Maguire y colaboradores (2000, 2006) hicieron estudios con RME con el fin de determinar el rol de hipocampo en la memoria espacial, lo cual ya se había reportado en estudios con animales. Igualmente, buscaban ver si había cambios en el hipocampo como resultado de la experiencia en la navegación espacial. Para esto hizo estudios de RME, el primero comparando taxistas en Londres con un grupo control (Maguire et al., 2000) y el segundo con conductores de bus en Londres (Maguire et al., 2006). La razón para hacer el estudio con taxistas en Londres se debió a que ellos tienen que pasar un entrenamiento muy riguroso llamado “The Knowledge” el cual dura de dos a tres años y tienen que pasar un examen que exige un conocimiento minucioso de todas las calles de Londres y las posibles rutas para ir de un sitio a otro. En ambos estudios se utilizó una técnica llamada morfometría basada en vóxel (MBV) que permite ver de manera objetiva las diferencias relativas en la densidad de la materia gris del cerebro al hacer una RME. Los datos también se analizaron de manera independiente con otra técnica que permite contar el número de pixeles en área cerebral para determinar su tamaño.
El estudio de Maguire y colaboradores (2000) incluyó 16 taxistas de Londres que ya habían hecho el curso de “The Knowledge” y aprobado el examen, además de haber tenido al menos año y medio de experiencia como taxistas. El grupo control consistió en 50 hombres con características similares a los taxistas, pero que no conducían taxis. Todos los participantes eran hombres diestros, sanos física y psicológicamente y con un rango de edad similar (entre 32 y 62 años). Las imágenes de las RME fueron analizadas por personas con experiencia en la técnica y que no conocían la identidad de los participantes ni a su condición de taxistas o no. Las únicas diferencias cerebrales encontradas entre los dos grupos fueron en los hipocampos. Aunque el análisis no reveló diferencias en el volumen total de los hipocampos, sí mostró diferencias regionales. Específicamente, los resultados mostraron un incremento en el volumen en la materia gris de los hipocampos posteriores de los taxistas, tanto del derecho como del izquierdo. Por otro lado, los controles presentaron un volumen relativamente mayor en la materia gris en la región anterior de los dos hipocampos. Adicionalmente, se hizo un análisis correlacional entre el volumen de los hipocampos y el tiempo de experiencia de los taxistas el cual encontró que hay una correlación positiva entre el tiempo de experiencia y el volumen del hipocampo posterior derecho. También se halló una correlación negativa entre el tiempo como taxista y el volumen de los hipocampos anteriores.
Se concluye que la dependencia profesional de las habilidades de navegación espacial está asociada con la redistribución relativa de la materia gris en el hipocampo y da soporte al rol del hipocampo posterior en la memoria espacial, confirmando estudios de TEP que muestran activación del hipocampo posterior derecho al usar información de navegación espacial (Maguire et al., 1997, 1998).
Surge la pregunta de si las diferencias son adquiridas o si éstas predisponen a que algunos individuos dependan profesionalmente de las habilidades de navegación espacial. Los resultados llevan a concluir que al menos en el hipocampo posterior derecho los cambios son adquiridos, indicando la posibilidad de una plasticidad focalizada en la estructura del cerebro adulto como resultado de la exposición al estímulo ambiental y a la experiencia. Se sugiere que el “mapa mental” de la ciudad se almacena en el hipocampo posterior, llevando a un incremento en su volumen y que su rol en la memoria no es sólo transitorio, al menos en relación con la memoria espacial.
Posteriormente Maguire y colaboradores (2006) decidieron hacer otro estudio comparando taxistas con conductores de bus en Londres con características similares, incluyendo su experiencia como conductores. La diferencia principal fue el hecho de que los conductores de bus siguen una ruta definida con anterioridad mientras que los taxistas tienen que planear cada ruta. Los investigadores querían determinar si las diferencias en el hipocampo encontradas en el estudio de Maguire y colaboradores (2000) se debían a la gran representación espacial compleja que deben adquirir los taxistas en Londres o si era resultado de la experiencia como conductores y del nivel de estrés que experimentan. Por este motivo pensaron que valía la pena hacer un estudio de RME comparando los taxistas con los conductores de bus.
En el estudio con RME se incluyeron 16 taxistas y 17 conductores de bus, ambos con experiencia similar como conductores, además de controlar otras características como edad, nivel educativo, lateralidad y nivel de inteligencia. El análisis de los resultados de la RME se hizo con la técnica de MBV. Al igual que el estudio anterior se encontró más volumen de materia gris en los taxistas en los hipocampos posteriores y menos volumen de materia gris en los hipocampos anteriores, en esta ocasión comparándolos con los conductores de bus. No se encontró ninguna otra diferencia en el cerebro entre estos dos grupos. Al igual que el estudio de Maguire y colaboradores (2000), encontraron que el volumen del hipocampo posterior derecho aumentó con los años de experiencia conduciendo taxi. Adicionalmente, el volumen de los hipocampos anteriores disminuyó en los taxistas en relación inversa con los años de experiencia. Esto confirma que no es sólo la experiencia como conductores o el estrés lo que tiene una influencia en el volumen del hipocampo sino el hecho de utilizar representaciones espaciales complejas para transitar a lo largo de los años.
Una evaluación adicional de orden neuropsicológico reveló que en varios aspectos de memoria no se encontraron diferencias entre los grupos, pero los taxistas tenían un mayor conocimiento de los sitios de referencia más famosos de Londres y su distancia relativa pero menos capacidad de adquirir o recuperar nueva información visoespacial.
Se concluye que el aprendizaje y el uso de las representaciones espaciales complejas en un ambiente a gran escala como es la ciudad de Londres es una función del hipocampo y que esta región se adapta estructuralmente para acomodar su elaboración. Igualmente, los resultados indican que el hipocampo posterior derecho tiene un rol en la representación espacial. Adicionalmente, el encontrar una correlación positiva entre la materia gris del hipocampo posterior derecho con el aprendizaje y la experiencia muestra que fue la experiencia la que llevó a los cambios observados. Sin embargo, existe la posibilidad de que el potencial para convertirse en taxista esté influenciado por factores innatos, lo cual debe ser estudiado de manera longitudinal con personas antes y después de su entrenamiento. Este estudio también podría revelar las características de aquellos que terminan exitosamente el entrenamiento en comparación con los que no lo logran. Al considerar los resultados encontrados en las valoraciones de memoria teniendo en cuenta los de la RME, se puede concluir que la memoria de los sitios de referencia más conocidos de Londres y su distancia relativa pueden estar asociados a la mayor materia gris en los hipocampos posteriores.
Adicionalmente, es posible que la dificultad para adquirir o recuperar nueva información espacial observada en los taxistas se deba a la reducida materia gris en las zonas anteriores de los hipocampos.
Evaluación de los estudios de Maguire y colaboradores:
Fortalezas:
- Los resultados hallados coinciden en los dos estudios; el segundo estudio con un control adicional relacionado con la experiencia de conducción corrobora el rol del hipocampo posterior derecho en la representación espacial.
- Los estudios fueron bien diseñados y tienen alta validez interna, lo cual permite que sean replicados.
- La correlación entre los años de experiencia y el incremento en la materia gris en el hipocampo posterior derecho incrementa la validez y la confiabilidad de la conclusión en relación con la neuroplasticidad como consecuencia del aprendizaje y la experiencia.
- El estudio del 2006 utiliza otras medidas neuropsicológicas que se relacionan con las diferencias halladas en el hipocampo, evidenciando triangulación de método que aumenta la validez del estudio.
Limitaciones:
- La muestra de participantes fue reducida y por lo tanto es posible que las mediciones no sean muy confiables. El hecho de que los resultados de los dos estudios hayan sido similares disminuye los efectos de esta limitación.
- Sólo se incluyeron hombres diestros y por lo tanto la capacidad para generalizar los resultados está limitada a este tipo de población.
- Se requerirían otros estudios con otras poblaciones que utilicen la navegación espacial para corroborar los resultados en la neuroplasticidad del hipocampo para este tipo de tareas.
- Se trata experimentos naturales en los que la variable independiente no fue manipulada por los investigadores y por lo tanto no se puede establecer causa-efecto; es posible que algunos hombres tengan diferencias previas en la materia gris del hipocampo que les favorezca el alcanzar el nivel necesario en sus resultados en The Knowledge y convertirse en taxistas.
- Los estudios informan sobre mecanismos macroscópicos, no sobre los microscópicos como las sinapsis que se han generado o la neurogénesis que puede haberse llevado a cabo en el hipocampo.
Nota: Estos estudios de Maguire y colaboradores se pueden utilizar en preguntas relacionadas con:
- Tecnologías utilizadas para estudiar el cerebro con relación al comportamiento
- Localización de funciones en el cerebro
- Neuroplasticidad
- Redes neuronales
- Métodos de investigación – Experimentos naturales/cuasiexperimentos
Bibliografía:
Maguire, E.A., Gadian, D.G., Johnsrude, I.S., Good, C.D., Ashburner, J., Frackowiak, R.S.J. y Frith, C.D. (2000). Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. Proceedings of the National Academy of Science, 97(8), 4398-4403.
Maguire, E.A., Woollett, K. y Spiers, H.J. (2006). London taxi drivers and bus drivers: A structural MRI and neuropsychological analysis. Hippocampus, 16, 1091-1101.