Cognición y reconocimiento de caras en recién nacidos y bebés

Agudeza visual en recién nacidos y bebés

Sabemos que no es necesario tener un conocimiento científico muy desarrollado para percibir que recién nacidos y bebés no son capaces de diferenciar dos objetos ligeramente parecidos, como dos zapatos de pares diferentes, por ejemplo. Una manera empírica de verificar la percepción visual de los niños es a partir de la agudeza visual, que es una medida en la cual se verifica la nitidez de la visión. Se mide por la capacidad de discernir entre letras o números a una determinada distancia, de acuerdo con un patrón fijo y preestablecido [1]. La investigación sobre la agudeza visual se inició hace varias décadas, y por lo tanto, se considera como teoría científica la afirmación que: recién nacidos y bebés no poseen una buena agudeza visual para distinguir caras y expresiones emocionales, como lo describió Gwiazda en 1980 [2].

Un ejemplo de la agudeza visual en los bebés se ilustra en la siguiente imagen:

Además de validar la asertiva empírica mediante verificación científica, Gwiazda también asignó las principales competencias medidas en diferentes fases del desarrollo infantil relacionadas con la agudeza visual [2], y sus conclusiones son las siguientes:

• Recién nacido: sólo percepción de luz;
• Entre cuatro y siete semanas: contacto visual con la madre;
• Entre cuatro a doce semanas: capacidad de fijar y seguir objetos coloridos brillantes e interesantes;
• Tres meses: cambio en la expresión facial de sonreír y llorar;
• Tres a cuatro meses: alcance de objetos usando la visión;
• Seis a nueve meses: arrastrarse y caminar evitando objetos aversivos.

Percepción de caras en recién nacidos y bebés:

Sin embargo, varios estudios han demostrado que los bebés, a pesar de la baja agudeza visual, son capaces de percibir emociones de caras familiares (por ejemplo, de la madre), así como de extraños. Una medida fisiológica bastante utilizada para verificar cómo/si el cerebro está procesando emociones es la verificación del Potencial Relacionado a Evento (del Inglés ERP) negativo y de corta latencia N170.

Los ERPs son valores fisiológicos medidos a partir de la colocación de electrodos superficiales en el cuero cabelludo de humanos. Diversos estudios demuestran la relación del ERP del tipo N170 con el procesamiento de caras y expresiones emocionales. Curiosamente, el N170 suele aparecer inmediatamente debajo del área cerebral conocida  por ser responsable del procesamiento de rostros, éste es, el giro fusiforme. Uno de los diversos estudios que verificó y estableció la relación del ERP negativo de corta latencia N170 y el procesamiento de caras en el cerebro de adultos se describe en la figura siguiente [3].

 En la imagen se observa el N710 en evidencia (línea más oscura) cuando los participantes visualizaron caras, mientras que una menor amplitud fue observada cuando el estímulo era de un objeto (el coche). En la figura de la derecha observamos la negatividad cercana a 170 ms después de la exposición de las caras, justamente bajo el giro fusiforme.


En este estudio, los participantes permanecían sentados en un sillón y se verificó el N170 a partir de electrodos superficiales. Durante el experimento, los participantes vieron imágenes de caras humanas y coches, ambos en diversos ángulos. Los resultados correspondieron con la hipótesis: el N170 apareció justamente bajo el giro fusiforme (en azul en la figura) solamente cuando los participantes visualizaron imágenes de caras emocionales.

Una vez establecida una medida fisiológica fidedigna para medir la capacidad de procesar caras, una pregunta vino a la cabeza de algunos científicos: "¿será que a pesar de la baja agudeza visual, los bebés poseen un ERP del tipo N170 cuando son expuestos a caras emocionales de humanos?" . Otra afirmación relevante para el surgimiento de esta cuestión es que recién nacidos y bebés reconocen automáticamente una cara en el ambiente natural [4], y esto se observa en diversas culturas y regiones geográficas.

Varios científicos buscaron verificar esta afirmación de forma electrofisiológica; si los bebés reconocen una cara automáticamente, a pesar de la baja agudeza visual. ¿Cuáles son las vías cerebrales involucradas en éste proceso y cuáles son las diferencias cuando se compara con el cerebro maduro de un adulto? En un estudio realizado en 2007, se verificó la respuesta cerebral de niños de siete meses de edad y adultos sanos [5]. Los resultados son muy intersantes y contra intuitivos: en adultos el N170 fue bastante evidente, mientras que en los bebés de siete meses de edad el patrón de ERP's fue diferente. Se observó un potencial positivo alrededor de 380 ms (otro tipo de ERP) en electrodos ligeramente localizados una región por encima del giro fusiforme.

Corroborando con este hallazgo, otros investigadores evaluaron el N170 en niños de nueve meses de edad y compararon estas respuestas también con adultos sanos. Los resultados también mostraron una cierta positividad cercana a 400 ms (en el estudio arriba la positividad fue en 380 ms), como se puede ver en la imagen abajo.

A pesar de las deficiencias, podemos concluir sugiriendo que aunque recién nacidos y bebés tienen una baja agudeza visual y ser capaces de reconocer automáticamente una cara, la forma que el cerebro reconoce y procesa caras puede ser diferente. Un proceso que puede estar relacionado con los diferentes patrones neurales de reconocimiento de rostros en niños y adultos es la poda neuronal, o maduración del cerebro.

Referencias

[1] - Ferris III, F. L., Kassoff, A., Bresnick, G. H., & Bailey, I. (1982). New visual acuity charts for clinical research. American journal of ophthalmology, 94(1), 91-96.

[2] - Gwiazda, J., Brill, S., Mohindra, I., & Held, R. (1980). Preferential looking acuity in infants from two to fifty-eight weeks of age. American Journal of Optometry and Physiological Optics, 57(7), 428-432.

[3] - Busigny, T., Joubert, S., Felician, O., Ceccaldi, M., & Rossion, B. (2010). Holistic perception of the individual face is specific and necessary: evidence from an extensive case study of acquired prosopagnosia. Neuropsychologia, 48(14), 4057-4092.

[4] Best-Rowden, L., Hoole, Y., & Jain, A. (2016, September). Automatic face recognition of newborns, infants, and toddlers: A longitudinal evaluation. In 2016 International Conference of the Biometrics Special Interest Group (BIOSIG) (pp. 1-8). IEEE.

[5] - Leppänen, J. M., Moulson, M. C., Vogel‐Farley, V. K., & Nelson, C. A. (2007). An ERP study of emotional face processing in the adult and infant brain. Child development, 78(1), 232-245.

[6] - Key, A. P., Stone, W., & Williams, S. M. (2009). What do infants see in faces? ERP evidence of different roles of eyes and mouth for face perception in 9‐month‐old infants. Infant and Child Development: An International Journal of Research and Practice, 18(2), 149-162.