Aunque ya estamos acostumbrados a ver como las técnicas de neuroimagen funcional aportan luz sobre las áreas y circuitos implicados en las distintas funciones cerebrales, emociones incluídas, pocos podrían imaginar que el sustrato del amor, en el sentido romántico de la palabra, iba a ser también descifrado por estas técnicas.
El siguiente artículo revela las basas neurales del amor (ver)
Cómo vivir con un cerebro y dos conciencias
El paciente B se abotona la camisa. Mientras su mano derecha coloca los botones en los ojales, descubre horrorizado que su mano izquierda lleva un rato luchando por hacer lo contrario. Desde hace unos minutos, una mano abotona mientras la otra se dedica a deshacer el trabajo. No es una pesadilla, es una alteración conocida como síndrome de la mano ajena, bien documentada por los neurólogos desde hace años.
En la casuística hospitalaria es frecuente encontrar pacientes cuyas manos luchan literalmente “la una contra la otra”. Una mujer capaz de estar diez minutos peleando consigo misma por coger un sobre, un hombre que trata de pagar y cuya mano izquierda vuelve a guardar el dinero cada vez que lo pone en el mostrador, o un paciente que intenta abrir el periódico con la mano derecha mientras la izquierda se lo cierra.
Con estos síntomas, no es extraño que los afectados lleguen a pensar que son víctimas de una extraña posesión demoníaca. Pero existe una explicación física para lo que les sucede, y está en el cerebro.
La causa está en los daños producidos en una zona conocida como cuerpo calloso. Una alteración seria en este haz de fibras que conecta ambos hemisferios cerebrales, produce una falta de comunicación y una especie de división de la conciencia: las dos mitades no se pasan los datos y el paciente llega a actuar funcionalmente como una persona con dos cerebros.
En algunas pruebas realizadas en laboratorio, se tapan los ojos del paciente y se le dan objetos para reconocer con las manos. Aunque el sujeto es capaz de reconocer perfectamente el número cinco con su mano derecha, por ejemplo, cuando se le pide que anote el resultado con la izquierda, se muestra incapaz de apuntar el número correcto.
La mayoría de estos pacientes han sido sometidos a una operación para tratar la epilepsia, consistente en separar los dos hemisferios cerebrales cortando el haz de nervios que los mantiene unidos. Como explica Javier Sampedro en Deconstruyendo a Darwin, esta operación se puso de moda en la primera mitad del siglo XX para los casos graves de la enfermedad. Aunque “los individuos que salían de esta intervención parecían normales a todos los efectos”, un análisis más profundo llevó a descubrir que algo había cambiado en lo referente a su conciencia.
“J.D. Holtzman y M.S. Gazzaniga”, escribe Sampedro, “analizaron en 1985 a varias personas que habían sido sometidas a esa operación. Le mostraron simultáneamente dos problemas visuales que tenían que resolver: un problema a su ojo izquierdo y otro a su ojo derecho. En estas condiciones muy artificiales, cada hemisferio cerebral sólo percibe uno de los problemas. Lo increíble es que los pacientes no tuvieron problema en resolver los dos problemas a la vez. Algo que no podría hacer una persona normal. En una persona con los dos hemisferios conectados por el cuerpo calloso, la consciencia es única y no puede enfrentarse a dos problemas visuales simultáneos. Pero en los pacientes con el cuerpo calloso seccionado, cada hemisferio forma una serie de estados de consciencia independientes”.
En otras palabras, los pacientes son capaces de tener dos conciencias a la vez, “y no estar locos”.
En la casuística hospitalaria es frecuente encontrar pacientes cuyas manos luchan literalmente “la una contra la otra”. Una mujer capaz de estar diez minutos peleando consigo misma por coger un sobre, un hombre que trata de pagar y cuya mano izquierda vuelve a guardar el dinero cada vez que lo pone en el mostrador, o un paciente que intenta abrir el periódico con la mano derecha mientras la izquierda se lo cierra.
Con estos síntomas, no es extraño que los afectados lleguen a pensar que son víctimas de una extraña posesión demoníaca. Pero existe una explicación física para lo que les sucede, y está en el cerebro.
La causa está en los daños producidos en una zona conocida como cuerpo calloso. Una alteración seria en este haz de fibras que conecta ambos hemisferios cerebrales, produce una falta de comunicación y una especie de división de la conciencia: las dos mitades no se pasan los datos y el paciente llega a actuar funcionalmente como una persona con dos cerebros.
En algunas pruebas realizadas en laboratorio, se tapan los ojos del paciente y se le dan objetos para reconocer con las manos. Aunque el sujeto es capaz de reconocer perfectamente el número cinco con su mano derecha, por ejemplo, cuando se le pide que anote el resultado con la izquierda, se muestra incapaz de apuntar el número correcto.
La mayoría de estos pacientes han sido sometidos a una operación para tratar la epilepsia, consistente en separar los dos hemisferios cerebrales cortando el haz de nervios que los mantiene unidos. Como explica Javier Sampedro en Deconstruyendo a Darwin, esta operación se puso de moda en la primera mitad del siglo XX para los casos graves de la enfermedad. Aunque “los individuos que salían de esta intervención parecían normales a todos los efectos”, un análisis más profundo llevó a descubrir que algo había cambiado en lo referente a su conciencia.
“J.D. Holtzman y M.S. Gazzaniga”, escribe Sampedro, “analizaron en 1985 a varias personas que habían sido sometidas a esa operación. Le mostraron simultáneamente dos problemas visuales que tenían que resolver: un problema a su ojo izquierdo y otro a su ojo derecho. En estas condiciones muy artificiales, cada hemisferio cerebral sólo percibe uno de los problemas. Lo increíble es que los pacientes no tuvieron problema en resolver los dos problemas a la vez. Algo que no podría hacer una persona normal. En una persona con los dos hemisferios conectados por el cuerpo calloso, la consciencia es única y no puede enfrentarse a dos problemas visuales simultáneos. Pero en los pacientes con el cuerpo calloso seccionado, cada hemisferio forma una serie de estados de consciencia independientes”.
En otras palabras, los pacientes son capaces de tener dos conciencias a la vez, “y no estar locos”.
Las neuronas que nos sitúan
¿Cómo sabemos dónde estamos en cada momento? ¿Cómo procesamos la información de nuestros sentidos para situarnos en un contexto determinado? El cerebro humano dispone de neuronas en el circuito de la memoria que son capaces de situar espacialmente al sujeto como en una red de coordenadas, indican experimentos realizados por investigadores de varias instituciones londinenses, liderados por Neil Burgess . Hasta ahora este tipo de neuronas sólo se había identificado en roedores, en los que se disparan periódicamente para que tenga una representación actualizada del lugar en que se encuentran.
No se sabe si existen este tipo de células del sistema nervioso en humanos ni su distribución por el cerebro señalan los investigadores. En su experimento, con la técnica de resonancia magnética funcional buscaron señales similares a las detectadas en ratas mientras los sujetos navegaban por un laberinto virtual recogiendo objetos que luego tenían que dejar en el mismo sitio. Los resultados de las imágenes por resonancia magnética indican que en los humanos también funciona el mismo mecanismo de disparo periódico de algunas neuronas. Éstas están dispersas por las zonas del cerebro humano implicadas en el conocimiento espacial y también en la memoria autobiográfica, explican los investigadores en la revista Nature. "Estos resultados delinean un circuito para la navegación" que es compatible con que algunas áreas del cerebro humano cooperan para soportar el conocimiento espacial "e implican un determinado tipo de representación neuronal subyacente".
El circuito coincide con la red de la memoria y las imágenes autobiográficas, y puede ayudar a comprender la base neuronal de este tipo de memoria, que quizás incluye también la información temporal. De hecho, los científicos no conocen cómo el cerebro capta el paso del tiempo. Una de las teorías es precisamente la que sostiene que existe una red de neuronas especializadas en contar, como un reloj interno.
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Apuntes sobre la velocidad del pensamiento
El paciente BW [Binkofski y Block, 1996] se encontraba conduciendo su coche una mañana cuando notó que la realidad se aceleraba a su alrededor. En apenas un instante observó cómo los árboles y los edificios comenzaban a moverse al otro lado de las ventanillas como si estuviera conduciendo a 300 kilómetros por hora, así que levantó el pie del acelerador y detuvo inmediatamente el vehículo a un lado de la carretera.Unos segundos después, aún aturdido, BW levantó la vista del volante y descubrió que la sensación no había terminado: el mundo seguía moviéndose a una velocidad vertiginosa. Los médicos que le atendieron comprobaron que, además de percibir que el tiempo transcurría más deprisa, el paciente BW había ralentizado notablemente sus movimientos y caminaba y hablaba como si lo hiciera a cámara lenta. Su distorsión del sentido temporal alcanzaba tal extremo que cuando le pedían que contara 60 segundos en voz alta BW tardaba hasta 286 segundos en completar la tarea.El problema del paciente BW, tal y como se constató después, estaba provocado por un tumor en el córtex frontal, capaz de alterar su sensación del tiempo de una forma dramática. Y su caso dejaba en el aire una cuestión en la que los neurocientíficos siguen trabajando hoy día: cómo controla el cerebro la sensación del tiempo y hasta qué punto es posible manipularla.
La segunda parte de la pregunta tiene mucho que ver con lo descubierto hace unas semanas por científicos del Instituto de Neurología del University College de Londres. Este equipo de investigadores ha conseguido ralentizar la velocidad de respuesta del cerebro de sus voluntarios mediante la alteración de las ondas cerebrales. Aplicando una leve descarga eléctrica, los científicos consiguieron alterar las ondas beta en el cerebro de los 14 voluntarios y reducir la velocidad de respuesta muscular de los participantes en un 10%. Un experimento similar permitió recientemente a investigadores del MIT hacer lo contrario, pero esta vez con monos: aceleraron la velocidad de percepción de los simios a través de la manipulación de sus ondas cerebrales.
Pero la realidad de cómo construye el cerebro el sentido del tiempo no está todavía nada clara.
Un interesantísimo artículo publicado por New Scientist en octubre (Timewarp: How your brain creates the fourth dimension) relata la investigación que lleva a cabo desde hace años el doctor David Eagleman, del Colegio Baylor de Medicina en Houston, Texas. Eagleman se cayó de niño y experimentó que durante la caída el tiempo se había ‘ralentizado’ de alguna manera, y desde entonces su obsesión es encontrar la razón por la que el cerebro hace que recordemos algunas experiencias traumáticas como si sucedieran a cámara lenta.
Sus experimentos con gente que se tira en puenting y trata de registrar datos imperceptibles en condiciones ‘normales’ no han dado muchos resultados, pero sus trabajos y los de otros investigadores apuntan a que, por una limitación neuronal, nuestro cerebro no percibe la realidad de manera continua sino a través de una serie de “fotogramas”. Y es ese número de “fotogramas” el que podría verse alterado en determinadas circunstancias. De este modo, si el cerebro se pone a trabajar a toda máquina en un momento de tensión, nuestra memoria nos produce la sensación a posteriori de que todo duró mucho más puesto que retiene más detalles de los que recordaríamos sobre cualquier otro instante de nuestras vidas.
Velocidad, percepción y conciencia
La otra cara de la moneda de la percepción del tiempo es la velocidad con la que percibimos la realidad. Algunos científicos manejan desde hace tiempo la hipótesis de que vivimos en una especie de playback, un presente falseado por el retraso con el que nuestra mente responde a la realidad y las limitaciones de nuestro ‘cableado’ neuronal.
Los límites de la respuesta neuronal se conocen desde mediados del siglo XIX, cuando el médico alemán Hermann von Helmholtz comprobó que nuestro cuerpo responde más despacio a un estímulo en la punta del pie que a un estímulo en la espalda debido a la longitud de los nervios y el tiempo que tarda la señal eléctrica en recorrer la distancia.
Desde la famosa décima de segundo hasta el medio segundo de Benjamin Líbet, son varias las teorías sobre el tiempo en que nuestro cerebro tarda en adquirir conciencia de lo que sucede a nuestro alrededor. En otro artículo imprescindible, publicado en Discover Magazine hace unos días, (The Brain. What Is the Speed of Thought?) el periodista y divulgador Carl Zimmer explica que la velocidad de las conexiones neuronales depende de dos factores: la cantidad de mielina que contienen y el grosor de las conducciones. Así, por ejemplo, los nervios más eficientes pueden trasladar un impulso a casi 300 kilómetros por hora mientras que los más lentos mandan señales a menos de 1 kilómetro por hora.
Si todos nuestras conducciones nerviosas tuvieran el grosor de los más importantes serían infinitamente más rápidas pero, con este tamaño, asegura la investigadora Sam Wang en el artículo, “tendríamos un cerebro que no nos cabría por las puertas”, y que consumiría una cantidad desproporcionada de energía.
En realidad, nuestro sistema nervioso es mucho más complejo que todo eso y su exactitud, después de millones de años de evolución, resulta escalofriante. En algunas zonas los nervios son más o menos largos, o más o menos rápidos, en función de las necesidades. Los nervios del centro de la retina, por ejemplo, son mucho más cortos que los de los extremos, de forma que la señal salga hacia el nervio óptico al mismo tiempo. Y en otras zonas el cuerpo la cantidad de mielina varía con el mismo objetivo.
En conjunto, parece que ese retraso permite una coordinación de las señales que es clave para el funcionamiento del cerebro. Una vez que lo alcanzan, todos los impulsos eléctricos trasmitidos a través de las neuronas se las arreglan para llegar a la vez al tálamo, el lugar donde se centralizan. Si todas las señales llegaran a su tiempo, concluye Zimmer, el cerebro no encontraría la manera de interpretarlo y tomar decisiones. De modo que el retraso de nuestras percepciones, esa décima de segundo que tardamos en interpretar lo que sucede, puede ser la clave de la conciencia y el motivo por el que los estímulos cobran algún sentido.
Para saber más:
Timewarp: How your brain creates the fourth dimension (New Scientist)
The Brain. What Is the Speed of Thought? (Discover)
La segunda parte de la pregunta tiene mucho que ver con lo descubierto hace unas semanas por científicos del Instituto de Neurología del University College de Londres. Este equipo de investigadores ha conseguido ralentizar la velocidad de respuesta del cerebro de sus voluntarios mediante la alteración de las ondas cerebrales. Aplicando una leve descarga eléctrica, los científicos consiguieron alterar las ondas beta en el cerebro de los 14 voluntarios y reducir la velocidad de respuesta muscular de los participantes en un 10%. Un experimento similar permitió recientemente a investigadores del MIT hacer lo contrario, pero esta vez con monos: aceleraron la velocidad de percepción de los simios a través de la manipulación de sus ondas cerebrales.
Pero la realidad de cómo construye el cerebro el sentido del tiempo no está todavía nada clara.
Un interesantísimo artículo publicado por New Scientist en octubre (Timewarp: How your brain creates the fourth dimension) relata la investigación que lleva a cabo desde hace años el doctor David Eagleman, del Colegio Baylor de Medicina en Houston, Texas. Eagleman se cayó de niño y experimentó que durante la caída el tiempo se había ‘ralentizado’ de alguna manera, y desde entonces su obsesión es encontrar la razón por la que el cerebro hace que recordemos algunas experiencias traumáticas como si sucedieran a cámara lenta.
Sus experimentos con gente que se tira en puenting y trata de registrar datos imperceptibles en condiciones ‘normales’ no han dado muchos resultados, pero sus trabajos y los de otros investigadores apuntan a que, por una limitación neuronal, nuestro cerebro no percibe la realidad de manera continua sino a través de una serie de “fotogramas”. Y es ese número de “fotogramas” el que podría verse alterado en determinadas circunstancias. De este modo, si el cerebro se pone a trabajar a toda máquina en un momento de tensión, nuestra memoria nos produce la sensación a posteriori de que todo duró mucho más puesto que retiene más detalles de los que recordaríamos sobre cualquier otro instante de nuestras vidas.
Velocidad, percepción y conciencia
La otra cara de la moneda de la percepción del tiempo es la velocidad con la que percibimos la realidad. Algunos científicos manejan desde hace tiempo la hipótesis de que vivimos en una especie de playback, un presente falseado por el retraso con el que nuestra mente responde a la realidad y las limitaciones de nuestro ‘cableado’ neuronal.
Los límites de la respuesta neuronal se conocen desde mediados del siglo XIX, cuando el médico alemán Hermann von Helmholtz comprobó que nuestro cuerpo responde más despacio a un estímulo en la punta del pie que a un estímulo en la espalda debido a la longitud de los nervios y el tiempo que tarda la señal eléctrica en recorrer la distancia.
Desde la famosa décima de segundo hasta el medio segundo de Benjamin Líbet, son varias las teorías sobre el tiempo en que nuestro cerebro tarda en adquirir conciencia de lo que sucede a nuestro alrededor. En otro artículo imprescindible, publicado en Discover Magazine hace unos días, (The Brain. What Is the Speed of Thought?) el periodista y divulgador Carl Zimmer explica que la velocidad de las conexiones neuronales depende de dos factores: la cantidad de mielina que contienen y el grosor de las conducciones. Así, por ejemplo, los nervios más eficientes pueden trasladar un impulso a casi 300 kilómetros por hora mientras que los más lentos mandan señales a menos de 1 kilómetro por hora.
Si todos nuestras conducciones nerviosas tuvieran el grosor de los más importantes serían infinitamente más rápidas pero, con este tamaño, asegura la investigadora Sam Wang en el artículo, “tendríamos un cerebro que no nos cabría por las puertas”, y que consumiría una cantidad desproporcionada de energía.
En realidad, nuestro sistema nervioso es mucho más complejo que todo eso y su exactitud, después de millones de años de evolución, resulta escalofriante. En algunas zonas los nervios son más o menos largos, o más o menos rápidos, en función de las necesidades. Los nervios del centro de la retina, por ejemplo, son mucho más cortos que los de los extremos, de forma que la señal salga hacia el nervio óptico al mismo tiempo. Y en otras zonas el cuerpo la cantidad de mielina varía con el mismo objetivo.
En conjunto, parece que ese retraso permite una coordinación de las señales que es clave para el funcionamiento del cerebro. Una vez que lo alcanzan, todos los impulsos eléctricos trasmitidos a través de las neuronas se las arreglan para llegar a la vez al tálamo, el lugar donde se centralizan. Si todas las señales llegaran a su tiempo, concluye Zimmer, el cerebro no encontraría la manera de interpretarlo y tomar decisiones. De modo que el retraso de nuestras percepciones, esa décima de segundo que tardamos en interpretar lo que sucede, puede ser la clave de la conciencia y el motivo por el que los estímulos cobran algún sentido.
Para saber más:
Timewarp: How your brain creates the fourth dimension (New Scientist)
The Brain. What Is the Speed of Thought? (Discover)
Viaje al corazón de la desmemoria
En apenas unas horas, el neurólogo Jacopo Annese, de la Universidad de California, dividirá el cerebro de Henry Molaison en 2.400 finísimas láminas y transmitirá la intervención a todo el mundo a través de la red (ver enlace). La operación durará más de 30 horas durante las cuales tendrá entre sus manos una de las joyas de la historia de la Neurología, el cerebro del famoso paciente sin memoria.
Durante los últimos 50 años, el caso de este hombre se ha convertido en el paradigma de la pérdida de recuerdos. Recluido en la habitación de un hospital de Connecticut, el paciente H.M apenas podía retener sus recuerdos durante más de 20 segundos por una lesión del hipocampo y su identidad permaneció en secreto hasta que falleció hace exactamente un año.La intervención del doctor Annese no será una mera curiosidad científica, sino que ayudará a los neurólogos de todo el mundo a profundizar en sus investigaciones. Durante el meticuloso, proceso, cada lámina del cerebro de H.M. será fotografiada y toda la información será archivada digitalmente.
Las imágenes, en alta resolución, serán accesibles para que las puedan consultar los científicos de cualquier lugar del planeta.
El resultado, explican en el San Diego Union-Tribune, será una especie de Google Earth neurológico, en el que los científicos podrán desplazarse por el cerebro de Molaison, enfocando las zonas que más les interesa con una precisión microscópica. Los datos estarán ahí para compararlos con otros pacientes con amnesia o Alzheimer y con el cerebro de pacientes sanos. Al final del proceso, éste será el gran legado del hombre que apenas podía recordar: ayudarnos a comprender cómo funciona nuestra memoria.
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