Comprenderá el lector que emprender una tarea como la que me encomendaron mis amigos de Tercera Cultura (reseñar este texto), a diferencia del libro sobre el cerebro dopaminérgico del que hablé anteriormente, se tornó en una empresa un tanto difícil. Son 677 páginas de neurociencia que, por muy “Introducción” que sea, se convierte cada capítulo en un pequeño mundo a reseñar. Haré en esta ocasión un paneo ligero por cada uno de los capítulos, dejando al interés y proactividad de cada uno el profundizar en los temas que le parezcan más llamativos. Nuevamente se deslizarán mis temas predilectos en esta tarea, y supongo que eso se notará (por lo menos soy honesto al declararlo). Después de dedicar un buen rato a la traducción – lectura – reseña, he llegado a la decisión de hacer la reseña por capítulos. Es conocido el hecho de que cuando se enfrenta con un texto muy largo, el interés decrece, por muy llamativo que sea el tópico de la lectura.
Comienzan los autores con una metáfora que pese a ser ajena a mi experiencia, puedo imaginar sin problemas a lo que se refieren. Dicen que mantenerse actualizados en la neurociencia cognitiva es muy parecido a surfear en la playa de Waikiki. Los nuevos hallazgos continúan apareciendo y mantener un equilibrio estable es un gran desafío. Es excitante, entretenido y a veces un poquito atemorizante. Acompañemos a los autores en sus tablas de surf, aunque algunos debamos llevar chalecos salvavidas, alitas en los brazos o cámaras de auto para no hundirnos.
Capítulo 1.
Mente y Cerebro
En la introducción se plantea que acá se da una revisión de la neurociencia cognitiva, el estudio combinado de la mente y el cerebro. Se ha dicho que el cerebro es la estructura más compleja del universo, con decenas de billones de neuronas, conectadas por trillones de puntos de transmisión. Puede ser cambiado por el ingreso de moléculas, como el beber un vaso de vino, y por estimulación externa, como el escuchar noticias alarmantes. Algunos eventos neuronales ocurren en décimas de segundo, mientras que otros toman décadas. A pesar de este vasto rango de condiciones de trabajo, sabemos muchos datos sobre la mente-cerebro que son básicos y bastante simples. Comienza este recorrido con la comparación del conocimiento que teníamos de nuestro cerebro hace unos 10 años, cuando aún no se vinculaban lo avances entre la genética, la cognición humana o las matemáticas de las redes. Afortunadamente hoy esos tópicos son parte una “cadena de islas de conocimiento que se conectan”. Esto ha facilitado que tópicos previos ahora tengan un anclaje en correlatos cerebrales plausibles: experiencia consciente, procesos inconscientes, imaginería mental, control voluntario, intuiciones, emociones, e incluso el self.
Refieren los autores que el estudio sobre los mecanismos cerebrales han permitido desentrañar algunas de las interrogantes con las que ha luchado la psicología desde hace mucho, por ejemplo, cómo es posible que frente a un mismo estímulos (como una taza), se atienda selectivamente a distintas propiedades, desde las perceptuales de bajo nivel (como el color, la temperatura o la ubicación) hasta las de alto nivel (como su ‘utilidad para beber líquidos calientes’).
Para comprender mejor los mecanismos que permiten el funcionamiento del cerebro, los autores hacen un pasaje muy útil por las magnitudes, comparando por ejemplo distintas funciones que pueden ser descritas en diversas orden de magnitud, como la tabla que reproduzco:
Tabla 1. Distancia desde 10-7 m a un metro
| 1. Si bebes alcohol, tu cerebro cambiará. Las moléculas de alcohol miden más o menos 10-7 m (0,0000001) |
| 2. Si te tomas un tranquilizante, la concentración química que fluye entre algunas de tus sinapsis cambiará a 10-6 del ancho de la sinapsis (una millonésima de un metro, o un micrón) |
| 3. Los cuerpos celulares de una neurona son cientos de veces más grandes que las sinapsis, creca de 10-4 |
| 4. Sin embargo, las neuronas no actúan solas, se agrupan en pequeñas redes, cerca de diez veces el tamaño de las neuronas, 10-3 m o un milímetro de diámetro. Hemos alcanzado una milésima de milímetro, lo que puede ser observado a ojo descubierto |
| 5. Los mapas cerebrales, como los del sistema visual pueden ser bastante grandes. El primer mapa cortical del sistema visual, conocido como V1 tiene aproximadamente el tamaño de una tarjeta de crédito, varios centímetros cuadrados, o 10-2 m |
| 6. Los mapas corticales se unen en redes para trabajar, estas redes pueden alcanzar las decenas de centímetros bastante dentro del rango de visibilidad. De hecho, algunos métodos actuales permiten observar la actividad del cerebro iluminando con láser a través del cráneo afeitado de ratas u otros mamíferos pequeños. También se puede ver el flujo sanguíneo cerebral en las zonas que están activas, tal como se puede ver el flujo sanguíneo aumentado en personas que han estado haciendo ejercicio intenso |
Los autores hacen un paso didáctico para explicar cómo las magnitudes se traducen en ejemplos de funciones o actividades propias del Sistema Nervioso, al igual que Carl Sagan lo hizo en los ’80 en la recordada serie Cosmos.
Un ejemplo análogo de la anterior tabla, es la que ilustra las diferencias de magnitud en cuanto al tiempo. Creo que es lo suficientemente ilustrativa como para incorporarla (y entusiasmar al lector a echarle una mirada al libro ^_^)
Tabla 2. Tiempo. Órdenes de magnitud desde años a milisegundos
| 1. Cuando escuchas una nota musical alta, tu nervio auditivo descarga tan rápido como las ondas sonoras que hacen vibrar tu tímpano, hasta 1000 veces por segundo, o una onda por milisegundo (ms). (recuerde: ciclos por segundo = Hertz =Hz) |
| 2. Las neuronas pueden descargar tan rápido como 1000 Hz, aunque la neurona promedio de la corteza descarga cerca de 10 veces por segundo |
| 4. En comparación, si cuentas hasta diez, el conteo te llevará segundos o decenas de segundos. Si estudias este capítulo en profundidad, te llevará una o más horas- más de tres mil segundos |
| 5. Bajando más en la escala, si el audio de una película está retrasado por una fracción de segundo detrás del video, notarás una desconexión entre los sonidos y los movimientos de la boca de los actores. Esto puede tomar hasta una décima de segundo. |
| 6. Cien milisegundos es también aproximadamente lo más rápido que podemos reaccionar frente a un evento que sabemos que vendrá, como hacer partir el auto después de una luz roja. Una décima de segundo es la tasa de las ondas alfa y theta del cerebro (las ondas alfa van entre 8 – 12 Hz y las ondas theta entre 5-7 Hz). Es también el orden de magnitud necesario para hacerse consciente de un estímulo sensorial |
En relación con las velocidades, los tiempos y las distancias, los autores plantean una explicación evolutiva bastante razonable de por qué nuestra velocidad de reacción es así de rápida (o lenta, dependiendo del punto de vista): si nuestra reacción frente a un posible depredador fuera un poco más lenta que un milisegundo, rápidamente nos convertiríamos en un sabroso snack para, digamos un tigre. Si nuestra velocidad de reacción fuera más rápida que un milisegundo, el combinar los factores perceptuales necesarios para un escape exitoso (dirección en la que viene el tigre, hacia dónde arrancar, los posibles obstáculos) nos harían inviables los procesos nerviosos que nos permitirían el ponernos a salvo, por lo que nuestra especie se hubiese extinto hace bastante rato.
Para ejemplificar de otra forma el cómo los procesos nerviosos se van integrando, tomemos las películas. Estas pasan en cuadros que típicamente van a una velocidad de 24 fotogramas por segundo. Si van más lento que eso, la película se ve mal, como saltada (como las primeras películas mudas. En una película policial, de cine negro, si no eres capaz de recordar el crimen del principio, el hecho de que atrapen al culpable al final no tendrá sentido. Entonces, el entender los guiones de las películas requiere una integración cognitiva que toma varios minutos. Todas las escalas temporales deben estar combinadas y darse en paralelo. Otro notable ejemplo de procesos que se realizan rápidamente, es la posibilidad que tenemos de analizar sonidos que nos dan un efecto 3D, como la holofonía. (Por favor, antes de hacer click en el enlace, póngase los audífonos para poder apreciar el efecto)
Yendo muchísimo más allá en la escala temporal, hay ciertas destrezas que pueden tomar años en ser dominadas, como el aprender a tocar un instrumento
, el escribir usando más de dos dedos el teclado de un computador, o el tallar en madera .
Plantean los autores que es necesario extraer inferencias, es decir ir más allá de las observaciones, traspasar el umbral de las observaciones para producir inferencias que permitan explicar los fenómenos. Esto puede haber comenzado hace miles de años, cuando se observó que las luces en el cielo como la luna o el sol tenían trayectorias predecibles, aunque otras no. Los ‘vagabundos’ estelares fueron llamados ‘planete’ por lo griegos, de donde se deriva el nombre que conservan actualmente los planetas. Esto permitió que solo en el siglo XVII fuera posible comprender y predecir sus caminos. Tomó siglos de debate y observación (y de inferencias!) el llegar a esa solución. Newton debió inventar el cálculo infinitesimal para reducir todo a una ecuación relativamente simple: las órbitas podían ser predichas a partir del hecho de que su fuerza gravitacional se iguala a la masa multiplicada por su aceleración. Nótese que muchas de esas palabras (‘sol’, ‘planeta’, ‘fuerza’ y ‘gravedad’) son conceptos inferidos a partir de las observaciones.
Todas esas ideas (explicación, inferencia, etc) tienen una aplicación en la neurociencia cognitiva. Por ejemplo, la capacidad de la memoria inmediata, es de siete elementos (palabras, fonemas,sílabas, números, colores, notas musicales) más o menos 2, como fue notado por Miller en un famosísimo artículo (1956). Esto explica el por qué se nos olvidan múltiples elementos de las listas del supermercado, lo que es más dramático cuando nos enfrentamos a estímulos distractores, con lo que la capacidad se reduce mucho.
Si se piensa un poco, es un número bastante pequeño para un cerebro bastante grande con neuronas del orden de los cien mil millones. La explicación puede estar en la confluencia de los siguientes factores: Cada ítem debe ser atendido por un tiempo breve, de tal forma que no acceda a nuestra memoria permanente, en segundo lugar, los estímulos deben ser impredecibles (como un número de teléfono). También a esto debe agregarse el ejercicio activo de tratar de recordarlos.
De la misma forma, cuando observamos un examen de neuroimagen, como una resonancia magnética, nos vemos tentados a creer que esa es la ‘realidad’, lo que es una seductora falacia. El electroencefalograma es una medida inferencial de la actividad eléctrica del cerebro, así como las resonancias o las tomografías computadas.
Todas estas medidas inferenciales sobre el cerebro deben contar con una cualidad especial: deben ser convergentes, es decir, cada una por separado no puede establecer una hipótesis. Para ello deben realizarse múltiples medidas distintas (flujo sanguíneo, uso de glucosa, actividad eléctrica). Es importante recordar que cada una de estas medidas tienen fortalezas y debilidades (resolución espacial, temporal, tiempo que toma desde la actividad real, hasta el registro por medio de los mecanismos, carácter invasivo del examen, etc).
Los autores dedican varias páginas al análisis macroscópico del cerebro (recordemos que este es un texto de estudio), por lo que no me detendré en los cortes (coronales, sagitales, etc), o en las estructuras (lóbulos, cuerpo calloso, estructuras subcorticales como el globo pálido, el putamen, el tálamo).
En el siguiente capítulo, revisaremos la postura que defienden los autores en relación con el debate entre mente y cerebro. Más adelante revisaremos las funciones cognitivas y cómo son posibles gracias a los mecanismos del sistema nervioso. No olvide sintonizarnos en el mismo blog. Adelante estudios.
