientras que la competencia lingüística se vería sustancialmente preservada194); c) la planteada acerca de las verdaderas consecuencias que para la competencia lingüística tendría la mutación de determinados genes que afectan a la cognición, como puede ser el caso paradigmático de FOXP2 en relación con el lenguaje67,163,164,165,166, o d) la que deriva de la relevante constatación de que las disfunciones lingüísticas asociadas a muchos de estos trastornos puedan variar a lo largo de la ontogenia y en respuesta a la terapia correctora. No obstante, y a pesar de estas dificultades, tampoco es menos cierto que en un trastorno como la dislexia: a) se advierte típicamente durante la ontogenia una discrepancia característica entre el desarrollo de la competencia lectora y la manera y el ritmo con que se adquieren las restantes capacidades cognitivas; b) sucede que todos los individuos afectados por el trastorno presentan malformaciones cerebrales y patrones anómalos de activación cerebral durante las tareas de lectura que son sustancialmente semejantes, y c) que aunque, como se comentó anteriormente, el sistema de procesamiento neuronal implicado en las tareas de lectura es suficientemente plástico, casi nunca es capaz de corregir por completo la totalidad de las disfunciones asociadas al trastorno disléxico (con independencia de la naturaleza de la terapia que se haya seguido).
Finalmente, y en lo que concierne específicamente al fenómeno de la comorbilidad, la explicación más plausible, a la luz de los datos de que disponemos actualmente, es que los trastornos comórbidos deben compartir algún tipo de déficit subyacente. En determinadas ocasiones dicho déficit estaría causado por una misma disfunción cerebral, resultante de la mutación de un mismo gen. Es lo que sucedería, por ejemplo, en el caso del SSD y de la dislexia en relación con la memoria fonológica y el locus DYX3, donde se localiza el gen ROBO1, o lo que parece ocurrir con el primero de estos trastornos y determinados subtipos de autismo que llevan aparejado un déficit de carácter lingüístico (aunque probablemente habría que incluir también a este respecto los síndromes de Angelman y Prader-Willi) en relación con la región 15q11-13175,195. Esta circunstancia implicaría que algunos de los circuitos neuronales que forman parte de los dispositivos de procesamiento de los que dependen las capacidades cognitivas que se ven afectadas en estos trastornos podrían ser los mismos, de modo que el desarrollo y la operatividad de todos los niveles de complejidad biológica relacionados con dichas habilidades cognitivas podrían estar regulados, en buena medida, por programas genéticos que serían parcialmente solapantes. Así, en el caso concreto de la dislexia y los trastornos comórbidos, en particular, el TEL y el SSD, los genes compartidos serían fundamentalmente los que participarían en la regulación del desarrollo y el establecimiento del patrón general de interconexión de los circuitos neuronales causantes de la memoria fonológica a corto plazo168).
A la luz de todo lo discutido anteriormente, parece razonable señalar la conveniencia de no seguir concibiendo la dislexia como un trastorno causado por la disfunción de circuitos, estructuras o dispositivos neuronales causantes específicamente de la capacidad de lectura y deletreo, los cuales funcionarían de forma autónoma con respecto a otros circuitos, estructuras o dispositivos implicados en el procesamiento de información de naturaleza lingüística o incluso no lingüística. Antes bien, siguiendo a Marcus196 en su caracterización de la cognición en general, también en lo que atañe a los fundamentos biológicos de la competencia lectora lo relevante en términos neuronales no sería tanto la existencia de porciones concretas de tejido cerebral dedicadas exclusivamente al procesamiento de información relacionada con la codificación y decodificación de grafemas (aunque es posible que existan algunas), sino el diseño exacto de un patrón de interconexión específico que relacionaría circuitos, estructuras y dispositivos neuronales que deberían concebirse realmente como subcomponentes de mecanismos de computación empleados en la resolución de tareas de muy diversa naturaleza, incluidas, desde luego, las relacionadas con la lectura. Por lo demás, conviene tener presente que sólo las propiedades iniciales de un sistema neuronal (de lectura) de esta naturaleza y así constituido resultarían realmente de la puesta en marcha y la operatividad de un programa de desarrollo innato (y en buena medida, codificado genéticamente), por cuanto dicho programa se encargaría (únicamente) de regular la proliferación, la migración y, hasta cierto punto, la especialización estructural y funcional de las neuronas que integran los diversos circuitos, estructuras o regiones que conforman dicho sistema, algo que se conseguiría básicamente merced a la inducción programada del crecimiento de axones y dendritas, así como del establecimiento de contactos sinápticos entre las neuronas. Sin embargo, los patrones de interconexión sináptica generados de este modo revestirían un carácter excesivamente genérico (“las neuronas del tipo X han de conectarse con las de la clase Y”) como para que terminase generándose una arquitectura neuronal plenamente operativa9. Por consiguiente, el itinerario de desarrollo y las propiedades finales de dicho sistema responsable de la competencia lectora estarán necesaria y sustancialmente condicionados por el modo en que aquellas características iniciales se vean remodeladas a lo largo de la vida del individuo merced al efecto del ambiente en que crezca y de los estímulos (educativos y/o terapéuticos) que reciba (algo que, en último término, resulta posible gracias a la plasticidad —siempre controlada y limitada— inherente a la mayoría de las estructuras neuronales).
Y algo semejante cabría afirmar en lo que concierne a los genes identificados hasta el momento cuya mutación parece constituir un componente causal significativo (o un factor de riesgo) en la aparición de la dislexia. También en este caso lo relevante no sería tanto la identidad y el papel fisiológico exactos desempeñados por dichos genes, sino fundamentalmente la caracterización precisa de la arquitectura del programa genético del que forman parte y que contribuye (conjuntamente con otros factores, como los de naturaleza epigenética, los relacionados con la herencia materna, los derivados de la dinámica del propio proceso de desarrollo —y que conforman el denominado ambiente ontogenético—, los concernientes a los restantes grados de complejidad del sustrato biológico de la competencia lectora, así como los de índole ambiental) a regular el desarrollo (y hasta cierto punto, el funcionamiento) de los circuitos y estructuras neuronales que integran los sistemas de procesamiento que hacen posible la lectura. La hipótesis más plausible en relación con dicho programa es que la mayoría de los genes que forman parte de él tendrían una naturaleza pleotrópica, de modo que desempeñarían funciones diferentes en momentos y lugares distintos durante la ontogenia del organismo (en este sentido, conviene destacar que todos los genes candidatos para el trastorno identificados hasta el momento no sólo se expresan en otras regiones cerebrales al margen de las que no integran el sistema neuronal implicado en la capacidad de lectura, sino que también lo hacen fuera del sistema nervioso central), si bien, y de modo simultáneo, sus productos actuarían de forma coordinada (en el espacio y el tiempo) para dar lugar a la arquitectura neuronal básica de dicho sistema de procesamiento (poligenismo). En último término, esta concepción del papel desempeñado por los genes en el desarrollo del sustrato neuronal cuya disfunción origina la dislexia permitiría explicar su heterogeneidad fenotípica y su variabilidad genotípica, que se traduce en la existencia de diversos subtipos, así como de diferentes genes candidatos y factores de riesgo genéticos distintos en diferentes poblaciones y para distintos subtipos, como también en la posibilidad de que alguno de estos alelos de riesgo esté presente en individuos no afectados, que determinados individuos afectados no presenten alelos de riesgo o que individuos que presentan los mismos alelos de riesgo manifiesten diversos grados de afectación. Pero igualmente permitiría explicar la comorbilidad que se observa entre la dislexia y otros trastornos del lenguaje y la cognición. Así, por un lado, en un contexto poligénico como éste, la contribución de cada producto disfuncional al fenotipo anómalo siempre será, en general, pequeña, poco predecible y condicionada a la de multitud de otros genes (además de verse condicionada, asimismo, por el contexto molecular y ontogenético y por los estímulos ambientales que recibe el individuo durante su desarrollo). Por otro lado, en un contexto pleotrópico, como también es éste, un gen defectuoso formará parte simultáneamente de dos (o más) programas genéticos diferentes, por lo que su mutación afectará a la vez al desarrollo (y al funcionamiento) de dos (o más) circuitos, estructuras o dispositivos neuronales y, por consiguiente, a dos (o más) procesos cognitivos, lo que dará lugar a síntomas clínicos susceptibles de interpretarse como característicos de dos (o más) trastornos cognitivos diferentes.
Financiación
Este trabajo ha sido realizado al amparo del proyecto de investigación “Biolingüística: fundamento genético, desarrollo y evolución del lenguaje” (HUM2007-60427/FILO), subvencionado por el Ministerio de Educación y Ciencia, con financiación parcial FEDER.
Conflicto de intereses
El autor declara no tener ningún conflicto de intereses.
Recibido 22 Abril 2009
Aceptado 22 Diciembre 2009
Autor-es: A. Benítez-Burraco.
Resumen
Introducción. La dislexia es un trastorno cognitivo que lleva aparejada una competencia lectora reducida y que suele ser comórbido con otros que tienen como característica distintiva un déficit en la capacidad de aprendizaje y de adquisición de competencias específicas (fundamentalmente, trastorno específico del lenguaje, de los sonidos del habla o por déficit de atención e hiperactividad).
Desarrollo. En el caso de la dislexia, el déficit nuclear parece corresponderse con una disfunción del componente fonológico de la memoria de trabajo verbal. El cerebro de los individuos disléxicos presenta diversos tipos de malformaciones estructurales, así como patrones anómalos de actividad cerebral durante las tareas de lectura y deletreo, que conciernen, entre otras, a las áreas que integran el dispositivo de procesamiento cuya actividad se ha asociado con estas actividades en la población no disléxica. Los genes identificados hasta la fecha cuya mutación parece constituir un componente causal (o un factor de riesgo) significativo en relación con el trastorno codifican proteínas que intervienen en la regulación de la migración de determinados linajes neuronales o del proceso de axonogénesis. La disminución del grado de expresión de los correspondientes genes ortólogos produce en el cerebro de los organismos modelo del trastorno alteraciones estructurales y funcionales semejantes a las observadas en los individuos disléxicos. Dichas alteraciones originan, a su vez, déficit auditivos y cognitivos que recapitulan satisfactoriamente los descritos en dichos individuos.
Conclusiones. En conjunto, resulta plausible la hipótesis de que la dislexia vendría a ser, en diferentes niveles de complejidad biológica (genético, bioquímico, fisiológico, cognitivo), y en mayor o menor grado, un extremo del continuo de desarrollo que representa la capacidad de lectura en la población general; al mismo tiempo, algunos de los elementos que integran estos niveles (en particular —varios de—, los genes relacionados con el trastorno, así como —algunas de— las estructuras neuronales cuyo desarrollo está regulado, en buena medida, por los programas que conforman dichos genes) podrían formar parte simultáneamente de los correspondientes a otras capacidades cognitivas, cuya disfunción da lugar a trastornos de diferente naturaleza clínica.
Introducción
La dislexia es un trastorno cognitivo que lleva aparejada una competencia lectora reducida y que suele ser comórbido con otros que tienen como característica distintiva un déficit en la capacidad de aprendizaje y de adquisición de competencias específicas (fundamentalmente, trastorno específico del lenguaje, de los sonidos del habla o por déficit de atención e hiperactividad).
Desarrollo
En el caso de la dislexia, el déficit nuclear parece corresponderse con una disfunción del componente fonológico de la memoria de trabajo verbal. El cerebro de los individuos disléxicos presenta diversos tipos de malformaciones estructurales, así como patrones anómalos de actividad cerebral durante las tareas de lectura y deletreo, que conciernen, entre otras, a las áreas que integran el dispositivo de procesamiento cuya actividad se ha asociado con estas actividades en la población no disléxica. Los genes identificados hasta la fecha cuya mutación parece constituir un componente causal (o un factor de riesgo) significativo en relación con el trastorno codifican proteínas que intervienen en la regulación de la migración de determinados linajes neuronales o del proceso de axonogénesis. La disminución del grado de expresión de los correspondientes genes ortólogos produce en el cerebro de los organismos modelo del trastorno alteraciones estructurales y funcionales semejantes a las observadas en los individuos disléxicos. Dichas alteraciones originan, a su vez, déficit auditivos y cognitivos que recapitulan satisfactoriamente los descritos en dichos individuos.
Conclusiones
En conjunto, resulta plausible la hipótesis de que la dislexia vendría a ser, en diferentes niveles de complejidad biológica (genético, bioquímico, fisiológico, cognitivo), y en mayor o menor grado, un extremo del continuo de desarrollo que representa la capacidad de lectura en la población general; al mismo tiempo, algunos de los elementos que integran estos niveles (en particular —varios de—, los genes relacionados con el trastorno, así como —algunas de— las estructuras neuronales cuyo desarrollo está regulado, en buena medida, por los programas que conforman dichos genes) podrían formar parte simultáneamente de los correspondientes a otras capacidades cognitivas, cuya disfunción da lugar a trastornos de diferente naturaleza clínica.
Neurologia.2010; 25 :563-81
Palabras clave: Comorbilidad. Dislexia. Neurobiología. Neurogenética. Modelos animales.
Introducción
La habilidad que entraña ser capaz de leer textos escritos se adquiere merced a un proceso de enseñanza y de entrenamiento específicos que habitualmente se prolonga bastante en el tiempo, si bien termina alcanzando un considerable grado de automatismo. No obstante, un porcentaje significativo de niños no logra adquirir normalmente dicha habilidad, a pesar de haber pasado por el proceso de instrucción habitual y de contar con una capacidad intelectiva normal en otros aspectos. La dislexia es, consecuentemente, un trastorno del aprendizaje que se caracteriza por una dificultad manifiesta en reconocer de forma precisa y/o fluida las palabras escritas, así como por una merma significativa de la capacidad de decodificarlas y deletrearlas1. Consecuentemente, la competencia adquirida finalmente en estas destrezas por el individuo disléxico no se correlaciona del modo habitual con la edad, el nivel de inteligencia, las capacidades cognitivas generales y/o el estímulo educativo recibido por el niño durante su desarrollo2. En general, las dificultades en la lectura son persistentes y no desaparecen con el tiempo, aunque, como resulta evidente, pueden verse paliadas hasta cierto punto si se aplica la pertinente terapia correctora3. En conjunto, la prevalencia del trastorno se ha estimado en alrededor del 20% de los individuos de una población dada, si bien se considera que hasta un 30-35% de ellos podría contar realmente con una capacidad lectora inferior a la considerada como básica (a saber, la que entraña una comprensión efectiva de lo leído)4. La dislexia se ha documentado como un trastorno asociado a todos los sistemas de escritura empleados por las lenguas humanas, incluidos no sólo los de carácter alfabético o silábico, sino también los de naturaleza logográfica5. En el caso concreto de los sistemas alfabéticos, se ha descrito su presencia tanto en las lenguas cuya ortografía es transparente, esto es, existe una correspondencia prácticamente unívoca entre fonemas y grafemas, como en aquellas otras en que no sucede así6.
De modo cada vez más habitual se tiende a considerar que la dislexia (y en general, las dificultades en la lectura), antes que en una categoría discreta (que por lo demás haría de la propia capacidad de lectura una habilidad con una distribución bimodal), consistiría en un intervalo particular dentro del continuo que constituiría la competencia lectora, intervalo que se delimitaría convencionalmente en virtud de determinadas medidas de carácter estadístico; de dicho continuo también formarían parte los individuos que han alcanzado una competencia lectora plena, pero igualmente aquellos que no logran leer habitualmente de forma fluida7. Esta concepción dimensional de la capacidad de lectura supone que el grado de afectación de los individuos disléxicos puede ser variable, de modo que, en principio, los agrupamientos que puedan hacerse a este respecto en función de criterios pedagógicos o terapéuticos serán sustancialmente arbitrarios y, en principio también, carentes de validez biológica4. No obstante, y tal como se discute posteriormente, la concepción dimensional del trastorno parece casar satisfactoriamente con los resultados derivados de su análisis genético. Por otro lado, los resultados obtenidos en los tests psicométricos utilizados convencionalmente con fines diagnósticos, y que evalúan diversos parámetros y habilidades en relación con la capacidad de lectura (conciencia fonológica, capacidad de decodificación fonológica, capacidad de codificación ortográfica, capacidad de lectura de vocablos únicos, patrón de organización de los listemas, capacidad de deletreo), parecen señalar que podría haber diversos subtipos de dislexia8, cuyas diferencias trascenderían, por consiguiente, los componentes meramente fenotípicos o clínicos del trastorno, revistiendo también un carácter neurológico y genético9.
Numerosas evidencias parecen indicar, asimismo, que la dislexia tendría un origen eminentemente neurobiológico y estaría causada, en particular, por un desarrollo anormal y una disfunción de determinados circuitos neuronales. A su vez, dichas anomalías estructurales y funcionales estarían originadas, en buena medida, por la mutación de ciertos genes10. El presente trabajo se plantea como primer objetivo llevar a cabo una sucinta revisión de las principales alteraciones neuronales de tipo estructural y funcional en el cerebro de los individuos disléxicos. Un objetivo adicional será discutir las evidencias más relevantes que parecen corroborar la idea de que dichas anomalías tendrían un origen fundamentalmente genético (lo que no implica desvalorizar el relevante papel desempeñado por los factores ambientales en la aparición y la evolución del trastorno); consecuentemente, la parte principal del artículo se dedica a diseccionar la naturaleza y la función de los genes identificados hasta la fecha que pueden considerarse candidatos principales (y no simplemente como meros factores de riesgo) para la aparición del trastorno. Un último objetivo del trabajo, que se presentará a modo de conclusión de todo lo discutido en él, consistirá en tratar de valorar las implicaciones que el análisis neurológico y genético de la dislexia tiene para una comprensión más precisa de su naturaleza biológica (y, por extensión, de la cognición humana), así como para unos mejores diagnóstico y tratamiento de esta compleja afección. En atención a estos objetivos y como consecuencia de la propia naturaleza de revisión del artículo, se ha prestado especial cuidado a la búsqueda y la selección de la bibliografía consultada para su redacción, para lo cual se han seguido dos criterios fundamentales: a) su directa vinculación con (y su especial relevancia en lo que atañe a) dichos objetivos y cuanto se trata en el trabajo (como no podría ser de otro modo), pero especialmente b) su actualidad, de manera que se ha atendido preferentemente a las publicaciones más recientes y los últimos avances producidos en relación con los objetivos del trabajo y las diferentes cuestiones tratadas en él, lo cual ha cobrado una especial importancia en lo concerniente a la búsqueda, la identificación y la caracterización molecular y funcional de genes relacionados con el trastorno.
Origen de la dislexia
Se han propuesto diversas teorías acerca del origen de la dislexia11,12. Así, se ha señalado que el déficit nuclear del trastorno podría consistir en una incapacidad para procesar (y discriminar) impulsos sensoriales (lingüísticos o no lingüísticos) de tipo acústico que se sucedan a gran velocidad13. Del mismo modo, y teniendo presente que la lectura es una actividad eminentemente visual, por cuanto precisa del correcto procesamiento del aspecto y la forma de los caracteres que constituyen la forma escrita de la lengua8, se ha propuesto que la dislexia podría estar causada en buena medida por un déficit en la capacidad de procesamiento de estímulos de índole visual14. Por otro lado, y teniendo en cuenta el grado de automatismo que termina caracterizando con el tiempo la capacidad de lectura (en particular, en los casos en que ésta se basa en el establecimiento de correspondencias entre fonemas y grafemas), se ha propuesto, asimismo, que la dislexia podría estar originada (o que su aparición podría venir condicionada significativamente) por una disfunción cerebelar. Conviene tener presente que el cerebelo, y al margen del papel que desempeña en el control motor, parece formar parte de la memoria de trabajo verbal, que permite la manipulación y el almacenamiento a corto plazo de información lingüísticamente relevante15, y que opera manteniendo presentes los elementos del lexicón que intervienen en la oración gracias a sus propiedades fonéticas, esto es, actuando como una suerte de “discurso silencioso” y “refrescando” de este modo las representaciones fonológicas de dichos términos16; así, en particular, cuando la carga de memoria verbal se incrementa por encima de la capacidad de trabajo de las áreas corticales (en consecuencia, se compromete la fiabilidad del mecanismo del “discurso silencioso”), el cerebelo actuaría comparando las representaciones fonológicas de orden acústico con el resultado articulatorio del “discurso silencioso”17. Finalmente, se ha señalado que el origen de la dislexia podría encontrarse en una disfunción de la vía magnocelular (que interviene en la activación y la redirección de los mecanismos atencionales en las regiones corticales de orden superior), la cual daría lugar a diferentes déficit de índole sensorial, incluidos los de carácter auditivo y visual mencionados con anterioridad (aunque, posiblemente, también a una disfunción cerebelar)18,19. La mayoría de los especialistas considera, sin embargo, que el déficit nuclear del trastorno correspondería a una disfunción de los circuitos neuronales responsables de la capacidad de procesamiento fonológico12,20, la cual es el resultado de la coordinación de diversas capacidades relacionadas, como la conciencia fonológica o la capacidad de decodificación, almacenamiento y recuperación de los fonemas. Siempre que se advierte este déficit fonológico, se constata también que se produce un aprendizaje inadecuado de las correspondencias existentes entre fonemas y grafemas, de forma que la normal adquisición de la competencia lectora se ve indefectiblemente comprometida12,21.
Neurobiología de la dislexia
Aspectos neurobiológicos de la capacidad lectora en la población normal
En conjunto, los datos procedentes de los análisis de neuroimagen parecen indicar que una lectura fluida sólo es posible si se produce una correcta interacción entre, cuando menos, tres sistemas de procesamiento principales, localizados en el hemisferio cerebral izquierdo.
El primero de dichos sistemas estaría situado en la porción ventral de la región occipitotemporal y estaría integrado por diversas áreas de las circunvoluciones temporal medial y occipital medial22,23. Esta región se conoce, asimismo, como el área visual de la forma de las palabras (VWFA, del inglés visual word form area)24,25 y recibe información procedente de las áreas del córtex extraestriado de ambos hemisferios implicadas en el procesamiento de los estímulos puramente visuales relacionados con la forma escrita de las palabras. Una función principal de esta región parece ser la de garantizar una suerte de competencia en el reconocimiento visual de las palabras escritas y las secuencias que éstas forman, en oposición a otros tipos de estímulos visuales, la cual permitiría una rápida percepción de los textos escritos (y de sus componentes) durante el proceso de lectura26.
Los dos sistemas restantes conformarían, en conjunto, el denominado sistema fonológico26. El primero de ellos tendría una localización parietotemporal dorsal, y de él formarían parte las circunvoluciones angular y supramarginal, así como las zonas posteriores de la porción superior del lóbulo temporal22,23. Este sistema estaría encargado específicamente del análisis de las palabras y parece funcionar como una región integradora en la que se produciría la asociación entre grafemas y fonemas27. Por su parte, el segundo de los sistemas que conforman el sistema fonológico parece estar integrado fundamentalmente por la región inferior del lóbulo frontal, en particular, por el área de Broca. Merece la pena destacar que esta región ha dejado progresivamente de considerarse como el área cortical causante en exclusividad de la organización sintáctica y la ejecución motriz del habla, para pasar a considerarla como uno de los componentes de la memoria de trabajo verbal, encargándose precisamente de tareas de índole fonológica y participando, en concreto, en el procesamiento de rasgos fonéticos con valor fonológico durante la recepción28,29 y la generación de la palabra30,31,32. De este modo, su papel en las tareas de computación inherentes a la comprensión y la producción sintácticas se habría visto reducido a su intervención en aspectos muy concretos de ambos procesos, fundamentalmente en tareas relacionadas con la aplicación de las denominadas reglas transformacionales durante la comprensión de la oración y en aspectos específicos del proceso de elaboración de la jerarquía sintáctica durante su generación33, por lo que no participaría de manera directa en la actividad combinatoria básica necesaria para el procesamiento de las oraciones (generación de la estructura de constituyentes, inserción léxica, etc.).
Aspectos neurobiológicos de la disfunción lectora en la población disléxica
Desde un punto de vista neuroanatómico, la dislexia parece asociarse con diversas anomalías estructurales, resultantes de un patrón anormal de migración de las neuronas, las cuales afectan fundamentalmente a las áreas perisilvianas del hemisferio izquierdo34,35. Entre dichas anomalías cabe destacar las ectopias, displasias y microgirias34,36, así como los agregados heterotópicos nodulares periventriculares37. Del mismo modo, se han detectado indicios de una degradación de la integridad microestructural de la materia blanca en la región temporoparietal de los individuos disléxicos38,39. En ciertos casos, se ha descrito, asimismo, la existencia de una alteración del volumen de la materia gris, que afectaría a determinadas regiones corticales (fundamentalmente a la circunvolución temporal superior y al córtex temporooccipital del hemisferio izquierdo) y que estaría asociada a una modificación de su patrón de activación normal40. De hecho, los estudios de neuroimagen han constatado que los individuos disléxicos manifiestan diversas anomalías en la actividad y la organización funcional de las diferentes regiones cerebrales que parecen intervenir en el proceso de lectura y a las que se hizo referencia anteriormente41,42. Así, en líneas generales, se advierte en ellos una menor actividad general del hemisferio izquierdo y una sobreactivación compensatoria de determinadas regiones del hemisferio derecho. La subactivación concierne, en particular, a los dos subsistemas del sistema de procesamiento implicado en la capacidad de lectura que se localizan en las regiones cerebrales posteriores20,22,43, así como a determinadas áreas del córtex extraestriado del hemisferio izquierdo y del tálamo, aunque también a ciertas regiones del hemisferio derecho, centradas en las circunvoluciones fusiforme, poscentral y temporal superior44. En lo que concierne a la sobreactivación, atañe fundamentalmente al subcomponente anterior del sistema de procesamiento encargado de la lectura20,22,43 (aunque hay alguna opinión contraria44), así como a algunas otras regiones corticales, localizadas fundamentalmente en el hemisferio derecho, incluidos la circunvolución frontal inferior de dicho hemisferio, la región homóloga al propio sistema occipitotemporal, es decir, al área VWFA23, la ínsula anterior y el tálamo44.
Se ha señalado que algunas de las dificultades que manifiestan característicamente los individuos disléxicos durante (y para) la lectura, en particular las que conciernen al incorrecto establecimiento de las correlaciones entre grafemas y fonemas, así como las que se advierten durante la práctica/segmentación fonológica, estarían causadas específicamente por un patrón incorrecto de interconexión entre el subsistema de procesamiento anterior y los posteriores, en concreto, por una interrupción de la actividad moduladora que emana de la interrelación funcional que existe habitualmente entre la circunvolución fusiforme, la circunvolución frontal inferior y la porción inferior del lóbulo parietal45. Además, tanto en los individuos disléxicos como en los lectores adultos poco eficientes, que leen en buena medida recurriendo a palabras memorizadas, el sistema occipitotemporal se halla conectado a diversos sistemas de memoria localizados en el lóbulo frontal del hemisferio izquierdo46. Esta circunstancia casa satisfactoriamente con la constatación de que habitualmente, la localización del subsistema occipitotemporal acaba desplazándose hacia una posición más posterior y medial, conforme aumenta la edad de los afectados por el trastorno4, probablemente en el contexto de la consolidación de dicho sistema de procesamiento anómalo en el que la memoria desempeña un papel más importante. No en vano es esta región más posterior y medial la que se activa preferentemente durante el proceso de lectura en los individuos normales que hablan lenguas que hacen uso de sistemas de escritura que poseen una naturaleza ideográfica o logográfica, y cuyos caracteres deben, consecuentemente, aprenderse de memoria47, a diferencia de los que sucede con aquellas otras que emplean sistemas alfabéticos o silábicos, en los que el patrón de activación, asociado al establecimiento de vínculos entre fonemas y grafemas, es más anterior y lateral, según el modelo descrito anteriormente. Merece la pena señalar, asimismo, que en el caso de las lenguas del primer tipo las anomalías funcionales detectadas en los individuos disléxicos parecen diferir, también, y en cierta medida, de las observadas en los que son hablantes de lenguas alfabéticas, por cuanto el mayor descenso de actividad (que, además, se relaciona con una disminución del volumen de la materia gris) suele detectarse en la región medial de la circunvolución frontal del hemisferio izquierdo48. Finalmente, es preciso indicar que algunos investigadores han relacionado la dislexia con una disfunción de determinados circuitos neuronales encargados del procesamiento de estímulos sensoriales, en particular de aquellos que se encuentran localizados en el córtex visual primario13,49.
Por sus implicaciones de carácter terapéutico, conviene destacar el hecho de que la realización de ejercicios de procesamiento auditivo y el entrenamiento lingüístico oral, que dan lugar a una estimulación de las tareas de procesamiento fonológico, tiene habitualmente como resultado en los individuos disléxicos un incremento de la actividad de las áreas corticales implicadas en el procesamiento fonológico y una sobreactivación compensatoria de otras regiones corticales50, que, en conjunto, parece mitigar los síntomas asociados al trastorno. Esta circunstancia indica, por lo demás, que el sistema de procesamiento implicado en las tareas de lectura es lo suficientemente plástico (incluso en los individuos adultos) como para garantizar la consecución de una capacidad suficiente de discriminación de los rasgos contrastivos de carácter fonológico siempre que la estimulación sea la adecuada13,50,51,52.
Neurogenética de la dislexia
Heredabilidad de la dislexia
La dislexia tiene una compleja base genética y ambiental49. En líneas generales, los factores genéticos parecen dar cuenta del 30-70% de la variabilidad en la capacidad de lectura observada en la población normal53. Algo semejante cabe afirmar en lo que concierne a aspectos concretos de dicha capacidad y, en particular, a determinados endofenotipos del trastorno (esto es, cualquier componente cuantificable del espacio comprendido entre la afección y los genes, el cual puede revestir un carácter cognitivo, neuroanatómico, neurofisiológico, endocrino o bioquímico54), como: a) la capacidad de procesamiento fonológico (para la que la contribución de los genes se ha cifrado en un 60-70% cuando se evalúa en términos de capacidad de lectura de seudopalabras); b) la capacidad de procesamiento ortográfico (con respecto a la cual dicha contribución sería de entre un 30 y un 60%)55,56, o c) la capacidad de deletreo (cuya heredabilidad sería del 75%)57. A su vez, los coeficientes de heredabilidad de los diferentes procesos cognitivos que intervienen en la lectura (y, por consiguiente, de los diversos endofenotipos del trastorno) se encuentran relacionados entre sí, de manera que, por poner el caso, las capacidades de decodificación fonológica y ortográfica covarían hasta en un 60%8, lo que sugeriría que una parte de los genes implicados en dichos procesos serían presumiblemente los mismos, algo que casaría con (y explicaría en gran medida) la existencia de un patrón de activación solapante de los centros cerebrales encargados de ese tipo de procesos58. Del mismo modo, se ha constatado que los factores genéticos que influyen en la inteligencia general o en la competencia lingüística (à la Chomsky) también resultan relevantes en lo concerniente a la competencia lectora59,60.
Por otro lado, el patrón de transmisión del trastorno, según se desprende de los análisis de heredabilidad realizados mediante los métodos al uso (transmisión de la afección en estudios de agregación familiar, análisis de regresión en estudios que comparan la prevalencia del trastorno entre grupos de mellizos y de gemelos, etc.), indica que la dislexia no se transmitiría habitualmente como un carácter mendeliano y que sería una afección heterogénea desde el punto de vista genético61, de modo que en su aparición su aparición estarían implicados diversos genes62. Este tipo de análisis se ha extendido a los diversos endofenotipos del trastorno (y de la competencia lectora en general). Así, por ejemplo, se ha señalado que la capacidad de repetición de seudopalabras tendría un modo de herencia codominante y que serían dos (o acaso tres) los genes implicados, mientras que en lo que concierne, por poner el caso, a la capacidad de decodificación fonológica, tendría un fondo poligénico y serían probablemente dos los genes involucrados63. En todo caso, conviene tener presente que el grado de heredabilidad de un trastorno depende en buena medida del grado de exposición a los factores ambientales que cabe considerar como de riesgo para su aparición, lo que hace que en el caso particular de la dislexia la heredabilidad observada sea inversamente proporcional a la edad de los individuos afectados64.
Loci relacionados con la dislexia y genes candidatos para el trastorno
Este significativo grado de heredabilidad que, a diferencia de lo que sucede con otros trastornos cognitivos, caracteriza a la dislexia ha estimulado significativamente los esfuerzos por tratar de identificar y caracterizar estructural y funcionalmente los hipotéticos genes cuya mutación pudiera constituir un componente causal significativo del trastorno. Para ello, se ha recurrido habitualmente a la clonación posicional, que permite asociar el fenotipo anómalo a un fragmento cromosómico concreto, el cual se secuencia posteriormente con objeto de determinar la naturaleza del gen (o genes) contenido(s) en él. La herramienta metodológica fundamental en la clonación posicional es el análisis de ligamiento o de asociación, que consiste en la determinación de la coheredabilidad del trastorno con un número suficientemente elevado de marcadores genéticos polimórficos (en general, SNP; del inglés, single nucleotide polymorphisms), cuya posición en cada cromosoma es conocida. En el caso del análisis de ligamiento se parte de un grupo de individuos cuyas relaciones de parentesco son conocidas, lo que reduce notablemente el número de marcadores genéticos que es necesario utilizar para acotar la región de interés49; por el contrario, el análisis de asociación se aplica a poblaciones constituidas por individuos cuya relación filogenética se desconoce, lo que exige, en contrapartida, utilizar un número sustancialmente más elevado de marcadores polimórficos65. La capacidad resolutiva de los análisis de asociación se ha visto incrementada en gran medida con el reciente desarrollo de los denominados estudios de asociación genómicos (GWAS, genome-wide association studies), los cuales, al hacer uso de la totalidad del genoma, no sólo vuelven innecesarios los análisis de ligamiento, sino que permiten determinar simultáneamente la existencia y la localización de múltiples loci de susceptibilidad al trastorno, en lugar de tener que centrarse exclusivamente en uno (o en varios)66. Ahora bien, conviene tener presente que, si bien tanto los análisis de ligamiento como los de asociación poseen la ventaja evidente de que permiten establecer correlaciones genotipo-fenotipo en ausencia de datos precisos acerca de la etiología de un determinado trastorno, lo cierto es que la precisión y la relevancia de sus resultados se hallan condicionadas por diversos factores (para una revisión que quiere ser lo más completa posible, véase Benítez-Burraco67), uno de los más importantes es el conjunto de criterios empleados para definir, caracterizar y evaluar el fenotipo afectado10. Es precisamente la cada vez más frecuente utilización de baterías de test psicométricos en la identificación, la caracterización y la selección de los fenotipos apropiados (en lugar de optar, como se venía haciendo anteriormente, por ceñirse a una definición categorial del trastorno o de sus endofenotipos) lo que ha permitido tratar la dislexia, en el sentido apuntado anteriormente, como una variable continua (y, en definitiva, como el extremo del continuo que conforma la capacidad de lectura de la población general) y, por consiguiente, aplicar a su análisis genético los métodos de carácter cuantitativo que han conducido a la identificación de los correspondientes QTL (loci asociados a caracteres cuantitativos; del inglés, quantitative trait loci), que representan intervalos de confianza, estadísticamente significativos, de que un gen o varios genes, cuya disfunción, bajo determinadas condiciones ambientales y en una población determinada, da lugar al fenotipo estudiado o constituye un factor de riesgo para su aparición, se encuentren localizados en una región cromosómica concreta68,69,70,71. Por lo demás, este tipo de análisis se ha visto facilitado o complementado en determinados casos por el estudio detallado de los lugares en que se han producido eventos de reordenación cromosómica, tal como parece derivarse del examen del cariotipo de determinados individuos afectados por el trastorno. Los análisis de esta índole pueden alcanzar un considerable grado de resolución, de modo que, por ejemplo, mediante la hibridación in situ con fluorescencia (FISH, del inglés fluorescent in situ hybridization) resulta posible detectar translocaciones en las que se encuentran implicados fragmentos cromosómicos de tan sólo 100kb66.
Los estudios de ligamiento y de asociación, en particular, han llevado a identificar diversos loci potencialmente relacionados con la dislexia (DYX1 a DYX9, según el Human Gene Nomenclature Committee [http://www.gene.ucl.ac.uk/nomenclature/], aunque sólo se han conseguido replicar los análisis correspondientes a cuatro de ellos: DYX1, DYX2, DYX5 y DYX6)66, si bien existirían, asimismo, multitud de loci adicionales que podrían conferir una susceptibilidad al trastorno. A partir de tres de estos loci (DYX1, DYX2 y DYX5) ha sido posible clonar e identificar un total de cuatro genes, que se han venido considerando como genes candidatos para la dislexia y que se están sometiendo a pormenorizados estudios de carácter funcional, con objeto de tratar de esclarecer su papel fisiológico y, en último término, establecer la manera en que su mutación contribuye a la aparición del trastorno66. Como se discute a continuación, este tipo de estudios parece confirmar la vinculación con la dislexia de todos los genes identificados hasta la fecha. Los análisis de carácter genético han confirmado, asimismo, que también en este aspecto el trastorno no constituiría sino un extremo, en términos cuantitativos, del conjunto de factores genéticos (y ambientales) implicados en la capacidad de lectura en la población normal (aunque es posible, no obstante, que algunos de los genes que confieren susceptibilidad a la dislexia no influyan directamente en la capacidad de lectura de la población no afectada por el trastorno72).
DYX1
El locus DYX1 corresponde a 15q21 y se correlaciona tanto con la capacidad de lectura (de palabras aisladas) como con la de deletreo, aunque aparentemente no lo haría con ninguno de los endofenotipos de carácter específicamente fonológico de la dislexia73,74,75. En esta región se encuentra localizado el gen DYX1C1, cuya mutación, causada por una translocación que interrumpe su secuencia, cosegrega con el trastorno en la familia analizada por Taipale et al76. El gen está constituido por diez exones y su transcripción parece dar lugar a distintos ARNm (con tamaños comprendidos entre 1 kb y 5 kb), merced a una proceso de maduración alternativa. El ARNm principal del gen codifica una proteína de 420 aminoácidos, cuya característica más relevante es la presencia de tres dominios TPR (repeticiones tetratricopeptídicas) en su porción carboxiloterminal76, los cuales son característicos de factores reguladores que funcionan integrados en complejos multiproteínicos, dado que son responsables de interacciones proteína-proteína77. En la regulación de la expresión del gen interviene un complejo multiproteínico integrado por los reguladores génicos TFII-I, PARP1 y SFPQ78. El gen DYX1C1 se expresa en diferentes tejidos, incluidos el pulmonar, el hepático, el testicular y el cerebral. En el caso del cerebro, y en un organismo como la rata, el gen ortólogo se expresa durante el desarrollo embrionario en la totalidad del prosencéfalo y lo hace principalmente en el neocórtex, el hipocampo y el plexo coroideo, así como en el cerebelo y en el cuerpo estriado79. Por su parte, la proteína DYX1C1 se localiza preferentemente en el núcleo de determinadas neuronas y de las células gliales del córtex cerebral76, y se ha señalado que podría intervenir específicamente en la regulación de la migración neuronal radial80. Esta hipótesis se ha visto confirmada recientemente merced a la constatación de que en la rata una disminución de los valores del transcrito del gen Dyx1c1 durante el desarrollo embrionario, inducida mediante interferencia de ARN (ARNi), da lugar a una significativa alteración del patrón normal de migración de las neuronas de la región periventricular, la cual se traduce inicialmente en una detención del proceso migratorio de determinados grupos neuronales, y posteriormente, en la aparición, específicamente, de un patrón migratorio anómalo de carácter bimodal, que hace que determinadas neuronas se desplacen en menor medida de lo habitual y quedan constreñidas a la materia blanca y a la capa VI del córtex, mientras que la mayoría de ellas lo haga más allá de su destino usual79. Otras alteraciones estructurales asociadas a la disminución de la expresión del gen consisten en la presencia de ectopias en la capa molecular del córtex, que afectan a diversas capas corticales, así como en la aparición de una malformación del hipocampo, que conlleva una modificación de su organización anatómica normal y que llega a afectar a una cuarta parte de las neuronas piramidales, y que se traduce, en particular, en la aparición de heterotopias localizadas eminentemente en la región CA179. En la rata las alteraciones neuronales asociadas al descenso del valor del ARNm del gen Dyx1c1 no quedan constreñidas al plano estructural, sino que van acompañadas, asimismo, de significativas alteraciones conductuales, que consisten fundamentalmente en una disminución de la capacidad de procesamiento de estímulos auditivos complejos, tanto durante la etapa juvenil como durante el estadio adulto (la cual estaría asociada preferentemente a las malformaciones que afectan al córtex), así como de la capacidad de aprendizaje espacial (vinculada, en este caso, a las malformaciones en el hipocampo)81.
La relación entre el gen DYX1C1 y la dislexia parece confirmarse, asimismo, por la circunstancia de que en los individuos disléxicos estudiados hasta el momento se han detectado hasta ocho polimorfismos diferentes en la secuencia del gen, dos de los cuales parecen estar asociados de forma inequívoca con el trastorno y tener importantes consecuencias funcionales. El primero de ellos (–3G→A) afecta a la región promotora del gen y modifica la secuencia putativa de unión del complejo multiproteínico integrado por los reguladores génicos TFII-I, PARP1 y SFPQ78, que específicamente producen una alteración del grado de unión del factor TFII-I al promotor (y, por consiguiente, de la expresión del gen)78, así como de los factores transcripcionales Elk-1 y HSTF (conviene tener presente que el factor Elk-1 es un activador transcripcional que, en un organismo como la rata, se ha relacionado con tareas de aprendizaje82,83). El segundo de los polimorfismos (1249G→T) daría lugar a una proteína truncada que podría no ser funcional76, dado que el fragmento ausente parece ser necesario y suficiente para promover una migración neuronal radial normal80. Por lo demás, se ha señalado que estos dos polimorfismos (así como otros diferentes, situados tanto en la región promotora del gen como en la codificadora) se correlacionarían fundamentalmente con el endofenotipo de la dislexia correspondiente a la disfunción de la memoria a corto plazo84,85. De todos modos, conviene dejar constancia, asimismo, del hecho de que numerosos investigadores han cuestionado la vinculación del gen DYX1C1 con el trastorno86, aduciendo que hay un porcentaje muy significativo de individuos disléxicos que no tienen ninguno de estos polimorfismos, mientras que se ha detectado a individuos no disléxicos que presentan diversas alteraciones de la secuencia del gen; incluso se ha llegado a señalar que podría ser otro realmente el gen correspondiente al QTL para la dislexia existente en 15q2110.
DYX2
Un segundo locus para el trastorno parece localizarse en la región 6p2287,88,89 y correspondería a un QTL relacionado con diversos componentes de la dislexia, incluidos los de naturaleza fonológica y ortográfica87, y que se encuentra particularmente ligado a las variantes más graves de la afección90. Diversos estudios de asociación han permitido acotar progresivamente el fragmento cromosómico implicado, hasta proponer que serían dos los genes que podrían corresponder al locus DYX2. El primero de ellos sería DCDC2, localizado en 6p22.1, el cual se expresa fundamentalmente en el córtex entorrinal, el córtex temporal inferior, el córtex temporal medial, el hipotálamo, la amígdala y el hipocampo91. En un primer momento se sugirió la existencia de una relación entre la dislexia y determinados polimorfismos de este gen y, con una menor frecuencia, entre el trastorno y deleciones concretas que afectaban al intrón 2, las cuales habrían eliminado diversos motivos en tándem de unión a los factores transcripcionales PEA3 y NF-ATp, que intervienen en la regulación del desarrollo cerebral91 (así, en el ratón Pea3 interviene específicamente en la regulación de la arborización de las motoneuronas periféricas92, mientras que Nf-Atp modula la axonogénesis implicadas en el establecimiento de las conexiones neuronales durante el desarrollo embrionario93). Como quiera que el patrón de expresión espacial del gen parece ser el mismo en los individuos disléxicos y en los normales, se ha señalado que la mutación del gen podría dar lugar en los primeros a una desrregulación de la función de la proteína, causada por una alteración de los valores normales de expresión del gen91. El gen DCDC2 codifica una proteína que cuenta con dos dominios doblecortina, implicados en la unión a los microtúbulos94, los cuales se asemejan a los existentes en la proteína DCX, cuya mutación da lugar a un tipo de lisencefalia y que parece intervenir en la regulación de la migración neuronal95. Se ha propuesto, en consecuencia, que también la proteína DCDC2 participaría en la regulación de la migración neuronal, interviniendo, en particular, en la determinación del correcto posicionamiento de las neuronas en las diversas capas del córtex, si bien podría desempeñar un papel modulador dentro de dicho sistema regulador, antes que corresponderse con un componente esencial de éste, como sería el caso de DCX91. Esta hipótesis parece corroborarse por la constatación de que en la rata un descenso de la expresión del gen Dcdc2 inducido mediante ARNi (knockdown) en las células progenitoras de las neuronas corticales existentes en la región ventricular del embrión da lugar a una grave perturbación del patrón normal de migración neuronal, que afecta en buena medida a las neuronas piramidales del hipocampo. Entre las consecuencias de dicha perturbación cabe mencionar: a) la aparición de un patrón migratorio bimodal (según el cual hasta un tercio de las neuronas sobrepasa en su migración su destino habitual, mientras que una décima parte de ellas apenas si se separa de la zona ventricular); b) una significativa alteración del patrón normal de organización del córtex cerebral, y c) la aparición de neuronas heterotópicas en la región periventricular96. Schumacher et al97 han confirmado la relación del gen DCDC2 con la variante más grave de la dislexia, mientras que Wilcke et al98 lo han hecho recientemente con las variantes no disfonéticas y menos graves (y, por consiguiente, diseidéticas) del trastorno.
Para otros investigadores, sin embargo, la relación estadísticamente significativa entre la dislexia y el cromosoma 6 tendría lugar específicamente con la región 6p22.2, muy próxima a la anterior, donde se encuentra localizado el gen KIAA031999,100. Este gen se expresa fundamentalmente en el tejido nervioso101, con la particularidad de que, al menos en el caso del ratón, lo hace durante el desarrollo del neocórtex, coincidiendo con el proceso de migración neuronal102. El gen codifica una proteína de membrana altamente glucosilada (se halla tanto N-glucosilada como O-glucosilada), que contiene varios motivos PKD (los cuales parecen mediar la interacción entre las neuronas y las células gliales) y que actuaría in vivo en forma dimérica, merced a la existencia en su secuencia de varias regiones ricas en cisteína, localizadas tanto en el interior como en las inmediaciones del dominio transmembrana103. En la rata, un descenso en los valores del ARNm del gen ortólogo, inducido mediante ARNi, produce que la mayoría de las neuronas permanezcan detenidas en la zona proliferativa ventricular102. En atención a todas estas evidencias, se ha propuesto que la proteína KIAA0319 intervendría en los fenómenos de interacción y adhesión que tienen lugar entre las neuronas y las fibras de las células gliales radiales; de este modo se regula la migración de determinadas poblaciones neuronales del córtex cerebral durante el desarrollo embrionario. De todos modos, conviene tener presente que el patrón de maduración del gen parece ser complejo, puesto que in vivo se detectan al menos tres transcritos alternativos, dos de los cuales darían lugar a sendas proteínas que carecerían del dominio transmembrana104, con la particularidad de que una de ellas (la forma KB, que carece exclusivamente de los aminoácidos codificados por el exón 19) se secretaría fuera de la célula, por lo que podría funcionar como un componente de alguna ruta de transducción de señales, como ya sugerían los dominios MANSC y PKD presentes en la proteína103. En lo que concierne específicamente a la relación causal que habría entre la dislexia y la mutación del gen, lo cierto es que se ha logrado establecer una correlación positiva entre determinados haplotipos y una disminución en la expresión del gen102, así como la relación entre el trastorno y determinadas mutaciones que afectan específicamente a la región reguladora de su expresión, en particular a la situada aguas arriba del primer exón105. Estudios recientes no sólo han relacionado la mutación del gen KIAA0319 con la aparición de la dislexia, sino que han señalado que este gen desempeñaría un papel relevante en el desarrollo de (y en la variabilidad natural asociada a) la competencia lectora de la población general61,106.
Es posible que cada uno de estos dos genes influya en un determinado componente de la dislexia, puesto que el gen DCDC2 parece mostrar una mayor relación con el endofenotipo del trastorno correspondiente a la capacidad de deletreo, mientras que KIAA0319 hace lo propio con el correspondiente a la gravedad del trastorno y quizá también con el que supone la capacidad de decodificación fonológica. Por lo demás, no dejan de ser significativos a este respecto los indicios de que ambos genes podrían interactuar fisiológicamente105,107 y una de las evidencias más relevantes en este sentido es el hecho de que determinados estudios señalan que la asociación más significativa de esta región del cromosoma 6 con la dislexia es la que tendría lugar específicamente con determinados SNP localizados precisamente en la región reguladora del gen KIAA0319105. Para otros investigadores, en cambio, y a pesar de estos prometedores resultados, tanto el gen DCDC2 como el gen KIAA0319 constituirían simples factores de riesgo para el trastorno, cuya relevancia dependería del fondo genético del individuo analizado o incluso del proceso seguido en el propio análisis108.
DYX3
El tercer locus para la dislexia se localiza en el cromosoma 2, posiblemente en la región 2p16-p15109, aunque también se ha señalado como probable la región 2p11110 e incluso la región 2q22.3111. Francks et al112 acotaron un fragmento de 60-75 Mb de la primera de estas regiones como el posible locus DYX3, el cual estaría asociado fundamentalmente al endofenotipo de la conciencia fonológica, descartando, asimismo, que los genes candidatos para el trastorno fuesen dos de los presentes en él, en particular, SEMA4F, que codifica una proteína implicada en la determinación de la dirección de desarrollo de los conos de crecimiento de los axones, y OTX1, que codifica un factor transcripcional homeótico implicado en la regulación de la especificación y la regionalización del prosencéfalo. Recientemente Anthoni et al113 han sugerido que el locus asociado a la dislexia presente en este cromosoma podría corresponderse con un fragmento de 157kb situado en la región 2p12, de tal modo que los dos haplotipos de riesgo identificados por ellos, que se solapan entre sí y poseen una extensión conjunta de 16kb, se encontrarían específicamente en la región cromosómica comprendida entre los genes MRPL19 y C2ORF3, por un lado, y FLJ13391, por otro, la cual contendría determinados reguladores a larga distancia de la expresión de los genes MRPL19 y C2ORF3, en particular, como parecen señalar diversas evidencias, entre las que cabe mencionar: a) el hecho de que el desequilibrio de ligamiento observado sea mayor en el caso concreto de estos dos genes; b) la circunstancia de que los genes MRPL19 y C2ORF3 se coexpresen en diversas regiones del cerebro adulto; c) la constatación de que la expresión de C2ORF3 se correlacione satisfactoriamente con la de otros genes relacionados con la dislexia, en particular con la de los genes DYX1C1, ROBO1 y DCDC2, mientras que la de MRPL19 lo haga con la de KIAA0319; d) el hecho de que ninguno de los cambios no sinónimos detectados en sus secuencias codificadoras tenga relación significativa con el trastorno, y e) la circunstancia de que en los individuos heterocigóticos para los alelos de riesgo la expresión de los genes MRPL19 y C2ORF3 sea inferior a la detectada en los heterocigóticos normales113. En el tejido cerebral la expresión del gen MRPL19 parece dar lugar a un único transcrito113, el cual codifica una de las proteínas que integran los ribosomas mitocondriales114. Por su parte, el ARNm del gen C2ORF3 parece sufrir algún tipo de procesamiento alternativo113, codificando el ARNm principal una proteína de 781 aminoácidos de función desconocida115.
DYX4
Este cuarto locus para el trastorno está situado en la región 6q11.2-q12 y fundamentalmente se relaciona con la capacidad de deletreo y codificación fonológica116, si bien aún no ha sido posible clonar ningún gen a partir de él.
DYX5
El quinto locus para el trastorno corresponde a la región cromosómica 3p12-q13. En esta región se localiza el gen ROBO1, que cabe considerar como el cuarto de los genes candidatos principales para la dislexia identificados hasta el momento, por cuanto se ha constatado que hay correlación entre el trastorno y la menor expresión del gen117. Diversas evidencias indican que la proteína codificada por el gen ROBO1 podría intervenir en la regulación del crecimiento de los axones, probablemente de aquellos que cruzan de un hemisferio cerebral a otro117,118. Así, en Drosophila, por ejemplo el gen ortólogo, Robo, codifica un receptor de membrana que forma parte de una cadena de transducción de señales implicada en la regulación del crecimiento de axones y dendritas119. En el ratón, por su parte, el gen Robo1, que se expresa fundamentalmente en el córtex cerebral y en el tálamo en desarrollo, lo hace de forma complementaria a Slit, un regulador negativo del crecimiento de los axones; se ha señalado que la proteína Robo1 intervendría específicamente en la regulación del crecimiento de las fibras que proyectan fuera del córtex cerebral y de las que forman parte las proyecciones talamocorticales120. Finalmente, en Xenopus laevis la unión de Slit al receptor Robo parece dar lugar a una inhibición del efecto estimulador que tiene la netrina-1 en la axonogénesis que, de esta manera contribuye a modular el efecto competitivo de las señales atractivas y repulsivas en la velocidad y el sentido de crecimiento de los axones121. Merece la pena dejar constancia, finalmente, de que el locus DYX5 se ha relacionado igualmente con el denominado trastorno de los sonidos del habla (SSD; del inglés, speech-sound disorder)122, una disfunción cognitiva cuya manifestación clínica más habitual son los errores en la generación de los sonidos del habla, causados por problemas de diversa naturaleza que, si bien afectan a la articulación, conciernen fundamentalmente al procesamiento fonológico y/o el procesamiento lingüístico123. El locus del SSD situado en la región 3p12-q13 se ha correlacionado, en particular, con el endofenotipo del trastorno correspondiente a la memoria fonológica124.
DYX6
Este locus corresponde a la región cromosómica 18p11.2125, aunque tampoco en este caso ha sido posible identificar ningún gen candidato a partir de él126. No obstante, los análisis de ligamiento realizados hasta el momento sugieren que se trataría de uno de los loci más prometedores desde el punto de vista estadístico; está ligado especialmente a los endofenotipos de la capacidad de lectura de palabras únicas y de la conciencia fonológica125.
DYX7
El séptimo locus para la dislexia se halla en la región 11p15.5 y a él apuntan los análisis de ligamiento realizados por Hsiung et al127. De entre los diversos genes contenidos en esta región se ha propuesto que podrían ser candidatos para el trastorno: a) el gen SCT, que codifica la denominada secretina, un neuropéptido de la familia del VIP/glucagón, cuya actividad resulta necesaria para el normal desarrollo del cerebro128,129; b) el gen STIM1, que interviene presumiblemente en la regulación del desarrollo del sistema nervioso y en la respuesta a los estímulos externos, y codifica una proteína que parece participar en diversos procesos de interacción celular y transducción de señales130; c) el gen MTR1 (TRPM5), cuyas características funcionales y cuyo papel fisiológico serían semejantes a los del gen STIM1131, y d) el gen HRAS, que codifica una GTPasa que participa en una cadena de transducción de señales implicada en la regulación de la potenciación a largo plazo, la plasticidad sináptica y el crecimiento y la diferenciación neuronales132, y cuya mutación también se relaciona con el autismo133. Sin embargo, el candidato más atractivo a este respecto parece ser el gen DRD4, que codifica el receptor D4 de la dopamina, y ello, cuando menos, por tres razones: a) por la circunstancia de que en el caso de este gen la significación estadística del análisis de ligamiento es particularmente elevada127; b) por el hecho de que determinadas variantes polimórficas del gen (fundamentalmente la denominada DRD4 VNTR, caracterizada por la presencia de siete repeticiones en tándem de un fragmento de 48 pb localizadas en el exón 3) se han relacionado con el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH)134,135,136,137, lo que casaría satisfactoriamente con la comorbilidad que se advierte frecuentemente entre la dislexia y el TDAH138,139, en particular en lo que atañe a algunos de sus endofenotipos, como la inatención (aunque no así la hiperactividad-impulsividad)140, y c) por la circunstancia de que el gen se expresa en el hipocampo y en el córtex frontal141,142, que son regiones cerebrales que intervienen en las funciones ejecutivas, el procesamiento lingüístico, la memoria y la atención. De todos modos, conviene dejar constancia del hecho de que hasta el momento no se ha logrado detectar ningún ligamiento estadísticamente significativo entre la dislexia y alguno de los alelos del gen DRD4 asociados al TDAH127, por lo que no puede descartarse que en el caso del primero de estos trastornos estén implicadas otras variantes polimórficas del gen o incluso algún gen próximo.
DYX8
El octavo locus relacionado con la dislexia corresponde a la región cromosómica 1p34-p36143,144. Este locus presenta la singularidad de que contiene un gen homólogo a KIAA0319, denominado KIAA0319L, uno de cuyos haplotipos parece tener relación, y además de manera bastante significativa, con determinados endofenotipos del trastorno, en particular, con la eficacia lectora (un parámetro compuesto que evalúa conjuntamente la capacidad de identificación y de decodificación de palabras aisladas) y con la nominación rápida de objetos y colores145. El locus se ha relacionado, asimismo, con el TDAH146.
DYX9
El noveno y último locus para la dislexia se encontraría en Xq27.3147. El interés que posee este locus se explica por la circunstancia de que diversas evidencias parecían indicar que en el caso de este trastorno deberían existir alelos de riesgo ligados al sexo148; una de las más relevantes es la mayor prevalencia de la afección entre los individuos de sexo masculino149. Conviene tener presente, asimismo, que esta región se ha relacionado con el denominado síndrome del (cromosoma) X frágil150, una de las formas de retraso mental hereditario más frecuentes, que incluye entre sus síntomas característicos diversas alteraciones del habla151,152, pero también de índole lingüística153, y que en la mayor parte de los casos está causado por el silenciamiento transcripcional por metilación del gen FMR1154. Este gen codifica un regulador capaz de modular la traducción de hasta un 4% de los genes cerebrales mediante la formación de complejos ribonucleoproteínicos (mRNP) en el núcleo de la neurona155; de este modo desempeña un papel crucial en la regulación de la plasticidad neuronal156,157, merced a su papel en la determinación del correcto establecimiento y la adecuada función de las espinas dendríticas158.
Otros loci relacionados con la dislexia
Además de los loci anteriores, se ha sugerido la existencia de un vínculo estadísticamente significativo entre la dislexia y determinadas regiones de los cromosomas 7 y 13, en particular, con las regiones 7q32.2110, 13q12159, 13q21160 y 13q22.1125, así como con las regiones 18q22.2-q22.3 y 21q21-q22125, si bien tampoco se ha logrado replicar hasta la fecha ninguno de estos resultados.
No cabe duda de que la región 7q32.2 reviste un interés particular, por cuanto su deleción parece conllevar, entre otros síntomas, un desarrollo anómalo del lenguaje, como sucede con las descritas por Sarda et al161 y Zeesman et al162, que afectan, respectivamente, a las regiones 7q31.2-7q32.3 y 7q31.2-7q32.2. Ciertamente, dicho fenotipo anómalo parece estar causado específicamente por la haploinsuficiencia del gen FOXP2, localizado en 7q31, el cual codifica un represor transcripcional que parece regular determinados aspectos del proceso de diferenciación neuronal, necesarios, en particular, para la correcta organización y/o el normal funcionamiento de determinados circuitos córtico-tálamo-estriatales asociados a la planificación motriz, el comportamiento secuencial y el aprendizaje procedimental, y relevantes, por consiguiente, para el procesamiento de estímulos lingüísticos. Como es bien conocido, la mutación del gen da lugar a dificultades receptivas y expresivas de diversa índole, que en general se han descrito como una dispraxia orofacial ligada al desarrollo o una disartria espástica, pero que incluyen déficit de carácter específicamente lingüístico que afectan, entre otros aspectos, a la capacidad de almacenamiento de información fonológica relevante por parte de la memoria de trabajo verbal o quizá al proceso de articulación secuencial de unidades con valor fonológico, lo que es especialmente relevante en el caso de la dislexia163,164,165,166. Es cierto que ni siquiera en los casos en que los análisis parecían sugerir la existencia de una relación entre la dislexia y la región 7q32ha sido posible encontrar individuos en los que el gen FOXP2 se encuentre mutado110, si bien tampoco puede descartarse aún la hipótesis de que las supuestas mutaciones podrían haber afectado a alguna de las regiones reguladoras del gen. En todo caso, las conclusiones de los análisis realizados al respecto señalan que, por el momento, ninguno de los loci relacionados con el trastorno específico del lenguaje (TEL) sería realmente solapante con los relacionados con la dislexia167, a pesar de haberse constatado frecuentemente que los individuos que presentan un TEL suelen terminar manifestando alguna forma de dislexia a lo largo de su desarrollo. De hecho, se ha señalado que esta comorbilidad entre el TEL y la dislexia podría explicarse por la circunstancia de que, en gran medida, el primero parece estar causado, asimismo, por un déficit en la memoria fonológica a corto plazo, y quizá también por un déficit en la capacidad de resolución temporal168. Por esta razón, gran parte de los loci relacionados con las formas “canónicas” del TEL (esto es, no asociadas a la mutación del gen FOXP2) siguen resultando a priori particularmente atractivos en el caso de la dislexia, como sucede, en particular, con el locus SL1, asociado a tres variables que evalúan la capacidad de lectura y, por consiguiente, la memoria de trabajo fonológica; el locus SLI3, asociado al endofenotipo del TEL “trastorno de la capacidad de lectura”, y un locus adicional situado en 17q23 y asociado al componente fenotípico “problema en la lectura”. Con independencia de que finalmente el gen FOXP2 esté o no implicado en la aparición de la dislexia, lo cierto es que, en atención a todas estas evidencias, se ha propuesto que ambos trastornos deberían tener una base genética parcialmente común169, de tal modo que los genes compartidos serían fundamentalmente los que participarían en el establecimiento y el funcionamiento de la memoria fonológica a corto plazo168. En otro orden de cosas, no deja de ser significativo el hecho de que determinados eventos de reordenación cromosómica que afectan a esta región —en particular, translocaciones cromosómicas balanceadas t(1,7)(q21.3,q34) y t(7,22)(q32,q11.2)— se han correlacionado con el denominado síndrome de Coffin-Siris170,171, caracterizado, entre otros síntomas, por un retraso mental moderado que, en ocasiones, implica una ralentización de la emergencia del lenguaje, si bien en algunos individuos la ontogenia lingüística parece terminar completándose normalmente172.
En lo que concierne a las regiones presentes en el cromosoma 13, resulta igualmente significativo el hecho de que en la región 13q21, en particular, se localiza precisamente uno de los QTL relacionados con el TEL, en concreto, el locus SLI3 que, como se indicó anteriormente, se halla fuertemente asociado al endofenotipo del déficit en la capacidad de lectura160. En lo que atañe a la región 13q12, conviene tener presente que la región 13q13.2-q14.1, en particular, corresponde a un locus del autismo (AUTS3) que muestra un ligamiento estadísticamente significativo con un subtipo de este trastorno que incluye entre sus síntomas distintivos diversos tipos de déficit específicamente lingüísticos173; la región 13q13.2-q14.1 incluye, cuando menos, cuatro genes que se expresan en el cerebro y cuyos productos se encuentran implicados presumiblemente en su desarrollo: NBEA, MAB21L1, DCAMKL1 y MADH6 (SMAD9)174 (para una revisión sobre esta región que pretende ser exhaustiva, véase Benítez-Burraco175). Por otro lado, en 13q12.2 se localiza el gen CENPJ176, que corresponde al locus MCPH6 y que codifica una proteína J asociada al centrómero, la cual estaría implicada en la nucleación de los microtúbulos177,178. La mutación de este gen da lugar a una microcefalia primaria, un subtipo de microcefalia congénita en la que característicamente no hay alteraciones neurológicas graves o dismorfias179 y en la que la reducción anormal del volumen cortical se debe específicamente a una disminución del número de neuronas180; no obstante, hasta el momento tampoco existen evidencias de una posible relación entre este gen y la dislexia.
Los loci discutidos hasta el momento se han identificado fundamentalmente a partir de muestras poblacionales integradas por individuos afectados por el trastorno (en términos categoriales). Sin embargo, hay algunos loci adicionales que se han identificado merced a la aplicación de los análisis de ligamiento y de asociación a muestras correspondientes a endofenotipos nucleares de la dislexia. Al margen de los mencionados anteriormente en relación con el TEL y el SSD, merece la pena destacar, en particular, los asociados a la memoria fonológica (evaluada mediante el test de repetición de seudopalabras), entre los que parecen encontrarse las regiones 4p12 y 12p y, muy probablemente, también 17q181.
Otros genes candidatos (o que cabe considerar, cuando menos, como factores de riesgo) para la dislexia
El análisis de determinados eventos de reordenación cromosómica ha llevado a la identificación de genes candidatos adicionales para el trastorno (o cuya mutación podría favorecer la aparición de la dislexia en determinados individuos y/o poblaciones). Es el caso, en particular, de los genes PCNT, DIP2A, S100B y PRMT2, situados en un fragmento de alrededor de 300kb perteneciente a la región 21q22.3 (una región situada, por lo demás, a sólo 5 Mb de la relacionada previamente con el trastorno por Fisher et al125), y cuya deleción se ha relacionado recientemente con la dislexia182. El gen más prometedor a este respecto parece ser DIP2A, que codifica una proteína que forma parte de la denominada ruta de reciclaje del receptor de glutamato de tipo AMPA183,184, la cual parece desempeñar un papel crucial en la regulación de la plasticidad sináptica184, que es, a su vez, necesaria en los procesos cognitivos que, como es el caso del aprendizaje y la memoria, dependen de la actividad del hipocampo184 y que parecen encontrarse afectados en los individuos disléxicos185. En el ratón el gen ortólogo se expresa abundantemente en el sistema nervioso central, una vez que la identidad de las diferentes regiones cerebrales ya está establecida, por lo que se ha señalado que el papel desempeñado por la proteína Dip2 podría consistir en proporcionar determinadas señales posicionales a los axones, las cuales serían determinantes para su normal crecimiento y para el correcto establecimiento de los patrones de interconexión neuronales186. Por su parte, el gen PCNT (que en los individuos analizados por Poelmans et al182 se encuentra sólo parcialmente delecionado) codifica la denominada pericentrina 2, que regula la unión de la gammatubulina al núcleo del centrosoma durante el proceso de nucleación de los microtúbulos, una etapa fundamental para el normal desarrollo del huso acromático durante la mitosis187. Conviene tener presente que se han descrito numerosos trastornos cognitivos causados por la mutación de genes que codifican proteínas que interactúan con los microtúbulos, como es el caso de los genes ASPM, CYLN2 o MAPT188, además de algunos de los relacionados con la propia dislexia y de los genes DCX y FLNA (véase más adelante).
Conclusiones
Los conocimientos de que disponemos actualmente acerca de las causas neuronales y genéticas de la dislexia empiezan a permitir atisbar con mayor fundamento la (compleja) etiología de este trastorno y, por extensión, el modo en que surgen y se organizan durante el desarrollo los circuitos cerebrales relacionados con los diversos aspectos de la cognición. El cuadro general que resulta de este creciente corpus de datos genéticos, bioquímicos, histológicos, anatómicos y fisiológicos es que la mutación de determinados genes (entre los que probablemente se encuentren DYX1C1, DCDC2, KIAA0139 y ROBO1) da lugar a proteínas disfuncionales que producen determinadas alteraciones en el patrón normal de migración y de interconexión de ciertas poblaciones neuronales, las cuales originan, a su vez, cambios anatómicos y fisiológicos específicos en regiones cerebrales concretas, que tienen como consecuencia un procesamiento anormal de los sonidos del habla, pero que sobre todo dan lugar a una disfunción del componente fonológico de la memoria de trabajo verbal (con la particularidad de que el primero de estos dos déficit contribuiría a reforzar el alcance del segundo durante las primeras etapas del desarrollo, si bien generalmente terminaría desapareciendo conforme aumenta la edad del individuo)189,190. La relación causal entre los genes candidatos para la dislexia (o que pueden considerarse como factores de riesgo para su aparición) identificados hasta la fecha y las disfunciones cognitivas asociadas característicamente a este trastorno se ha visto corroborada y reforzada en los últimos años gracias al desarrollo de modelos animales y, en particular, merced a los resultados derivados de distintos experimentos de ARNi realizados en roedores. La conclusión más significativa a este respecto ha sido que, con la posible salvedad de ROBO1, sobre el que, por el momento, no hay datos disponibles, las alteraciones estructurales causadas por un descenso en la expresión de los genes ortólogos son sustancialmente semejantes a las descritas en el cerebro de los individuos disléxicos, aunque también (y especialmente en lo que concierne a los agregados heterotópicos nodulares periventriculares) a las observadas en los afectados por otras enfermedades causadas por una migración anormal de las neuronas corticales, como es el caso de la denominada heterotopia periventricular191, entre cuyos síntomas distintivos se encuentra, significativamente, una menor capacidad de lectura, aun en los casos en que el coeficiente intelectual es normal192. No deja de ser significativo, asimismo, que esta afección esté causada por la mutación del gen FLNA, que codifica una filamina-1, una fosfoproteína implicada, al igual que DCDC2, en la regulación de la dinámica de los microtúbulos y, en particular, en el establecimiento de reacciones cruzadas entre los filamentos de actina, las cuales parecen ser necesarias para la correcta regulación del movimiento celular. Este hecho, unido a la circunstancia de que la expresión del gen es particularmente elevada durante el desarrollo del córtex cerebral, parece corroborar la hipótesis de que también la proteína FLNA podría resultar esencial durante la embriogénesis para la correcta regulación de la migración de las neuronas hasta su destino definitivo en el córtex cerebral191. Por lo demás, y ya en un nivel superior de complejidad biológica, la inactivación de los genes ortólogos a los genes candidatos para la dislexia da lugar, asimismo, a disfunciones que también recapitulan, en gran medida, las observadas en los individuos disléxicos, puesto que originan déficit de naturaleza auditiva y cognitiva que cabe correlacionar de forma igualmente satisfactoria con los observados en los individuos disléxicos190.
Surge, consecuentemente, una pregunta particularmente relevante y de gran calado10, que no es otra que la razón por la que la mutación de genes que parecen controlar aspectos generales del proceso de migración e interconexión neuronales, y que no sólo se expresan en las regiones cerebrales que integran específicamente el sistema de procesamiento relacionado con la lectura, tal como se describió anteriormente, sino también en otras regiones diferentes, tanto durante el desarrollo embrionario como en el estadio adulto, da lugar a un trastorno cognitivo que, hasta cierto punto, posee un carácter homogéneo en términos clínicos (aunque es cierto que, como se apuntó al comienzo de esta revisión, se ha señalado que podrían existir diversos subtipos) y parece afectar a capacidades cognitivas particularmente específicas (todo ello dejando al margen la circunstancia, también harto significativa, de que difícilmente cualquiera de estas regiones puede caracterizarse con propiedad como encargada de modo exclusivo de un determinado tipo de proceso, puesto que, teniendo en cuenta la capacidad resolutiva de las técnicas de neuroimagen no invasivas empleadas actualmente en su análisis in vivo, dichas regiones parecen revestir más bien un carácter multifuncional).
Esta cuestión entronca, en primer lugar, con algunos de los problemas planteados en este trabajo en relación con la definición del fenotipo disléxico (aunque resulta evidente que remite también, y de un modo necesario, a la manera en que los genes intervienen en el desarrollo y el funcionamiento del cerebro, tal como se caracterizará más adelante), en particular con: a) las limitaciones a las que debe enfrentarse una categorización clínica del trastorno basada en la definición de un síndrome como el resultado de la homogeneización de las disfunciones observadas en un conjunto de individuos, la cual, consecuentemente, no siempre logrará aprehender de forma satisfactoria (y habitualmente dejará de lado) la (relativa) variabilidad fenotípica sintomática que se advierte, de hecho, entre los individuos afectados por el trastorno; b) la propia existencia de diversos subtipos del trastorno, señalada anteriormente, que además no se dejan explicar de forma conjunta remitiendo a una hipótesis etiológica única, y c) el fenómeno de la comorbilidad que se observa frecuentemente entre la dislexia y otros trastornos cognitivos que se inician en la infancia y que presentan como característica común un déficit en la capacidad de aprendizaje y de adquisición de competencias específicas (en particular, el TEL, el SSD y el TDAH).
Las circunstancias anteriores han llevado a sugerir que, en lugar de describir la dislexia como un trastorno independiente y clínicamente homogéneo, podría ser más apropiado hacerlo como un subtipo particular de un trastorno cognitivo de mayor entidad o, si se quiere, como una manifestación específica de un déficit cognitivo más general, de manera que existirían otros subtipos u otras manifestaciones, que corresponderían a lo que venimos describiendo tradicionalmente como trastornos comórbidos de la dislexia o incluso como diversos subtipos de ella. De modo alternativo (aunque en realidad sería más oportuno afirmar que de manera complementaria), se ha señalado, asimismo, que al igual que ocurre en el caso de otras enfermedades con un componente hereditario significativo (y, por inclusión, con otros trastornos del lenguaje), lo que se ha venido caracterizando como una entidad clínica discreta podría corresponder realmente a un conglomerado de diferentes trastornos con una sintomatología parecida y causados por un déficit distinto, de manera que cada uno de dichos déficit incrementaría la probabilidad de padecer un trastorno susceptible de ser caracterizado en términos clínicos como dislexia. Así, en el caso concreto de esta afección, y si bien el déficit que revestiría un carácter nuclear sería el que concierne a la capacidad de procesamiento fonológico (como también parece serlo, por lo demás, en el caso del TEL y probablemente del SSD), los déficit de carácter auditivo o visual contribuirían decisivamente a incrementar su incidencia y/o su gravedad.
Por otro lado, la dificultad que plantea lograr una separación precisa en términos clínicos entre los diferentes trastornos del lenguaje (pero también entre éstos y aquellos otros que afectan simultáneamente a aspectos diferentes y/o generales de la cognición) no difiere de otras controversias de naturaleza cualitativamente semejante, como pueden ser: a) la existente en torno a la verdadera naturaleza y el genuino alcance de las disociaciones que presumiblemente se advertirían en los individuos afectados por trastornos lingüísticos (y también cognitivos) adquiridos, en el sentido de que la disfunción de la competencia lingüística que, por ejemplo, se observa en la mayoría de los individuos afásicos parece afectar a aspectos generales del lenguaje y no tanto a entidades gramaticales específicas tal como son definidas por la lingüística193 (para una discusión más detallada, véase Benitez-Burraco67); b) la que existiría en este mismo sentido en lo que atañe a los trastornos cognitivos ligados al desarrollo (un caso paradigmático sería el del síndrome de Willliams-Beuren, en el que supuestamente sólo estaría afectada la cognición de tipo visuoespacial, mientras que la competencia lingüística se vería sustancialmente preservada194); c) la planteada acerca de las verdaderas consecuencias que para la competencia lingüística tendría la mutación de determinados genes que afectan a la cognición, como puede ser el caso paradigmático de FOXP2 en relación con el lenguaje67,163,164,165,166, o d) la que deriva de la relevante constatación de que las disfunciones lingüísticas asociadas a muchos de estos trastornos puedan variar a lo largo de la ontogenia y en respuesta a la terapia correctora. No obstante, y a pesar de estas dificultades, tampoco es menos cierto que en un trastorno como la dislexia: a) se advierte típicamente durante la ontogenia una discrepancia característica entre el desarrollo de la competencia lectora y la manera y el ritmo con que se adquieren las restantes capacidades cognitivas; b) sucede que todos los individuos afectados por el trastorno presentan malformaciones cerebrales y patrones anómalos de activación cerebral durante las tareas de lectura que son sustancialmente semejantes, y c) que aunque, como se comentó anteriormente, el sistema de procesamiento neuronal implicado en las tareas de lectura es suficientemente plástico, casi nunca es capaz de corregir por completo la totalidad de las disfunciones asociadas al trastorno disléxico (con independencia de la naturaleza de la terapia que se haya seguido).
Finalmente, y en lo que concierne específicamente al fenómeno de la comorbilidad, la explicación más plausible, a la luz de los datos de que disponemos actualmente, es que los trastornos comórbidos deben compartir algún tipo de déficit subyacente. En determinadas ocasiones dicho déficit estaría causado por una misma disfunción cerebral, resultante de la mutación de un mismo gen. Es lo que sucedería, por ejemplo, en el caso del SSD y de la dislexia en relación con la memoria fonológica y el locus DYX3, donde se localiza el gen ROBO1, o lo que parece ocurrir con el primero de estos trastornos y determinados subtipos de autismo que llevan aparejado un déficit de carácter lingüístico (aunque probablemente habría que incluir también a este respecto los síndromes de Angelman y Prader-Willi) en relación con la región 15q11-13175,195. Esta circunstancia implicaría que algunos de los circuitos neuronales que forman parte de los dispositivos de procesamiento de los que dependen las capacidades cognitivas que se ven afectadas en estos trastornos podrían ser los mismos, de modo que el desarrollo y la operatividad de todos los niveles de complejidad biológica relacionados con dichas habilidades cognitivas podrían estar regulados, en buena medida, por programas genéticos que serían parcialmente solapantes. Así, en el caso concreto de la dislexia y los trastornos comórbidos, en particular, el TEL y el SSD, los genes compartidos serían fundamentalmente los que participarían en la regulación del desarrollo y el establecimiento del patrón general de interconexión de los circuitos neuronales causantes de la memoria fonológica a corto plazo168).
A la luz de todo lo discutido anteriormente, parece razonable señalar la conveniencia de no seguir concibiendo la dislexia como un trastorno causado por la disfunción de circuitos, estructuras o dispositivos neuronales causantes específicamente de la capacidad de lectura y deletreo, los cuales funcionarían de forma autónoma con respecto a otros circuitos, estructuras o dispositivos implicados en el procesamiento de información de naturaleza lingüística o incluso no lingüística. Antes bien, siguiendo a Marcus196 en su caracterización de la cognición en general, también en lo que atañe a los fundamentos biológicos de la competencia lectora lo relevante en términos neuronales no sería tanto la existencia de porciones concretas de tejido cerebral dedicadas exclusivamente al procesamiento de información relacionada con la codificación y decodificación de grafemas (aunque es posible que existan algunas), sino el diseño exacto de un patrón de interconexión específico que relacionaría circuitos, estructuras y dispositivos neuronales que deberían concebirse realmente como subcomponentes de mecanismos de computación empleados en la resolución de tareas de muy diversa naturaleza, incluidas, desde luego, las relacionadas con la lectura. Por lo demás, conviene tener presente que sólo las propiedades iniciales de un sistema neuronal (de lectura) de esta naturaleza y así constituido resultarían realmente de la puesta en marcha y la operatividad de un programa de desarrollo innato (y en buena medida, codificado genéticamente), por cuanto dicho programa se encargaría (únicamente) de regular la proliferación, la migración y, hasta cierto punto, la especialización estructural y funcional de las neuronas que integran los diversos circuitos, estructuras o regiones que conforman dicho sistema, algo que se conseguiría básicamente merced a la inducción programada del crecimiento de axones y dendritas, así como del establecimiento de contactos sinápticos entre las neuronas. Sin embargo, los patrones de interconexión sináptica generados de este modo revestirían un carácter excesivamente genérico (“las neuronas del tipo X han de conectarse con las de la clase Y”) como para que terminase generándose una arquitectura neuronal plenamente operativa9. Por consiguiente, el itinerario de desarrollo y las propiedades finales de dicho sistema responsable de la competencia lectora estarán necesaria y sustancialmente condicionados por el modo en que aquellas características iniciales se vean remodeladas a lo largo de la vida del individuo merced al efecto del ambiente en que crezca y de los estímulos (educativos y/o terapéuticos) que reciba (algo que, en último término, resulta posible gracias a la plasticidad —siempre controlada y limitada— inherente a la mayoría de las estructuras neuronales).
Y algo semejante cabría afirmar en lo que concierne a los genes identificados hasta el momento cuya mutación parece constituir un componente causal significativo (o un factor de riesgo) en la aparición de la dislexia. También en este caso lo relevante no sería tanto la identidad y el papel fisiológico exactos desempeñados por dichos genes, sino fundamentalmente la caracterización precisa de la arquitectura del programa genético del que forman parte y que contribuye (conjuntamente con otros factores, como los de naturaleza epigenética, los relacionados con la herencia materna, los derivados de la dinámica del propio proceso de desarrollo —y que conforman el denominado ambiente ontogenético—, los concernientes a los restantes grados de complejidad del sustrato biológico de la competencia lectora, así como los de índole ambiental) a regular el desarrollo (y hasta cierto punto, el funcionamiento) de los circuitos y estructuras neuronales que integran los sistemas de procesamiento que hacen posible la lectura. La hipótesis más plausible en relación con dicho programa es que la mayoría de los genes que forman parte de él tendrían una naturaleza pleotrópica, de modo que desempeñarían funciones diferentes en momentos y lugares distintos durante la ontogenia del organismo (en este sentido, conviene destacar que todos los genes candidatos para el trastorno identificados hasta el momento no sólo se expresan en otras regiones cerebrales al margen de las que no integran el sistema neuronal implicado en la capacidad de lectura, sino que también lo hacen fuera del sistema nervioso central), si bien, y de modo simultáneo, sus productos actuarían de forma coordinada (en el espacio y el tiempo) para dar lugar a la arquitectura neuronal básica de dicho sistema de procesamiento (poligenismo). En último término, esta concepción del papel desempeñado por los genes en el desarrollo del sustrato neuronal cuya disfunción origina la dislexia permitiría explicar su heterogeneidad fenotípica y su variabilidad genotípica, que se traduce en la existencia de diversos subtipos, así como de diferentes genes candidatos y factores de riesgo genéticos distintos en diferentes poblaciones y para distintos subtipos, como también en la posibilidad de que alguno de estos alelos de riesgo esté presente en individuos no afectados, que determinados individuos afectados no presenten alelos de riesgo o que individuos que presentan los mismos alelos de riesgo manifiesten diversos grados de afectación. Pero igualmente permitiría explicar la comorbilidad que se observa entre la dislexia y otros trastornos del lenguaje y la cognición. Así, por un lado, en un contexto poligénico como éste, la contribución de cada producto disfuncional al fenotipo anómalo siempre será, en general, pequeña, poco predecible y condicionada a la de multitud de otros genes (además de verse condicionada, asimismo, por el contexto molecular y ontogenético y por los estímulos ambientales que recibe el individuo durante su desarrollo). Por otro lado, en un contexto pleotrópico, como también es éste, un gen defectuoso formará parte simultáneamente de dos (o más) programas genéticos diferentes, por lo que su mutación afectará a la vez al desarrollo (y al funcionamiento) de dos (o más) circuitos, estructuras o dispositivos neuronales y, por consiguiente, a dos (o más) procesos cognitivos, lo que dará lugar a síntomas clínicos susceptibles de interpretarse como característicos de dos (o más) trastornos cognitivos diferentes.
Financiación
Este trabajo ha sido realizado al amparo del proyecto de investigación “Biolingüística: fundamento genético, desarrollo y evolución del lenguaje” (HUM2007-60427/FILO), subvencionado por el Ministerio de Educación y Ciencia, con financiación parcial FEDER.
Conflicto de intereses
El autor declara no tener ningún conflicto de intereses.
Recibido 22 Abril 2009
Aceptado 22 Diciembre 2009
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