?ltimas noticias del cerebro

Hace 2.500 a?os, mientras los babilonios tomaban Jerusal¨¦n, el reino de Wu capitaneado por Sun Tzu machacaba a las fuerzas de Chu y Tales de Mileto vaticinaba un eclipse deteniendo as¨ª una guerra cruenta, un joven disc¨ªpulo de Pit¨¢goras llamado Alcme¨®n de Crotona propuso por primera vez que el cerebro era la sede de la mente. La idea se enfri¨® despu¨¦s porque Arist¨®teles, muy en su l¨ªnea de equivocarse, dictamin¨® que la sede de la mente era el coraz¨®n, y que el cerebro era un mero sistema para enfriar la sangre. Hoy sabemos que Alcme¨®n ten¨ªa raz¨®n. Pero, como Arist¨®teles, seguimos ignorando c¨®mo funciona el cerebro, y por tanto en qu¨¦ consiste la naturaleza humana.

Nadie niega que entender el cerebro es uno de los dos o tres grandes desaf¨ªos que la ciencia tiene por delante y, al menos desde Cajal, la investigaci¨®n ha sido intensa, brillante y caudalosa. Sabemos hoy que la clave de nuestra mente es la conectividad entre neuronas, la geometr¨ªa de sus circuitos. Conocemos los mecanismos intrincados por los que una neurona decide mandar por su ax¨®n (su output) el resultado de un complejo c¨¢lculo que ha hecho integrando la informaci¨®n de sus 10.000 dendritas (su input). Comprendemos los refuerzos de esas conexiones (sinapsis) que subyacen a nuestra memoria, y utilizamos las ondas de alto nivel, resultantes de la actividad de millones de neuronas, para diagnosticar enfermedades mentales e investigar con el grado de consciencia de los voluntarios.

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Pero seguimos sin entender c¨®mo el cerebro genera la mente. Quien diga lo contrario es un ignorante o una trama delictiva.

Pese a los repetidos y denodados intentos de asociar la especificidad humana a uno u otro trozo de cerebro radicalmente nuevo, con una arquitectura original e inusitada en la historia del planeta, los datos nos muestran con tozudez que todas nuestras pretendidas peculiaridades ¡ªel lenguaje, las matem¨¢ticas, la moralidad y la justicia, las artes y las ciencias¡ª hunden sus ra¨ªces en las profundidades abisales de la evoluci¨®n animal, un proceso que empez¨® hace 600 millones de a?os con la aparici¨®n de las esponjas y las medusas.

Fueron las medusas, precisamente, quienes inventaron los ojos. Hay un gen llamado PAX6 que se ocupa de dise?ar el primitivo ojo de estos cnidarios, y su conexi¨®n con las primitivas neuronas que andaban por all¨ª. Ese mismo gen, que inicialmente se descubri¨® en la mosca, es tambi¨¦n el responsable del dise?o del ojo humano, y sus mutaciones leves causan enfermedades cong¨¦nitas como la aniridia o ausencia de iris, y otra docena de anomal¨ªas en el desarrollo del ojo y sus neuronas asociadas. En un sentido gen¨¦tico profundo, nuestros ojos y nuestro cerebro visual se originaron en las medusas hace 600 millones de a?os.

En un sentido gen¨¦tico profundo nuestro cerebro visual se origin¨® en las medusas hace 600 millones de a?os

Y eso es solo el principio de la larga, larga historia de nuestra conexi¨®n con los or¨ªgenes de la vida animal. Del l¨®bulo ¨®ptico de los animales primitivos, que es precisamente el dominio de acci¨®n de PAX6, proviene nuestro cerebro medio (o mesenc¨¦falo), esencial para la visi¨®n, el o¨ªdo, la regulaci¨®n de la temperatura corporal, el control de los movimientos y el ciclo de sue?o y vigilia. Y de otro de nuestros sentidos, el olfato, que tambi¨¦n ancla sus or¨ªgenes en la noche de los tiempos de la vida animal, proviene nuestro c¨®rtex (o corteza), la capa m¨¢s externa del cerebro, que en las especies m¨¢s inteligentes ¡ªnosotros, los delfines, las ballenas, los elefantes¡ª ha crecido tanto que no nos cabr¨ªa en el cr¨¢neo de no haberse arrugado hasta producir esa fealdad abyecta que nos sentimos, de manera comprensible, reacios a aceptar como nuestra mente. Y que sin embargo lo es.

Del c¨®rtex y sus asociados, esos frutos evolutivos del ancestral cerebro olfativo, emanan todas las asombrosas aptitudes de la mente humana, todo aquello que nos hace tan diferentes y de lo que estamos tan orgullosos. Esa capa exterior y antiest¨¦tica del cerebro genera ¨Co, m¨¢s exactamente, encarna¡ª nuestras sensaciones del mundo exterior, nuestras ¨®rdenes voluntarias para mover la boca o los brazos, y un enjambre de ¡°¨¢reas de asociaci¨®n¡± donde se integran los sentidos, los recuerdos y los pensamientos para producir una escena consciente ¨²nica, el tejido del que est¨¢ hecha nuestra experiencia.

Todo el cerebro es un enigma, pero si hubiera que elegir un problema supremo en esa jungla, ese ser¨ªa el misterio de la consciencia. Y hay una historia cient¨ªfica que es preciso contar aqu¨ª. Uno de los grandes cient¨ªficos del siglo XX, Francis Crick, estaba verdaderamente preocupado de adolescente porque, cuando ¨¦l hubiera crecido, todo habr¨ªa sido ya descubierto. Cuando creci¨®, la primera misi¨®n del joven Crick fue dise?ar minas contra los submarinos alemanes.

Acabada la guerra, sin embargo, Crick se par¨® a pensar qu¨¦ grandes problemas quedaban por solucionar en la ciencia. Resolvi¨® que los enigmas esenciales eran dos: la frontera entre lo vivo y lo inerte, y la frontera entre lo consciente y lo inconsciente. Su primer enigma qued¨® resuelto de manera satisfactoria con la doble h¨¦lice del ADN que descubri¨® con James Watson en 1953. Y el segundo nunca lleg¨® a averiguarlo ¡ªeso le habr¨ªa convertido en el mayor cient¨ªfico de la historia¡ª, pero s¨ª fue capaz de estimular a investigadores m¨¢s j¨®venes y a los gestores de la financiaci¨®n de la ciencia norteamericana para que se concentraran en ese pin¨¢culo pendiente del conocimiento. El principal de sus colaboradores en esta exploraci¨®n fue Christof Koch, actual director del Instituto Allen de biociencia, en Seattle.

Quince a?os despu¨¦s de la muerte de Crick, Koch sigue cautivado por el problema de la consciencia. ?C¨®mo la actividad de las neuronas individuales, y de los circuitos que forman miles o millones de ellas, produce la sensaci¨®n ¨²nica y global de ser consciente, de haber despertado, de estar vivo? Esa convicci¨®n de que somos distintos de una medusa, de que somos una entidad trascendente, capaz de entender el mundo y distinta de todo lo anterior. Veamos el estado actual de esta l¨ªnea de investigaci¨®n crucial. Es ciencia b¨¢sica. Las aplicaciones siempre vienen despu¨¦s del entendimiento profundo, como demuestra la historia de la ciencia.

¡°La consciencia es todo lo que experimentas¡±, escribe Koch. ¡°Es la canci¨®n que se repite en tu cabeza, la dulzura de una mousse de chocolate, la palpitaci¨®n de un dolor de muelas, el amor feroz por tu hijo y el discernimiento amargo de que, al final, todos esos sentimientos se acabar¨¢n¡±. Hay dos campos cient¨ªficos que aspiran a, o no pueden evitar, competir con los poetas en la interpretaci¨®n del mundo: la cosmolog¨ªa y la neurolog¨ªa. Tiene toda la l¨®gica. Una buena ecuaci¨®n sintetiza una inmensa cantidad de datos en un cent¨ªmetro cuadrado de papel, igual que un buen verso.

Para fil¨®sofos como Daniel Den?nett, el problema de la consciencia es inseparable del enigma de los qualia: lo que sentimos como la rojez del color rojo, la dulzura de un dulce, la sensaci¨®n de dolor que nos produce un dolor de muelas. Estos fil¨®sofos creen que el enigma de los qualia no puede ser resuelto, ni siquiera abordado, por la ciencia, porque esas sensaciones son privadas y no pueden compararse, aprenderse ni medirse por referencias externas. Esta idea, sin embargo, contradice el principio general de que la mente equivale al cerebro, como ya avanz¨® hace 2.500 a?os Alcme¨®n de Crotona.

La investigaci¨®n actual apunta a que la llamada ¡°zona caliente posterior¡± del c¨®rtex nos hace conscientes?

Si todo lo que ocurre en nuestra mente es producto de ¡ªo m¨¢s bien es id¨¦ntico a¡ª la actividad de ciertos circuitos neuronales, la consciencia no puede ser una excepci¨®n, o de otro modo volver¨ªamos al animismo irracional, a la creencia en un alma separada del cuerpo, a los fantasmas y a los ectoplasmas. Crick y Koch decidieron saltarse el supuesto enigma de los qualia para concentrarse en buscar los ¡°correlatos neurales de la consciencia¡±, es decir, los circuitos m¨ªnimos suficientes para que se produzca una experiencia consciente. La estrategia ha sido fruct¨ªfera.

Tomemos el efecto bien conocido de la rivalidad binocular. Con un sencillo montaje, puedes presentar una imagen al ojo izquierdo de un voluntario (un retrato de Pili, por ejemplo) y otra al ojo derecho (un retrato de Juanma). Podr¨ªas pensar que el voluntario ver¨ªa una mezcla chocante de las dos caras, pero si le preguntas ver¨¢s que no es as¨ª. Ve un rato a Pili, luego de pronto a Juanma, despu¨¦s otra vez a Pili y as¨ª. Los dos ojos rivalizan por hacer llegar su informaci¨®n a la consciencia (de ah¨ª ¡°rivalidad binocular¡±). ?Qu¨¦ cambia en el cerebro cuando la consciencia flipa de una cara a la otra?

Los experimentos de este tipo, combinados con las modernas t¨¦cnicas de imagen cerebral, como la resonancia magn¨¦tica funcional (fMRI), apuntan una y otra vez a la ¡°zona caliente posterior¡±. Est¨¢ compuesta por circuitos de tres l¨®bulos (partes del c¨®rtex cerebral): el temporal (encima de las orejas), el parietal (justo encima del temporal, en todo lo alto de la cabeza) y el occipital (un poco por encima de la nuca). Esto es en s¨ª mismo una sorpresa, porque la mayor¨ªa de los neurocient¨ªficos habr¨ªan esperado encontrar la consciencia en los l¨®bulos frontales, la parte m¨¢s anterior del c¨®rtex cerebral, y la que m¨¢s ha crecido durante la evoluci¨®n humana. Pero no es as¨ª. La consciencia reside en zonas posteriores del cerebro que compartimos con la generalidad de los mam¨ªferos.

Otro descubrimiento reciente es que las ¨¢reas implicadas en la consciencia ¡ªla zona caliente posterior¡ª no son las que reciben las se?ales directas de los ojos y los dem¨¢s sentidos. Lo que ocurre en esas ¨¢reas primarias no es lo que el sujeto ve, o es consciente de ver. La consciencia est¨¢ en ¨¢reas que reciben, elaboran e interconectan esa informaci¨®n primaria, tanto en la vista como en los dem¨¢s sentidos.

Una pr¨¢ctica quir¨²rgica tradicional nos ofrece m¨¢s pistas valiosas. Cuando los neurocirujanos tienen que extirpar un tumor cerebral, o los tejidos que causan ataques epil¨¦pticos muy graves, toman antes una precauci¨®n bien l¨®gica: a cr¨¢neo abierto, estimulan con electrodos las zonas vecinas para ver exactamente d¨®nde est¨¢n en el mapa del c¨®rtex, y hasta d¨®nde conviene llegar (o no llegar) con el bistur¨ª. Fue as¨ª, de hecho, como se cartografi¨® el hom¨²nculo motor, esa figura humana deforme que tenemos encima de la oreja y controla todos nuestros movimientos voluntarios. Estimula aqu¨ª y el paciente mueve una pierna; estimula all¨ª y mover¨¢ el dedo medio de la mano izquierda, o la lengua y los labios.

Cuando lo que se estimula es la zona caliente posterior, el paciente experimenta todo un abanico de sensaciones y sentimientos. Puede ver luces brillantes, caras deformadas y formas geom¨¦tricas, o sentir alucinaciones en cualquier modalidad sensorial, o ganas de mover un brazo (pero esta vez sin llegar a moverlo). En su forma normal, este parece ser el material con el que se teje nuestra consciencia. Cuando parte de la zona caliente resulta da?ada por una enfermedad o un accidente, o extirpada por los cirujanos, el paciente pierde contenidos de la consciencia. Se vuelven incapaces de reconocer el movimiento de cualquier objeto o persona, o el color de las cosas, o de recordar caras que antes le resultaban familiares.

La neurociencia, por tanto, no solo ha demostrado la hip¨®tesis de Alcme¨®n de Crotona ¡ªque el cerebro es la sede de la mente¡ª, sino que tambi¨¦n ha encontrado el lugar exacto en que reside la consciencia. Entender c¨®mo funciona ese trozo de cerebro es una cuesti¨®n mucho m¨¢s dif¨ªcil, que alg¨²n d¨ªa merecer¨¢ un Premio Nobel. Pero la mera localizaci¨®n de la consciencia en la parte posterior del c¨®rtex cerebral tiene una implicaci¨®n n¨ªtida. El sello distintivo de la evoluci¨®n humana es el crecimiento explosivo del c¨®rtex frontal. El c¨®rtex posterior, incluida la zona caliente, lo hemos heredado de nuestros ancestros mam¨ªferos y de m¨¢s all¨¢. Muchos animales, por lo tanto, deben ser conscientes: tienen una mente en el sentido de Alcme¨®n. Es una idea perturbadora, pero tendremos que aprender a vivir con ella y a gestionar sus implicaciones.

Entender el cerebro es sin duda uno de los mayores retos que tiene planteados la ciencia actual. Se trata del objeto m¨¢s complejo del que tenemos noticia en el universo, y la tarea resulta formidable. Pero la recompensa ser¨¢ grande para la investigaci¨®n y el pensamiento. Quiz¨¢ no falte tanto para ello.