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No 25/2007 6,50 €

9 771695 088703

Julio/Agosto 2007

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Pensamiento mágico • Luis Simarro • Integración sensorial • Neuroprótesis interactivas

• ¿Cuándo podemos hablar de muerte? • Desarrollo de la mente moderna

SUMARIO Julio / Agosto de 2007 Nº 25

12 Desarrollo de la mente moderna

Cameron McPherson Smith La convergencia de psicología y arqueología permite ir descifrando los pasos seguidos por la evolución del pensamiento.

18 Integración sensorial

Christoph Kayser El ser humano dispone de cinco sentidos. Para percibir el entorno de forma integral, deben cooperar e incluso, a veces, fundirse entre sí.

22 Los niños olvidados

Mila Hanke La proporción de pacientes psiquiátricos con hijos es muy alta en Occidente. Pese a ello, se ha venido subestimando la repercusión de la enfermedad psíquica de uno u otro de los progenitores en la descendencia. Ofrecemos un retazo de una vida entre la normalidad y la locura.

32 Neuroprótesis interactivas

Frank W. Ohl y Henning Scheich Desde hace tiempo se vienen aplicando implantes oculares y auriculares. Pero, ¿qué hay de las prótesis cerebrales? Se trata de una idea a la que es difícil acostumbrarse, aunque viable.

36 Pensamiento mágico

Peter Brugger Las personas con inclinación por lo extrasensorial producen frecuente desconcierto en los ensayos experimentales. No sólo descuellan en algunos tests de creatividad, sino que perciben su entorno de una forma peculiar.

78 ¿Cuándo podemos hablar de muerte? Yvonne Raley Cuando una persona ha dejado de poder realizar sus funciones cerebrales decimos que está muerta desde el punto de vista clínico y jurídico. No importa que su tórax responda a la acción del aparato de respiración asistida o siga latiendo su corazón. ¿Qué relación guarda el reconocimiento de la muerte con la donación de órganos?

SECCIONES ENCEFALOSCOPIO

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Con la otra mano. Mente pródiga. Frenos mentales. Anestésicos de mayor tamaño molecular. Daños cerebrales y opciones morales. Algo, hum..., inesperado. Apueste a lo que está pensando

RETROSPECTIVA

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Luis Simarro Lacabra (1851-1921) Las técnicas de tinción de la Escuela Histológica Española

ENTREVISTA

43 26 Riesgos quirúrgicos

y denuncias judiciales Katrina Firlik Para un neurocirujano valorar los riesgos de una intervención y comunicárselo al paciente puede ser tan complicado como la cirugía misma.

Owen Holland Cuando la técnica se adelanta a la ciencia

MENTE,

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Ludopatía cibernética. Cooperación activa del paciente psiquiátrico. ¿Hacia una “neurohermenéutica”?

PUNTO

52 Dormir para recordar Matthew P. Walker Nuestro cerebro necesita dormir antes y después de aprender nuevas cosas, independientemente del tipo de memoria de que se trate. Las siestas nos pueden ayudar, mientras que la cafeína no es un buen sustituto.

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CEREBRO Y SOCIEDAD

DE MIRA

Morir forma parte de la vida ¿Existe una definición unívoca de muerte, basada en el fallo cerebral? Dialogan sobre la cuestión Dieter Birnbacher y Wilfried Härle.

ILUSIONES

88

Camuflajes y percepciones El camuflaje en los peces y otros animales proporciona claves para comprender la percepción visual.

62 Bases biológicas de la aritmética elemental

Stanislas Dehaene Primates y humanos disponen de neuronas especializadas en números. Tales células habrían dotado a la especie humana de la intuición de número, concepto sobre el que se sustentaría el constructo cultural que son las matemáticas.

68 El sexo del cerebro Antonio Guillamón y Santiago Segovia El cerebro se diferencia sexualmente durante períodos críticos.

SYLLABUS

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Circuitos en el sistema límbico Horno de emociones, diario de actividades y puerta al mundo de los olores, todo eso es el sistema límbico.

LIBROS

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Del experimento en psicología

COLABORADORES DE ESTE NUMERO ASESORAMIENTO Y TRADUCCIÓN: DIRECTOR GENERAL

MARIÁN BELTRÁN: Desarrollo de la mente moderna, Riesgos quirúrgicos y denuncias judiciales; DAVID B ARBERO : Integración sensorial, Neuroprótesis interactivas; F. ASENSI: Los niños olvidados; ANGEL GONZÁLEZ DE PABLO: Pensamiento mágico; JUAN AYUSO: Cooperación activa del paciente psiquiátrico; DAVID COSTA: Dormir para recordar; LUIS BOU: Bases biológicas de la aritmética elemental, Encefaloscopio; I. NADAL: ¿Cuándo podemos hablar de muerte?, Punto de mira, ¿Hacia una “neurohermenéutica”?; J. VILARDELL: Encefaloscopio; ALEX SANTATALA: Entrevista, Ludopatía cibernética; JOANDOMÈNEC R OS : Ilusiones; IGNACIO NAVASCUÉS: Syllabus

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ENCEFALOSCOPIO Con la otra mano

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A mayor edad de los probandos, menor éxito tenían en las pruebas de eficiencia motora de su mano derecha, la dominante. El rendimiento de la mano izquierda no disminuía de una manera tan drástica con la edad. Cabría pensar que la mano dominante resistiría a la degeneración mejor que la otra, dice el director de la investigación, Hubert R. Dinse, de la Universidad del

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onsiderado el fenómeno desde un enfoque positivo: al envejecer, nos volvemos más ambidextros. Desde otro negativo: el desarrollo de la nueva destreza se debe a la rapidez con la que la mano dominante pierde su habilidad. Investigadores de la Universidad del Ruhr en Bochum y del Instituto de Tecnología de California hicieron pruebas con 60 voluntarios que se declararon diestros.

Ruhr en Bochum. Dado que sucede lo contrario, algo ha de ser responsable del declive. Dinse lo atribuye al desgaste y deterioro de la mano con el tiempo. En un segundo experimento, que se verificaba el uso de la mano, 36 voluntarios realizaron en su casa tareas domésticas portando sensores que detectaban cuál de las dos manos estaba en movimiento en un instante dado. Los sensores indicaban que, mientras los individuos más jóvenes preferían utilizar su mano dominante, los de más edad utilizaban ambas manos por igual, incluso sin saberlo. “Todos los sujetos declararon que eran estrictamente diestros”, explica Dinse, por la razón probable de su costumbre de autodeclararse así y porque seguían escribiendo con la mano derecha. Para esclarecer las causas de tales cambios, Dinse recurrirá a las técnicas de formación de imágenes para comparar los cambios que experimenta la activación cortical en el cerebro con el transcurso de los años. Investigaciones anteriores han hecho ver que el hemisferio izquierdo, responsable de la mano derecha, es más activo en adultos jóvenes diestros, por lo que el envejecimiento podría inducir una reducción en la activación del hemisferio izquierdo o una intensificación en el derecho. —Melinda Werner

Mente pródiga uestra mente está construida para vagabundear. A esa conclusión acaba de llegar un trabajo en el que se sostiene que tenemos una red de regiones cerebrales dedicadas al pensamiento errabundo, red que se conecta o desconecta dependiendo de lo atentos que hayamos de estar en la realización de las tareas. Por investigaciones anteriores se sabía que esa red “por defecto”, integrada por siete regiones cerebrales, entra en servicio en cuanto estamos en reposo: mientras miramos la televisión o contemplamos una puesta de sol. Se desconocía la función que pueda cumplir esta libertad para que la materia gris se entregue a sus antojos. Ahora, Malia F. Mason y su equipo, de la facultad de medicina de Harvard, han encontrado que las tareas monótonas, poco interesantes o carentes de dificultad ponen en marcha la red “por defecto”. Su labor consistió en escanear el cerebro de varios sujetos mientras se evaluaba su capacidad para recordar secuencias breves de letras. Cuando hicieron la prueba con un conjunto de letras ya conocido, en el que los voluntarios habían sido entrenados durante días —¡qué aburrimiento!— sus redes de fantaseo en vigilia se pusieron en quinta velocidad. En cambio, cuando tenían que concentrarse en clasificar nuevas combinaciones de letras, las redes quedaron en reposo. Esta pauta coincidía con las manifestaciones subjetivas que cada

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sujeto iba expresando sobre cuándo su mente se distraía de las tareas. “Hacemos sin cesar cosas poco interesantes”, dice Mason. Y señala que el fantaseo diurno no siempre es frívolo. “Casi todo el mundo manifiesta que se dedica a pensar o a proyectar su futuro, y eso es extremadamente adaptativo”. —Mason Inman

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Frenos mentales

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ué le impide pulsar la tecla que enviaría esa carta electrónica en que le echa una bronca a su jefe? Tres áreas del cerebro conectadas por caminos directos. Un grupo de científicos de la Universidad de California en San Diego pidieron a los participantes que planearan una acción, esperaran a oír una señal de parada y decidieran si obedecerla o seguir su propio plan. Las imágenes cerebrales revelaron que, durante breves milisegundos, se activa un circuito de frenado neural, el tiempo justo para que los participantes decidan. La corteza

parietal inferior envía la señal de frenado al núcleo subtalámico del mesencéfalo, que detiene la actividad motriz. Una tercera área, la zona motriz presuplementaria, inicia el plan que detiene o continúa la acción. Entre las zonas no existen sinapsis, lo que facilita la comunicación directa. El conocimiento de ese circuito podría socorrer a los pacientes de trastornos motores, como el de la enfermedad de Parkinson, cuyos cerebros a veces parecen haberse agarrotado en la función de parada. —Thania Benios

Anestésicos de mayor tamaño molecular os anestésicos pueden instigar en el cerebro los mismos cambios moleculares que se han observado en la enfermedad de Alzheimer. Personas mayores mentalmente muy lúcidas han sufrido graves deterioros cognitivos tras pasar por el quirófano o por otras actuaciones que exigen anestesia, afirma Pravat K. Mandal, de la Universidad de Pittsburgh. “No se sabe cómo sucede”. Mandal ha acometido el estudio de la interacción entre ciertos anestésicos y péptidos cerebrales, posible causante de los problemas cognitivos. Aunque nos hallamos lejos de haber desentrañado la enfermedad de Alzheimer, se sabe que comporta la formación cerebral de placas amiloides. Estas estructuras proteínicas fibrosas aparecen cuando los péptidos beta-amiloides empiezan a agregarse en grumos. En trabajos anteriores se ha revelado que la mezcla en un tubo de ensayo de anestésicos y de beta péptidos amiloides hace que los péptidos se adhieran entre sí con mayor facilidad de la normal. Mandal, valiéndose de la espectroscopía por resonancia magnética nuclear (RMN), ha sondeado las interacciones entre diferentes anestésicos y péptidos beta-amiloides. Ha

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Los anestésicos entrañan riesgos para los pacientes de edad.

descubierto que cada molécula de halotano, anestésico que se administra por inhalación, se liga en el seno de una cavidad del péptido; al provocar así su cambio de forma, facilita la agregación con otras moléculas peptídicas. El halotano era el anestésico que presentaba mayor efecto de agrupamiento; pero no suele aplicarse ni en Europa ni en Norteamérica. Otros dos anestésicos, el isoflurano y el propofol, provocan también agrupamiento, si bien su efecto no es tan intenso. Un tercero, el tiopental, no provoca agrupamientos de ningún tipo, porque su molécula es demasiado grande para alojarse en la concavidad del péptido. Mandal advierte que estos anestésicos y estos péptidos pueden tener un comportamiento muy diferente en el cerebro, por lo que ahora proyecta buscar los mismos efectos en un modelo del mal de Alzheimer en ratones. Si la causa del declive cognitivo fuesen los enlaces de péptidos, cabría pensar en el diseño de un anestésico que se ligue al péptido beta-amiloide de un modo que impida su agrupamiento, para así proteger a los pacientes durante la intervención quirúrgica. —Kurt Kleiner

Daños cerebrales y opciones morales

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uánto dudaría usted en empujar a alguien ante un tren a toda marcha para impedir que éste mate a otras cinco personas? La respuesta sería que nada en absoluto si padece usted de una lesión en la corteza prefrontal ventromedial (CPVM), una zona del prosencéfalo asociada a las reacciones emocionales. En cierto ensayo reciente dirigido por Antonio Damasio, los voluntarios quedaban expuestos ante situaciones de esa índole. Se comprobó lo siguiente: los sujetos que pade-

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cían alguna lesión en la CPVM mostraban una propensión tres veces mayor que los sanos a lanzar a una persona a una muerte cierta para el bien de la mayoría. En otra situación parecida, los pacientes de CPVM se mostraron cinco veces más propensos a justificar el ahogamiento de un bebé. Para Damasio, los pacientes no son amorales sino que parecen carecer del natural conflicto entre emociones y razón. —Nikhil Swaminathan

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Algo, hum..., inesperado os hablantes que abusan de rellenos como “hum...” y “euh...” suelen merecer desdén. Injustamente. Le hacen un favor a sus oyentes. Investigadores de las universidades de Edimburgo y de Stirling han medido la actividad cerebral para evaluar el grado de comprensión de los oyentes. Inmediatamente después de la audición de palabras, la actividad cerebral del oyente decae en picado. Según ese trabajo, cuanto mayores las espigas de dicha actividad, más difícil le resulta al oyente situar las palabras en contexto. Se midieron tales espigas en 12 voluntarios, después de que éstos oyeran cuatro combinaciones de frases, que contenían tanto palabras finales predictibles como impredictibles, y en las que era emitida en unos casos, y en otros o no, un sonido “euh” justamente antes de la palabra diana. Se observó que un “euh”—sobre todo si era oído antes de una palabra impredictible— producía un acortamiento en las espigas de actividad cerebral en los oyentes, lo que sugería que la sílaba de marras les servía de ayuda a los probandos para situar más fácilmente las palabras en contexto. A continuación, los científicos verificaron cuáles eran las palabras diana que se recordaban mejor. “Las palabras que iban precedidas por este balbuceo tenían mayor probabilidad de ser más tarde reconocidas con precisión”, dice Martin Corley, profesor en Edimburgo y uno de los autores del estudio. Aunque se ignora la razón de que los “euh” ayuden al oyente a comprender y recordar, tal vez se deba a que le previenen de que a continuación viene algo inesperado. —Melinda Werner

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Apueste a lo que está pensando e muchas de las tareas que nuestro cerebro realiza ni nos percatamos. En cambio, guardamos conciencia clara de otras. A veces, les resulta difícil a los neurocientíficos determinar cuándo somos conscientes de nuestros actos. ¿Podrían servir las apuestas para el estudio de la consciencia? Navindra Persaud, Peter McLeod y Alan Cowey, de la Universidad de Oxford, se habían aprestado a investigar las situaciones en la que los individuos pueden mostrar un alto grado de habilidad cognitiva sin que se aperciban de ello. En uno de los ensayos se centraron en GY, quien, por haber sufrido lesiones en su corteza visual, asegura que carece de visión en el ojo derecho. Pero GY posee una inusitada facultad, denominada visión a ciegas: conjetura con razonable acierto si a ese ojo se le está o no mostrando un determinado símbolo, a pesar de que declara no tener conciencia de verlo. La cuestión que seguía pendiente era la de si el sujeto tenía en algún momento conciencia de su habilidad. Los investigadores le solicitaron que, tras cada corazonada, hiciera una de estas dos apuestas: una libra o media libra. Si la corazonada resultaba correcta, la cantidad apostada le era sumada a sus ganancias; en cambio, Mente y cerebro 25/2007

si era errónea, le era detraída. GY tendría así un incentivo dinerario para ser consciente de cuando conjeturaba correctamente y apostar fuerte en tales ocasiones. Pero aunque GY acertaba en un 70 por ciento de las veces, sólo hacía apuestas fuertes en alrededor de la mitad de las veces, es decir, casi al puro azar. Esta disociación entre los logros cognitivo y apostador resulta sorprendente, porque en cierto modo, la decisión sobre la cuantía de las apuestas es muy parecida a la de afirmar “sí” o “no” sobre la visión de un objeto. Tamaña desconexión entre las facultades de GY en la visión a ciegas y su éxito al apostar inducen a pensar que las decisiones sobre apuestas son de un tipo especial, pues el éxito en las apuestas parece exigir conciencia de la realización propia. Persaud y sus colegas han utilizado ya este vínculo para medir el grado de alerta en voluntarios sanos. “Tenemos la esperanza de combinar (el test de la apuesta) con técnicas de formación de imágenes y de grabación”, expresa. Ello pudiera hacer factible la identificación del esquivo circuito neuronal que codifica la consciencia. —Kaspar Mossman CORBIS

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RETROSPECTIVA

Luis Simarro Lacabra (1851-1921) Las técnicas de tinción de la Escuela Histológica Española José María López Piñero

acido en Roma, Simarro era hijo del pintor valenciano Ramón Simarro Oltra, quien entonces estaba pensionado en la capital italiana. Quedó huérfano a los tres años en trágicas circunstancias: su padre murió muy joven, víctima de la tuberculosis pulmonar, y su madre, trastornada por el fallecimiento, se suicidó. Acogido por un tío mater-

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no, tuvo una educación muy cuidada. Estudió, lo mismo que Peregrín Casanova y otros médicos darwinistas valencianos, en el Instituto Provincial de Segunda Enseñanza de Valencia, y desde su adolescencia fue influido, además, por el círculo en torno a Vicente Boix Ricarte, catedrático de dicho centro y personalidad destacada del liberalismo progresista. Tras obtener el título de bachiller, en diciembre de 1867, por recomendación de Boix

comenzó a dar clases de historia natural en el Colegio de San Rafael, pero fue expulsado por los religiosos que lo regentaban cuando descubrieron que estaba leyendo a Darwin y quizá difundiendo sus ideas. En el otoño de 1868, coincidiendo prácticamente con la revolución democrática, ingresó en la facultad de medicina, en la misma Valencia, donde tuvo entre sus maestros al naturalista Rafael Cisternas Fontseré y al clínico Joaquín

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Serrano Cañete, ambos darwinistas, quienes contribuyeron a profundizar su adhesión al evolucionismo. Por otra parte, se integró plenamente en el ambiente revolucionario, significándose muy pronto como un radical desde el punto de vista político e intelectual. Fue uno de los dirigentes de la juventud republicana local, estuvo en las barricadas durante el levantamiento de 1869, dio cursos sobre higiene laboral en el Centro Republicano de la Clase Obrera (1870-71) y publicó en el Boletín-Revista del Ateneo Científico y Literario una vibrante defensa del positivismo (1872). Resultó inevitable su enfrentamiento con los profesores de ideología política conservadora o meramente reformista, uno de los cuales, el cirujano Enrique Ferrer Viñerta, le suspendió, a pesar de ser el alumno más brillante del curso. Para terminar la carrera, Simarro se trasladó en el otoño de 1873 a Madrid, donde entró en relación con Pedro González de Velasco. Trabajó en el laboratorio micrográfico de su Museo Antropológico, enseñó en la Escuela Libre de Medicina y Cirugía que allí funcionaba y fue redactor de su revista El Anfiteatro Anatómico Español. Por otra parte, completó su formación asistiendo a las sesiones de la Sociedad Histológica Española que había fundado Aureliano Maestre de San Juan. En 1876, al comenzar a funcionar la Institución Libre de Enseñanza, se encargó de dar en ella cursos de divulgación científica y de fisiología del sistema nervioso. El mismo año, ganó una plaza en el Hospital de la Princesa y durante el siguiente fue nombrado director del Manicomio de Santa Isabel en Leganés. En esta última institución chocó bien pronto con las autoridades eclesiásticas, que le obligaron finalmente a dimitir en 1879. En sus publicaciones, cursos y conferencias de estos años anteriores a su estancia

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LUIS SIMARRO trabajando en su laboratorio con un grupo de discípulos. En primer término, un frasco de bicromato potásico, empleado en el método de Golgi. Oleo de Joaquín Sorolla (1897).

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en París, Simarro se presentó como un seguidor del darwinismo, influido principalmente por la obra de Haeckel. Aparte de cuestiones generales y teóricas, se ocupó, desde una perspectiva evolucionista, de temas concretos de anatomía comparada, embriología e histología, sobre todo del sistema nervioso, basándose especialmente en los trabajos de Haeckel y Gegenbaur. Desde 1880 a 1885, trabajó en París junto a Mathias Duval, Louis Antoine Ranvier, Jean Martin Charcot y Valentin Magnan. El primero confirmó su adhesión al darwinismo, tema sobre el que siguió publicando trabajos y pronunciando conferencias. Ranvier, además de perfeccionar su ya notable preparación de micrógrafo, le orientó de modo definitivo hacia la neurohistología. Charcot y Magnan fueron los principales responsables de su posterior orientación como neuropsiquiatra. Durante este período parisino, Simarro ingresó también en la masonería, poco después de que Cajal lo hiciera en Zaragoza. De regreso a Madrid, Simarro ejerció privadamente la neuropsiquiatría, siendo como clínico un fiel seguidor de las doctrinas de Emil Kraepelin, que combinó con los puntos de vista de sus maestros en París. Prestó especial atención a la relación entre la psiquiatría y el derecho penal, participando en numerosos casos, como el célebre del psicópata Cayetano Galeote, asesino del obispo de Madrid (1886). Encabezó la oposición de los médicos españoles a las teorías de Enrico Ferri y Cesare Lombroso, a pesar de lo cual, colaboró con los juristas partidarios de las mismas para promover la fundación de la Escuela de Criminología (1903), en la que fue profesor de psicopatología. De acuerdo con los supuestos de su mentalidad como neuropsiquiatra, mantuvo un interés primordial por dos disciplinas básicas: la neurohistología y la psicología experimental. Nicolás Achúcarro y Gonzalo Rodríguez Lafora, sus principales discípulos, cultivaron igual que él la psiquiatría y la investigación histológica, mientras que otros, como José Sanchis Banús y José María Sacristán, se dedicaron casi exclusivamente a la clínica. En 1902 ganó por oposición la cátedra de

psicología experimental de la Universidad de Madrid, primera de su clase en España, y después creó una fundación que ha tenido un triste destino. Fue el principal impulsor de que en 1907 se organizara la Asociación Española para el Progreso de las Ciencias y de que un año después celebrara su primer congreso, en el que Cajal pronunció el discurso inaugural y se encargó de resumir las comunicaciones de la Sección de Ciencias Naturales. También ambos participaron juntos en la organización inicial de la Junta para Ampliación de Estudios e Investigaciones Científicas. Simarro llegó a Gran Maestre de la masonería española (1913) y a ser un miembro muy destacado de la Fédération Internationale de la Libre Pensée, desde la que apoyó el movimiento europeo que criticó la condena a muerte de Francisco Ferrer, tras los sucesos de la Semana Trágica de Barcelona. En sus Recuerdos, Cajal se refirió a su primera estancia en el laboratorio de Simarro en los siguientes términos: “Debo a L. Simarro, el afamado psiquiatra y neurólogo de Valencia, el inolvidable favor de haberme mostrado las primeras buenas preparaciones con el proceder del cromato de plata, y de haber llamado la atención sobre la excepcional importancia del libro del sabio italiano, consagrado a la inquisición de la fina estructura de la sustancia gris. Merece contarse el hecho porque sobre haber tenido importancia decisiva en mi carrera, demuestra una vez más la potencia vivificante y dinamógena de las cosas vistas”. Se refería, por supuesto, a Camillo Golgi, a su tratado sobre la histología del sistema nervioso central (1886) y a su método de impregnación cromoargéntica, primera técnica que permitió teñir de modo preciso y selectivo las células nerviosas y sus prolongaciones. No suele tenerse en cuenta que Simarro le enseñó también entonces la técnica ideada por Carl Weigert y modificada por Jakob Pal, que tiñe con hematoxilina la mielina de las fibras nerviosas, utilizada asimismo durante largo tiempo por Cajal y sus discípulos, a pesar de que lo dice en sus Recuerdos a continuación: “D. Luis Simarro, recién llegado de 9

2.

CORTE DE UNA LAMINA CEREBELOSA HUMANA. Figura 176 del Manual de histología (1884-1888) de Cajal. Tinción con el método de Golgi, que le acababa de enseñar Simarro.

París y entregado al noble empeño de promover entre nosotros el gusto hacia la investigación... Fue precisamente en casa del Dr. Simarro, donde por primera vez tuve ocasión de admirar excelentes preparaciones del método de Weigert-Pal”. A partir de 1887, Cajal y Simarro se mantuvieron en relación, directamente y a través de la correspondencia. Atravesó un período de tensión con motivo de las oposiciones a la cátedra de histología y anatomía patológica de la facultad de medicina, de Madrid, que quedó vacante tras el fallecimiento de Maestre de San Juan en 1890, pero su amistad no llegó a romperse. En los años de transición del siglo XIX al XX continuó, lo que explica que Simarro publicara en la revista de Cajal y demostrara públicamente en su laboratorio un método de tinción que había ideado y con el que volvió a influir de modo decisivo en la trayectoria científica de éste. Cuando terminó la publicación de su gran obra La textura del sistema nervioso (1904) Cajal había alcanzado brillantemente la meta que se había 10

propuesto con el examen sistemático de todos los territorios nerviosos con el método de Golgi: demostrar la individualidad de las neuronas, aclarar su génesis y ofrecer un modelo estructural del funcionamiento del sistema. Sin embargo, poco antes se le había planteado la necesidad de conocer la estructura interna de la célula nerviosa, problema para el que le resultaba indispensable una nueva técnica. En 1896 había dedicado a la cuestión el trabajo Estructura del protoplasma nervioso, en el que resumió con cierta amplitud el resultado de unas investigaciones de Simarro que éste, según su costumbre, no había dado a conocer directamente, sino a través de una tesis doctoral: “Los husos cromáticos faltan por completo en el arranque y trayecto del cilindro-eje, hallándose constantemente en el cuerpo celular y porción inicial de las prolongaciones protoplásmicas. Estas investigaciones de Simarro son tanto más interesantes, cuanto que han sido hechas en estado fresco a favor de un modo especial de aplicación del azul de metileno... método que, dicho sea

de paso, excluye la idea de que los husos cromáticos se deban a la acción coagulante del alcohol o bicloruro de mercurio”. En la avalancha de publicaciones oportunistas y de pintorescos actos conmemorativos que Cajal sufre en cada aniversario de su biografía se continúa diciendo que Simarro era “un aficionado a la histología”. Un año después, Simarro realizó un trabajo, asimismo relativo a la estructura interna de la célula nerviosa, sobre el que informó en una carta a Cajal, escrita a finales de abril, que refleja de modo muy expresivo la manera en la que le comunicaba el resultado de sus investigaciones: “Amigo Cajal: no sabe cuánto siento no haber podido terminar el trabajo sobre la lombriz de tierra. Pero si Vd. no publica enseguida su revisión, es posible que llegue a tiempo para que Vd. lo utilice. Tengo hecha una lámina principal, y... espero tener más tiempo para ocuparme de este asunto que me parece de interés, pues resulta que las fibras de la lombriz son en verdad tubos que contienen una sustancia granulosa central y también una fibra espiral. Las impregnaciones argénticas de Retzius son (sin duda en algunos casos) de neuroglia. No le envío a Vd. el dibujo por temor de no poder terminar ahora el escrito; pero si Vd. lo quiere se lo remitiré para que vayan preparando el cliché”. Como tantos otros trabajos suyos de los que daba noticia a sus discípulos y colegas, Simarro no llegó a publicar el relativo a la lombriz de tierra, pero sí envió sus materiales a Cajal. En una carta al neurohistólogo sueco Gustaf Retzius, éste le dijo el 2 de enero de 1898: “La fibra espinal del axón hace más de 1 año que pude observarla ya en preparaciones de la lombriz de tierra ejecutadas por mi amigo el Dr. Simarro, con ayuda de un método especial (coloración por el ácido ósmico y el ácido pirogálico). Estas preparaciones no se muestran, sin embargo, muy demostrativas en lo relativo a las fibras intraprotoplasmáticas”. La necesidad de conocer la estructura interna de las células nerviosas pasó a primer plano porque se hicieron críticas frontales a la teoría de la neurona, reformulando la teoría reticular Mente y cerebro 25/2007

sobre la base de que las neurofibrillas existentes en su interior formaban una red continua interneuronal que sería responsable del impulso nervioso. Convencido de que la solución del problema residía en “contemplar las susodichas neurofibrillas en preparaciones irreprochables”, lo que en modo alguno habían conseguido los seguidores del reticularismo, Cajal trabajó intensamente en busca de la técnica de tinción apropiada. Tras numerosos ensayos infructuosos la encontró, por fin, en octubre de 1903, partiendo del “proceder fotográfico” original de Luis Simarro, quien lo había dado a conocer tres años antes en un artículo publicado en la Revista Trimestral Micrográfica del propio Cajal. La importancia de la técnica residía en que se conseguía con ella impregnar las neurofibrillas, permitiendo así investigar su disposición en el interior de las células nerviosas y sus prolongaciones, mientras que el método de Golgi solamente ofrecía imágenes del perfil de las mismas. En sus Recuerdos, Cajal dijo: “Consagré en 1903 particular atención al método del doctor Simarro, primer autor que logró teñir las neurofibrillas mediante las sales de plata”, y resumió “la técnica del ilustre neurólogo español” en “seis operaciones esenciales”. Cajal presentó al XIX Congreso Internacional de Medicina celebrado en Madrid en abril de 1903 unas Consideraciones críticas sobre la teoría de A. Bethe acerca de la estructura y conexiones de las células nerviosas, que fueron seguidas por comentarios de Luis Simarro y el belga Arthur van Gehuchten favorables a la teoría neuronal y del italiano Arturo Donaggio, que mantuvo una posición ambigua. Entre los congresistas españoles destacó en sus memorias “muy señaladamente al Dr. Simarro, quien en presencia de numerosos sabios extranjeros mostró, en el Laboratorio de Investigaciones Biológicas, excelentes preparaciones de la red neurofibrilar con un método original”. Tras analizarlo meticulosamente, Cajal introdujo una modificación del “proceder fotográfico” de Simarro: el célebre método del nitrato de plata reducido. Utilizado sistemáticamente durante una década por el gran Mente y cerebro 25/2007

3. CELULA MOTRIZ DE LA MEDULA ESPINAL. Ilustración del trabajo de Cajal Estructura del protoplasma nervioso (1896), que publicó cuando estaba probando distintas técnicas de Simarro que permitieran teñir dicha estructura, antes de que éste ideara su “método fotográfico”. histólogo aragonés y sus discípulos, este método permitió el conocimiento de la disposición neurofibrilar en el protoplasma nervioso y en las arborizaciones pericelulares, así como desmentir las críticas que, basándose en ella, se habían hecho a la teoría de la neurona. La muerte de Simarro en 1921 le impidió conocer el generoso reconocimiento que Cajal hizo de su magisterio en la edición de 1923 de los Recuerdos. A ello se refiere en una carta que escribió el 8 agosto de 1922 a Carlos María Cortezo, uno de los mejores amigos de ambos: “Oportuno y justo está usted al hablar de Simarro, que no ha sido apreciado en toda su valía... Yo procuraré siempre hacer justicia al que, discípulo de Ranvier, trajo de París la buena nueva de la histología, esparciéndola a los cuatro vientos y beneficiándonos a todos. De su generoso magisterio guardo los mejores recuerdos y así, en mi autobiografía procedí como con todos aquellos sabios a quienes debí

el inestimable favor de una enseñanza práctica... murió sin haber leído mis Recuerdos y sin saber lo mucho que yo le veneraba y quería”. Los lectores de Mente y cerebro ya saben que la línea de trabajo de Simarro la continuó Nicolás Achúcarro hasta su prematura muerte en 1918 y, a partir de entonces, Pío Del Río Hortega, su principal discípulo. Me limitaré a recordar que Achúcarro se esforzó en obtener una técnica de tinción apropiada para colorear la neuroglia y la sustancia fundamental del tejido conectivo, especialmente la reticulina. Ello le condujo en 1911 a la invención del método del tanino y la plata amoniacal, con el que pudo realizar varias contribuciones de relieve, entre ellas, varias relativas a las lesiones vasculares en la parálisis general progresiva. Sin embargo, la nueva técnica no permitía estudios sistemáticos de la neuroglia, como los que realizó Río Hortega, con su primera gran aportación: el método del carbonato argéntico. 11

Desarrollo de la mente moderna La convergencia de psicología y arqueología permite ir descifrando los pasos seguidos por la evolución del pensamiento

Cameron McPherson Smith

E

n los años de carrera, cursada en el Instituto de Arqueología de la Universidad de Londres, se nos enseñaba que propio de nuestra especialidad era, en definitiva, descubrir “la mente que había tras el artefacto”; es decir, conocer la persona que había fabricado el objeto en cuestión y nos hallábamos analizando. Una recomendación fácil de seguir si observábamos las rudimentarias piedras con muescas que representaban la mayor parte de la prehistoria humana. En mi ingenuidad estudiantil, suponía yo por entonces que las mentes que crearon tales artefactos debieron de haber sido muy simples. Al pasar al estudio del arte rupestre, los restos funerarios y las complejas herramientas que marcaron la aparición de los humanos modernos hace más de 30.000 años, cambió mi perspectiva. ¿Cómo había surgido esa nueva mente y a qué podía atribuirse un desarrollo cognitivo tan espectacular? Incapaz de comprenderlo por mí mismo, se lo planteé abiertamente a uno de mis profesores. Su respuesta, con retranca profesoral, constituía la quintaesencia del carácter británico: “¿Se volvieron muy listos?” Se volvieron muy listos. Y sabemos cuándo y dónde, con bastante aproximación. La transición desde las herramientas utilitarias de los humanos primitivos hasta el refinamiento de los humanos modernos consta en 12

los registros arqueológicos. Pero durante mucho tiempo la cuestión de cómo evolucionó la mente moderna —lo que significaba volverse “muy lista”— resultaba demasiado complicada para abordarla. Sin embargo, las cosas han cambiado. Aunque Charles Darwin demostró hace siglo y medio que el cerebro físico había evolucionado, sólo recientemente hemos sido capaces de afirmar con certeza que la mente —lo que hace el cerebro— evolucionó también. Compete a la arqueología cognitiva analizar dicha evolución. Conjugando las herramientas de la psicología y la arqueología, los arqueólogos cognitivos interpretan los artefactos según lo que éstos nos dicen sobre las mentes que los crearon. Así, estiman la “edad” mental que se requiere para fabricar una herramienta lítica o determinan el nivel de conciencia del individuo según la complejidad simbólica del artefacto. Al aplicar la teoría de la evolución a la mente, los arqueólogos cognitivos acotan el vago concepto de “volverse muy listo” y sacan a la luz cuanto ocurrió en la cabeza de nuestros antepasados en el transcurso de la prehistoria. Su conocimiento nos lleva a plantearnos el desarrollo actual de nuestra mente.

Representación de la realidad Puesto que la evolución se caracteriza por el cambio, una investigación evolutiva de la mente moderna comenzará con la cuestión sobre qué

se fue transformando en la mente con el transcurso del tiempo. Merlin Donald se aprestó a dar una respuesta exhaustiva en su trabajo Origins of the Modern Mind, publicado en 1991. Sus teorías forjaron el reconocimiento de la arqueología cognitiva. A raíz de ello, sobre la materia se celebran congresos anuales; y el Cambridge Archaeological Journal del año 2000 se dedicó por entero a la arqueología cognitiva y simbólica. La obra incitó investigaciones multidisciplinares. De hecho, la influencia de las teorías de Donald se aprecia en los estudios sobre la evolución de la innovación cultural y la creatividad de Liane Gabora, de la Universidad de la Columbia Británica. Donald defendía que la evolución de la mente tuvo que ver con los modos en que ésta representa sus experiencias. Su modelo —apoyado por datos arqueológicos y psicológicos— establece un esquema de sucesivas revoluciones en el modo en que la mente maneja la información almacenada, apareciendo en cada uno de estos cambios un nuevo nivel cognitivo, un nuevo estado de conciencia. Donald, docente ahora de ciencia cognitiva en la Universidad de Case Western Reserve, comenzó analizando las mentes de nuestros ancestros africanos protohumanos de hace más de cuatro millones de años, quienes utilizaban como herramientas objetos asimétricos, a menudo encontrados al azar. Basándose en este uso limitado de los objetos y en otras prueMente y cerebro 25/2007

AKG BERLIN

1. bas, equipara su mente con la de los chimpancés actuales. Estos primates perciben el significado inmediato de los acontecimientos, pero no retienen en la memoria la mayoría de ellos, ni piensan de forma abstracta sobre la significación de tales eventos en un futuro distante. Cuando se les enseña el lenguaje de los signos, los chimpancés lo aplican a propósitos inmediatos, verbigracia, pedir algo que desean. Donald llama a esta capacidad “conciencia episódica”, una burbuja de conocimiento limitada en tiempo y espacio. La primera revolución cognitiva advino con la aparición de los primeros humanos (los primeros Homo), hace unos dos millones de años. Utilizaban herramientas líticas simétricas, lo que significa una mente radicalmente nueva, dotada de capacidad para la representación intencionada. La simetría no obedecía a un fin utilitario; creaban esa simetría porque su mente rememoraba el concepto de “así se fabrican las herramientas”; y los individuos, por medio de la herramienta, mostraban ese concepto a los compañeros. En Mente y cerebro 25/2007

CONCIENCIA MITICA. El lenguaje generó un barullo de ideas que precisaba organización. La solución llegó con los mitos, contados en pinturas rupestres, como éstas de hace 15.000 años, en Lascaux.

vez de memorizar experiencias de una forma automática, reactiva, su mente podía seleccionar por anticipado una experiencia pasada y transmitírsela a los demás fabricando una herramienta con la forma “apropiada” y usándola en presencia de otros. Es más, un grupo de individuos que guardaban la simetría y utilizaban públicamente herramientas simétricas promulgaban el concepto de unidad grupal. Elaborar la herramienta con un “estilo” simétrico era indicativo de unidad. Comunicar intencionadamente un recuerdo habría requerido algún tipo de acto de representación y eso nos sugiere de inmediato la intervención del lenguaje. Pero Donald alude a un precursor, la mímesis, comunicación que se apoya en la gesticulación simbólica y la articulación elemental. Según Donald, la cultura y los utensilios eran demasiado complejos; enseñárselos a los jóvenes homínidos requería una comunicación de ideas muy precisa.

Sin embargo, como no hay en ese período artefactos que demuestren un simbolismo avanzado (dibujos), Donald extrae la conclusión de que un individuo transmitía información con gestos corporales y articulaciones prelingüísticas. Mímica y sonidos que podrían incluso haber estado coordinados en secuencias, teatralizados y rítmicamente organizados. Aunque todavía no sabemos cómo surgió, la mímesis hizo estallar la burbuja de la conciencia episódica. Permitió la contemplación del pasado y del futuro, junto con la abstracción, la capacidad para desarrollar un concepto que identificara a un objeto o acontecimiento concretos. A medida que los actos representados miméticamente se hacían más complejos, estandarizados y abstractos (gestos que ya no se parecen a lo que representan, como el miedo o el enfado) surgió la necesidad de organizar semejante caos de símbolos. El primer esquema 13

CONCIENCIA EPISODICA. La mente humana primitiva, operativa hace entre 4 y 2 millones de años, utilizaba herramientas simples sólo de una forma momentánea, para ir redescubriéndolas constantemente. La asimetría de este canto unifacial de estilo olduwayense hallado en Dmanisi, muestra un diseño harto tosco.

vendría a ser una suerte de diccionario mental que les indicaba a aquellos homínidos incipientes que la mímica A significaba B, y así sucesivamente. Apareció por entonces una segunda solución, más importante: la invención del lenguaje, que tuvo lugar hace alrededor de 300.000 años, pero no adquirió su pleno desarrollo en los humanos modernos hasta hace 150.000 años. Lo fundamental de la invención del lenguaje fue la innovación de una simbología mucho más rica que las metáforas directas de la mímesis, evidentes en los primeros indicios de artefactos simbólicos. Las conchas perforadas (ensartadas en collares) y las piedras grabadas de la cueva de Blombos en Sudáfrica, realizadas hace 75.000 años, son un ejemplo de ello. ¿Cómo tuvo lugar la invención del lenguaje ¿Cómo enriquecieron 14

del momento “eran transportados” al mundo de los espíritus para resolver problemas del mundo material, como las enfermedades. Los mitos son enciclopedias. El diccionario mimético indicaba que A significaba específicamente B. El thesaurus léxico amplió el significado haciendo que A pudiera significar B, C o D, dependiendo de las circunstancias. La enciclopedia mítica organizó A, B, C y D en narraciones que expresaban y relacionaban entre sí los contenidos de la mente. Mientras esta mente se iba llenando de ricas historias míticas que representaban un extenso acervo de conocimientos, surgió otro nuevo sistema para organizar y almacenar ese saber. Se trataba de una solución técnica, no biológica. La idea era descargar parte de las demandas de gestión de la información del cerebro hacia el exterior. Pintar narraciones en las paredes de las cuevas o hacer muescas

3. CONCIENCIA MIMETICA. Hace dos millones de años, los primeros Homo comenzaron a fabricar herramientas con una forma específica, simétrica. Los miembros de la tribu compartían un estilo “apropiado”, ejemplificado por este bifaz achelense hallado en Dmanisi.

GOURAM TSIBAKHASHVILI

GOURAM TSIBAKHASHVILI

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nuestros ancestros su repertorio de símbolos? La respuesta de Donald es fascinante y contraintuitiva, a partes iguales. No fue el resultado de definir con nitidez el significado de los símbolos, sino de hacerlos “borrosos”, al permitir que un símbolo tuviera un significado diferente según el contexto. El símbolo de “serpiente” podría ahora ampliarse y designar el meandro de un río o el carácter de una persona. Con ello, el lenguaje facilitaba la comunicación de conceptos cada vez más complejos. El habla surgió como un subsistema de la mímesis, un modo más eficiente de representar un conjunto cada vez más complejo de recuerdos que se hacían presentes a voluntad. Así como la mímesis terminó con la conciencia episódica, la invención del lenguaje abrió la mente y la sacó del mundo inmediato de la conciencia mimética. La mímesis proporcionó un diccionario conceptual; la invención del lenguaje proporcionó un thesaurus conceptual. La asociación de ideas por medio de la invención del léxico tuvo un increíble efecto multiplicador y, como sugiere Donald, la complejidad resultante instaba una organización. La necesidad generó el desarrollo de los mitos: relatos que integraban y organizaban la profusión de ideas. Los mitos comenzarían siendo relatos simplistas y moralizantes, llenos de dioses, villanos y héroes, y crecieron hasta las elaboradas historias que todavía se siguen contando. La conciencia mítica integró recuerdos en narraciones específicas que se contaban y transmitían constituidas en modelos culturales sobre el origen y composición del universo y nuestra relación con lo relatado. Arqueológicamente, la conciencia mítica se manifestó con la aparición del arte rupestre hace más de 30.000 años, que evolucionó en pinturas que representaban mitos antiguos, con criaturas fantásticas, diseños abstractos, híbridos entre humanos y animales, etc. Jean Clottes ha aplicado la arqueología cognitiva al espectacular arte rupestre europeo, interpretando algunas de las representaciones como escenas míticas y otras como recolecciones de viajes chamánicos, en los que los curanderos

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THE FOTOMAX, LONDRES

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CONCIENCIA TEORICA. La escritura, que apareció hace alrededor de 6000 años, permitió que la información se contemplara de forma abstracta. Uno de los primeros ejemplos es una tablilla sumeria de arcilla en caracteres cuneiformes, que lleva la cuenta de ovejas y cabras, encontrada en Tello, en la antigua Mesopotamia del sur. La escritura se fue refinando andando el tiempo, como se ve en la carta del sistema solar de Brahe (derecha).

en placas de hueso —cada una registrando un acontecimiento— ejerció un efecto poderoso: sacar los recuerdos fuera del cuerpo, guardándolos en un almacén de memoria externo. La información dejó de limitarse a lo que la gente podía recordar, pues el almacenamiento externo de memoria permitía ahora recordar una cantidad infinita de información. El refinamiento humano que supusieron la pintura rupestre, los jeroglíficos, los alfabetos, etcétera, dio lugar a la conciencia teórica. Estos registros, especialmente la escritura (que apareció hace 6000 años), liberaron del contexto a la información. A diferencia de los mitos orales o las pinturas rupestres —que se podían comprender solamente en su propio contexto cultural—, los sistemas abstractos de escritura permitieron que se comprendiera la información sin vincularla a un contexto cultural. Desde entonces, la información pudo contemplarse en términos completamente abstractos. La conciencia teórica concede mayor importancia a las capacidades que manejan la información e integran Mente y cerebro 25/2007

el pensamiento, que a la memorización. La inteligencia —propiedad de la mente— es innovación, resultado de asociaciones originales de ideas almacenadas en bases inmensas de información. Parece increíble la cantidad de información que guardamos hoy fuera del cerebro, en bibliotecas o en Internet, por ejemplo.

Ecos de la conciencia La clasificación jerárquica que establece Donald de conciencia episódica, mimética, mítica y teórica explica de forma sencilla la transformación experimentada por la mente humana en el curso de la evolución. No se trató de que cada nuevo paso suplantara al precedente, sino de que cada nueva conciencia se superponía a la anterior. Nos valemos casi por entero de la conciencia episódica cuando nos concentramos en una sola tarea (saltar desde un trampolín o conducir por una carretera con hielo). Invocamos la comunicación no vocal de la mímesis cuando cruzamos los brazos regañando a un niño maleducado o bailamos moviéndonos de un lado a otro expresando alegría.

La conciencia mítica continúa determinando nuestra manera de pensar. Sea en nuestro epistolario privado, en novelas o en conferencias internacionales sobre moratoria nuclear, usamos el lenguaje para hilvanar nuestro relato, hacer más convincente el contenido y alcanzar nuestro objetivo. En otras ocasiones, la conciencia teórica nos permite reflexionar sobre grandes problemas, como la teoría de la relatividad. La mente moderna pasa de un tipo de conciencia a otro con la facilidad con que se cambia de canal de televisión. Lo hace constantemente, cribando experiencias, combinando las nuevas con representaciones de las antiguas, recuperadas desde todo tipo de memorias biológicas y externas, hasta crear nuevos mundos de significado y capas de metáforas superpuestas unas sobre otras. Para Donald, el distintivo de la mente moderna es esta constante integración y reelaboración de experiencias a través de múltiples formas de representar la información.

Fluidez cognitiva Pero, ¿cómo ha evolucionado la mente humana para crear relaciones tan productivas entre las ideas? Steven Mithen, director de ciencia humana y medioambiental de la Universidad de Reading, propone, en su respuesta, un modelo alternativo de evolución de la conciencia. Para Mithen, la variable 15

ULMER MUSEUM, THOMAS STEPHAN

que ha resultado clave para estructurar la evolución de la mente moderna es la fluidez cognitiva, el grado en el que se intercomunican los distintos tipos de inteligencia. A diferencia del modelo de Donald, que se centra en la evolución de los modos de representación, la tesis de Mithen parte de la extendida teoría de que la mente humana consta de dominios “modulares” de inteligencia. Explica la evolución de la mente como un nivel de interacción cada vez mayor entre estos dominios. Mithen identifica cuatro tipos principales de inteligencia: lingüística (producción y comprensión del lenguaje), social (manejo de las relaciones interpersonales), técnica (manipulación de objetos) e histórico-natural (comprensión de las relaciones causa-efecto en el mundo). Mithen sostiene que sólo en la mente del hombre moderno se da esa comunicación libre entre los diferentes dominios. Según Mithen, hace cuatro millones de años nuestros antepasados africanos protohumanos poseían una inteligencia social bien desarrollada, como era de esperar en grupos extensos de primates gregarios. Pero hace dos millones de años —por razones que los paleoantropólogos todavía no han descifrado— ocurrió un cambio significativo en la vida de los homínidos. Los primeros humanos, entre ellos Homo habilis, comenzaron a usar herramientas líticas para descuartizar la carroña que recogían tras ser abandonada por los grandes felinos. Esta actividad todavía no significaba fluidez cognitiva, aunque afinó la inteligencia técnica (fabricar herramientas) y la inteligencia histórico-natural (buscar carroña)

5. FLUIDEZ COGNITIVA. Una teoría dice que la mente moderna surgió hace 50.000 años, cuando el lenguaje abrió las puertas que separaban los dominios de la inteligencia, hasta entonces estancos. Esta figura de “hombre-león” de la cueva de Hohlenstein Stadel en Alemania, de hace 32.000 años, muestra una relación fluida entre los dominios social (humano), históriconatural (animal) y técnico (fabricar objetos). 16

de los primeros homínidos. También fue el primer síntoma de que el uso de la creatividad y la inteligencia eran la mejor apuesta para la continuación del linaje Homo, relativamente frágil y de constitución ligera. En adelante, el Homo confiaría en su inteligencia y no en su musculatura. La mente humana primitiva, sostiene Mithen, sólo comprendía tres de los cuatro dominios de la inteligencia que forman la mente humana moderna (falta el del lenguaje). Pero se mantuvieron aislados entre sí. Mithen compara metafóricamente la mente de los primeros humanos con una catedral, integrada por capillas aisladas, cada una con una finalidad específica. En la mente humana primitiva no había puertas que conectaran las capillas, ni comunicación entre los diferentes dominios de la inteligencia. El aislamiento cognitivo en cuestión duró el intervalo amplísimo correspondiente a los humanos medios, donde hemos de incluir a Homo erectus, especie tan extraña que en mis conferencias me refiero a ella como “extravagante”. Lo extraño es que, a pesar de que la mente de H. erectus llevó al cuerpo a fabricar herramientas líticas depuradas y simétricas que podía elaborar en 15 minutos, H. erectus utilizó esas herramientas durante más de un millón de años sin innovar su diseño. Los humanos medios eran listos, pero no hay signos de que continuaran innovando la técnica, que es una característica propia de la mente humana moderna. Muchos artefactos bien identificados y datados muestran que, en el período comprendido entre hace 2 millones y 300.000 años, los humanos medios concibieron la fabricación de herramientas líticas (inteligencia técnica), aunque sin pensar todavía en el destino concreto, o tipo de animal que iban a descuartizar (inteligencia histórico-natural). Las dos inteligencias se mantenían compartimentadas. El arqueólogo Clive Gamble, de la Universidad de Londres, ha descrito la sociedad creada por estas mentes como la cultura de los 15 minutos, caracterizada por una actividad rutinaria. El aparente estancamiento mental de los humanos medios fue interrumMente y cerebro 25/2007

pido por dos innovaciones creadas por uno de sus últimos vástagos, los neandertales. Empezaron éstos a desarrollarse en Europa y en Oriente Próximo hace 200.000 años. La inteligencia del neandertal, aunque fundamentalmente técnica, se servía de un tipo de simbolismo mimético, así como de cierto lenguaje rudimentario. Podrían incluso haber admitido la existencia de vida después de la muerte, según se infiere de algunos yacimientos funerarios. Mas, igual que ocurre con H. erectus, lo interesante de los neandertales reside en lo que no hicieron. Los pocos yacimientos funerarios descubiertos no contienen “provisiones” para el viaje de ultratumba, lo que sugiere que no existieron las narraciones mitológicas de Donald (necesarias para mantener tales creencias). Parece que la vida y la muerte eran bastante literales. Citando a Daniel Dennet, de la Universidad de Tufts, Mithen describe la mente del neandertal como una “conciencia en continuo funcionamiento con rápidas pérdidas de memoria”. Hace alrededor de 30.000 años, esa variedad de conciencia se extinguió con los neandertales, que habían sido reemplazados por los humanos modernos, quienes, procedentes de Africa, ocuparon el ámbito geográfico del neandertal. Para Mithen, la característica más importante de esta nueva oleada de humanos fue una mente que tenía fluidez cognitiva, es decir, capacidad para abrir las puertas que separaban las capillas de la catedral. La comunicación rica y fluida entre los diferentes módulos de la inteligencia se inició hace 200.000 años, y la llave que abrió las puertas fue el lenguaje. Según Mithen, el lenguaje primitivo surgió cuando el grupo social empezó a hacerse más numeroso y complejo. En lo que había arrancado como una comunicación hablada con fines utilitarios (quizá debido a la invención del léxico, como sugiere Donald) empezaron a introducirse bits de información sobre distintos aspectos de la vida. Por botón de muestra, la información del dominio encargado de las actividades histórico-naturales comenzó a introducirse en el dominio Mente y cerebro 25/2007

de las actividades sociales. El cruce de referencias resultante generó otros ámbitos de pensamiento. Pensemos en los dominios social, técnico e histórico-natural, pero no por separado, sino en todos ellos al mismo tiempo; verbigracia: personas, objetos fabricados a mano y leones. Sólo este tipo de fluidez cognitiva, asegura Mithen, podría ser responsable de la explosión del rico simbolismo asociado al hombre moderno, como la figura del hombre-león encontrada en la cueva de Hohlenstein-Stadel, de hace 32.000 años. Para Mithen, el hombre-león constituye una manifestación física de fluidez cognitiva. Numerosas excavaciones demuestran que ese rico simbolismo no aparece hasta que el hombre moderno sale de Africa hace 50.000 años. Puesto que los humanos modernos utilizan las invenciones (más que las adaptaciones biológicas) para sobrevivir, la innovación es su mejor baza, facilitada por la fluidez cognitiva que tiene sus orígenes en el lenguaje. En última instancia, el pensamiento integrado reemplazó (o por lo menos complementó) al pensamiento compartimentado, inventando los conceptos y las herramientas que nos han llevado al punto donde nos encontramos.

¿Una mente, dos modelos? De la misma forma que los ecos de la conciencia de los humanos primeros y medios resuenan en la mímesis y narraciones mitológicas que todavía usamos hoy, Mithen sugiere que la mente del hombre moderno presenta también rasgos del antiguo aislamiento en capillas de catedral. Sugiere que el humor surge de un cruce “inapropiado” de los distintos dominios de la inteligencia. Ciertos desórdenes cognitivos parecen originarse en una falta de fluidez. Las personas autistas pueden ser brillantes en cierto dominio, quizá podrían repetir al pie de la letra una novela, pero tienen una forma de pensar y comportarse muy rutinaria, invariable, que no permite un entrecruzamiento de ideas fecundo. Tenemos una sola mente, pero los arqueólogos cognitivos presentan dos modelos distintos para explicar su evolución. Para Merlin Donald, la

mente moderna evolucionó vía nuevos modos de recordar y representar la información. Para Steven Mithen, la mente moderna evolucionó como consecuencia de la comunicación entre los distintos módulos de la inteligencia, que se hallaban hasta entonces aislados. ¿Podemos reconciliar las dos teorías? Donald y Mithen coinciden en que la respuesta es a la vez afirmativa y negativa. Cada uno ha evaluado favorablemente el trabajo del otro, aunque con matizaciones. Mithen acepta el enfoque evolutivo de Donald sobre la mente, pero escribe en 1996 su propio libro, The Prehistory of the Mind, en parte para tratar lo que considera el uso incompleto del potencial de los registros arqueológicos de Donald. Y éste ha considerado valioso el planteamiento de Mithen, aunque sugiere que subestima el significado de la representación. Muchos expertos están ahora afinando los modelos que describen la evolución de la mente, siguiendo, pese a todo, los principios de Donald y Mithen. Lo más apasionante es que no hay vuelta atrás. Sabemos que igual que el cerebro, la mente también evolucionó. Para acercarnos a nuestros ancestros —a las mentes que crearon los artefactos— es necesario aplicar cuanto sabemos sobre la evolución al estudio de la conciencia misma. En última instancia, la arqueología cognitiva será de gran ayuda para comprender quiénes somos y por qué pensamos como pensamos.

CAMERON McPHERSON SMITH es arqueólogo de la Universidad estatal de Portland. Estudió en Inglaterra, Canadá, Africa y EE.UU. y ha participado en campañas de arqueología de campo de todos los períodos, desde los primeros humanos hasta la civilización moderna. Bibliografía complementaria ORIGINS OF THE MODERN MIND: THREE STAGES IN THE EVOLUTION OF CULTURE AND COGNITION. Merlin Donald. Harvard University Press, 1991. THE PREHISTORY OF THE MIND: THE COGNITIVE ORIGINS OF ART, RELIGION AND SCIENCE. Steven Mithen. Thames y Hudson, 1996.

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Integración sensorial El ser humano dispone de cinco sentidos. Para percibir el entorno de forma integral, deben cooperar e incluso, a veces, fundirse entre sí Christoph Kayser

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F 1 ONLINE

nuestra izquierda truena una canción de moda. “¡Entren, entren!”, resuena a la derecha. A nuestra espalda, un grupo de adolescentes ríe con estrépito. Y, en algún sitio, llora un niño. Simultáneamente, luces de colores brillan y centellean por doquier, mientras intentamos seguir con los ojos los sinuosos movimientos de la montaña rusa. El desorden de las atracciones de feria inunda nuestros sentidos con un sinfín de estímulos. Y la diversión sería menor sin los empujones de la gente que nos rodea, sin el helado que sujetamos en

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EN EL CARRUSEL DE LOS SENTIDOS. En las atracciones de feria nos asaltan multitud de estímulos de forma simultánea, lo que constituye una enorme exigencia para nuestro cerebro.

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la mano o sin el olor de las nubes de azúcar y las manzanas de caramelo en nuestra nariz. Este retazo de tarde de feria pone de manifiesto la ingente cantidad de señales que recibimos simultáneamente del entorno. La compleja impresión general característica de situaciones así se forma a partir de la interacción entre los diversos estímulos recibidos. En estas circunstancias, nuestro cerebro se somete a una tensión máxima. Es lógico, pues, que dicho fenómeno y otros similares capten la atención de la investigación neurocientífica. Coincidiremos, sin embargo, en que una feria no es el escenario idóneo para analizar en profundidad la compleja fusión de las diversas percepciones de los sentidos, es decir, la integración sensorial. Los investigadores prefieren condiciones medibles y controlables. En especial, interesan las situaciones, en las que el cerebro se autoengaña y genera una imagen falsa de lo que acontece en nuestro entorno. Un conocido ejemplo de tal confusión es la impresión causada por un ventrílocuo. A pesar de que la voz que escuchamos no procede de la boca del muñeco que estamos viendo, experimentamos esa sensación. En la sala de proyecciones de un cine sucumbimos igualmente a la ilusión de que los protagonistas hablan desde la pantalla, cuando sus voces provienen de los altavoces repartidos por toda la sala. Nuestro cerebro parte de la firme convicción de que el origen de lo dicho se encuentra allí donde vemos que los labios se mueven en sincronía con lo oído. Se produce, por lo tanto, una combinación práctica de las percepciones visuales y auditivas. No sólo nos podemos confundir sobre el verdadero origen de los estímulos sensoriales. Podemos engañarnos también sobre su contenido. Harry McGurk y John McDonald, de la Universidad de Surrey, descubrieron a mediados de los años setenta del pasado siglo un interesante fenómeno: procedieron a proyectar para un grupo de voluntarios una secuencia de vídeo de una persona pronunciando la sílaba “ga”, pero sincronizaron la escena con la emisión del sonido “ba”. Para su sorpresa, los individuos sometidos al ensayo declararon no haber

percibido ni lo uno ni lo otro, sino la sílaba “da”. Las dos informaciones procedentes de los diferentes sentidos se transformaron en un tercer sonido. La combinación de los sentidos del oído y del tacto crea confusiones en alguna ocasión. Podemos, por ejemplo, saber cuán húmedas tenemos las palmas de las manos frotándolas entre sí. Pero si al hacerlo oímos un murmullo apreciable, notaremos la piel más seca de repente; si el sonido se torna progresivamente imperceptible o su tono más agudo, volveremos a sentir las palmas crecientemente húmedas. Estas ilusiones demuestran que el cerebro combina constantemente la información de los órganos sensoriales para elaborar una representación más o menos correcta de nuestro entorno. A los investigadores especializados en la percepción humana se les plantea entonces la siguiente cuestión: ¿dónde y cómo se fusionan los sentidos en el cerebro? Caben, en principio, modelos de procesamiento muy diversos. Uno primero podría consistir en que cada uno de los diferentes sistemas sensoriales del cerebro comenzara a analizar por separado sus propios estímulos y generase en consecuencia una representación acabada del entorno. Así, el sentido de la vista nos proporcionaría la visión de un perro pastor, que ladra tras una valla de jardín blanca, mientras que el sistema auditivo nos anunciaría un ladrido y el sonido de un coche que pasa a nuestro lado. Sólo a posteriori se integrarían las distintas impresiones sensoriales y se conformaría la impresión general final: un perro pastor ladrando en el jardín delantero de una casa.

¿Qué ladra ahí? Segunda posibilidad: el sistema visual descubre una superficie de mediano tamaño con manchas, alojada en el interior de una extensa área verde. Simultáneamente, el sistema auditivo percibe un ruido repetitivo y de alto volumen proveniente de la mancha. A continuación, el sistema visual registra que la superficie con manchas cambia siempre que el sistema auditivo notifica el ruido. De esta manera, los diferentes sentidos complementan su información en fracciones de segundo, 19

Resumen/Fusión con sentido • El cerebro recibe información proveniente de los órganos sensoriales a través de canales muy diversos. Sólo tras su combinación —la integración sensorial— se forma una impresión completa y unitaria de nuestro entorno. • Esta integración tiene lugar en fases tempranas del procesamiento neuronal de los estímulos. Los centros cerebrales que están especializados en el procesamiento de un solo sentido utilizan también informaciones de otros canales sensoriales y contribuyen a la combinación razonable de las diferentes percepciones. • Un ejemplo para este “cruce de los sentidos”: ciertas zonas de áreas superiores de la corteza auditiva —la corteza auditiva secundaria— procesan estímulos visuales y táctiles. Se podría decir, así, que los ojos y los dedos también oyen.

mayor riego. La resonancia magnética registra estas diferencias en la circulación sanguínea y nos suministra una imagen instantánea de la actividad cerebral. Si las informaciones de los sentidos se procesasen por separado y sólo se combinasen hacia el final, deberían existir numerosas áreas especializadas del cerebro que se ocupasen en exclusiva del procesamiento de la información de un sentido. En el caso contrario, en el que la combinación de los sentidos se produciría al principio del proceso, bastaría con la actividad de algunas de estas áreas tan especializadas. Ambas situaciones se percibirían en la tomografía de espín nuclear. En los últimos años, una serie de pruebas de neuroimagen ha puesto de manifiesto una compleja red de

Sinergia en el cerebro Un interesante caso particular es la percepción del lenguaje. La palabra hablada no sólo se transmite acústicamente, sino que, además, los movimientos de los labios proporcionan SIGANIM / GEHIRN & GEIST

hasta que se forma la impresión final del perro ladrando en el jardín. En esta posibilidad, la integración sensorial tendría lugar en una fase embrionaria del procesamiento de los estímulos. El primer modelo considera los distintos sistemas sensoriales como compartimentos separados, que se unen entre sí sólo hacia el final. El segundo sostiene, en cambio, que cada sentido interpreta desde un principio los objetos percibidos, de acuerdo con las informaciones provenientes de los otros sentidos. Por supuesto, entre esas dos variantes extremas, son imaginables numerosas posibilidades intermedias. El camino que sigue el cerebro se encuentra probablemente entre todas ellas. El quid estriba en averiguar dónde. Los investigadores de las funciones cerebrales buscan la respuesta con ayuda de técnicas de formación de imágenes; así, la resonancia magnética o la tomografía de espín nuclear. Las moléculas de hemoglobina cargadas de oxígeno se comportan en un campo magnético potente de manera diferente de las que no contienen oxígeno. Si un área del cerebro trabaja de forma intensiva, consume más oxígeno que las regiones anejas y recibirá, por ello,

regiones cerebrales que se activan siempre que coinciden informaciones de diferentes sentidos. Desde hacía tiempo se conocía la existencia de áreas asociativas en los lóbulos parietal y frontal de la corteza cerebral, encargadas de procesar informaciones de diferentes canales sensoriales. Pero, en los ensayos, ciertas áreas que hasta ese momento se consideraban responsables de un solo sentido evidenciaron también múltiples funciones. En el año 2005 Jon Driver, del Colegio Universitario de Londres, descubrió que la actividad en la corteza visual de personas que observaban un destello de luz cercano a su mano derecha o izquierda aumentaba cuando sus dedos captaban adicionalmente estímulos táctiles. Sin embargo, la actividad cerebral aumentaba sólo cuando los estímulos táctil y visual aparecían al mismo tiempo y, además, en el mismo lado del cuerpo. Los psicólogos ya conocían esta “amplificación multimodal”: cuando decae la intensidad de un destello de luz lo vamos también percibiendo peor. Pero si escuchamos un tono corto durante el destello, reconoceremos hasta el más débil hilo de luz. Eso sí, siempre y cuando la luz y el tono coincidan en el tiempo.

ba

+

=

da

2.

ENGAÑADOS. Si oímos el fonema “ba”, pero observamos cómo los labios de nuestro interlocutor articulan la sílaba “ga”, nuestro cerebro transformará la información en el sonido intermedio “da”.

20

ga

Mente y cerebro 25/2007

SIGANIM / GEHIRN & GEIST

3.

EL LUGAR DE LA FUSION. Los impulsos sensoriales generados en el oído interno llegan a través del tálamo en primer lugar a la corteza auditiva primaria y, a continuación, de ésta a la secundaria. Aquí se combinan las señales auditivas con las informaciones proporcionadas por otros sentidos.

Corteza auditiva secundaria Corteza auditiva primaria Lugar de la integración sensorial

Cerebro

Tálamo

Sonido

valiosa información. Gemma Calvert, de la Universidad de Oxford, observó en el año 2001 que en la percepción del habla aumentaban la actividad del sistema visual y la del auditivo si los estímulos visuales y auditivos se presentaban en simultaneidad. La imagen de los labios moviéndose influye, por tanto, en el procesamiento de las señales acústicas. A la inversa, las palabras oídas influyen en el análisis visual de los labios. El efecto sinérgico del oído y la vista aparece en zonas del cerebro que eran consideradas hasta ese momento áreas sensoriales separadas. La imagen silenciosa de un orador basta para excitar de forma mensurable la corteza auditiva, aun cuando el orador sólo articule palabras sin sentido. Las muecas, sin embargo, no ejercen ningún tipo de efecto sobre la corteza auditiva. Con ello se pone de manifiesto que esta parte de la corteza actúa de manera muy específica: la integración sensorial de estímulos visuales y acústicos contribuye a procesar el lenguaje. Por consiguiente, el segundo modelo, que parte del supuesto de una fusión muy temprana de los sentidos, parece más próximo a la realidad. En la misma dirección apuntan diversas mediciones que realizamos en el año 2005 en el Instituto Max Planck de Biología Cibernética, mediante resoMente y cerebro 25/2007

Sonido

nancia magnética de alta definición en diferentes zonas de la corteza auditiva de monos rhesus (Macaca mulatta). Esta parte de la corteza se compone a su vez de diferentes unidades. Los impulsos eléctricos provocados en el oído interno por las ondas acústicas entrantes, arriban —a través de una estación intermedia en el tálamo— a la corteza auditiva primaria. Desde aquí parten hacia las áreas auditivas superiores, que rodean a modo de un cinturón de pocos milímetros de espesor la corteza auditiva primaria. Durante los ensayos pudimos medir una mayor actividad en la corteza auditiva de los animales cuando, al mismo tiempo que escuchaban sonidos susurrantes a través de unos auriculares, les estimulábamos la palma de las manos o la planta de los pies con un cepillo. Ello era observable sobre todo en el extremo posterior de la corteza auditiva secundaria, lo que nos lleva a conjeturar que sea ése precisamente el lugar donde se da la integración sensorial. No conocemos la razón por la que son tales áreas cerebrales las responsables de la combinación sensorial. Sin embargo, se apunta la posibilidad de que la parte posterior de la corteza auditiva se halle especializada en la captación de informaciones espaciales; o sea, en reconocer de dónde pro-

viene el sonido. Es de suponer, por lo tanto, que la fusión sensorial que aquí transcurre podría contribuir a asignar a diferentes percepciones sensoriales un mismo origen espacial. En todo caso, parece aceptable concluir que la integración sensorial se desarrolla en las áreas superiores de la corteza auditiva. De lo que se infiere que la integración acontece de forma muy temprana, pero no tanto como sería posible. Así, se evidencia que el primer modelo, que parte de un procesamiento separado de las percepciones sensoriales, es simplemente falso. El segundo, con la suposición de una fusión de los sentidos lo más temprana posible, parece algo exagerado, aunque se corresponde más con la realidad. En cualquier caso, parece meridianamente claro que la mayor parte del cerebro se ocupa de combinar las informaciones provenientes de los diferentes sentidos. En comparación, sólo una pequeña fracción de nuestro cerebro se dedica a un solo sentido.

CHRISTOPH KAYSER es matemático y doctor en ciencias. Investiga la integración de la información sensorial en el Instituto Max Planck de Biología Cibernética en Tübingen. Bibliografía complementaria THE HANDBOOK OF MULTISENSORY PROCESSES. Dirigido por G. A. Calvert et al. MIT Press; Cambridge, 2004. INTEGRATION OF TOUCH AND SOUND IN AUDITORY CORTEX. C. Kayser et al. en Neuron, vol. 48, n.o 2, págs. 373-84; 2005. MULTISENSORY SPATIAL INTERACTIONS: A WINDOW ONTO FUNCTIONAL INTEGRATION IN THE HUMAN BRAIN. E. Macaluso y J. Driver en Trends in Neurosciences, vol. 28, n.o 5, págs. 264-71; 2005.

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Los niños olvidados La proporción de pacientes psiquiátricos con hijos es muy alta en Occidente. Pese a ello, se ha venido subestimando la repercusión de la enfermedad psíquica de uno u otro de los progenitores en la descendencia. Ofrecemos un retazo de una vida entre la normalidad y la locura

Mila Hanke

E

l primer día de clase en las escuelas alemanas, los niños llevan su bolsita de golosinas. Todos cumplieron menos Lisa. Lo recuerda muy bien. Ahí empezó su historia. Cuando se reunieron para hacerse la foto, la niña se encontraba desplazada. Sus manitas no agarraban la acostumbrada provisión de dulces. La mamá se había olvidado que era el primer día de escuela de su hija. De hecho, en su cabeza no había ningún lugar reservado para la niña. La madre se movía inquieta por la casa, de un sitio para otro. Tenía la sensación de ser observada por los vecinos a través de la ventana, por las antenas de los tejados y por el mismo locutor de la televisión. “Cuando mi madre empezó a comportarse de manera tan extraña debía yo de andar por los seis años. No sabía qué era una enfermedad mental, ni entendía qué le ocurría a mi madre”, recapacita Lisa a sus 27 años. Ahora puede hablar del mundo en que le tocó crecer, muy diferente del conocido por la mayoría de los niños. En el pequeño apartamento alquilado se amontonaba la suciedad y los platos sin fregar. Su madre no descansaba un minuto tranquila; en ocasiones, se pasaba varios días sin dormir. Por la noche oía música estridente y tenía largas conversaciones consigo misma. Cierta vez que Lisa se quejó de que así no podía dormir, su madre, en plena noche, la sacó a la puerta de casa. La niña se acurrucó en la escalera hasta que a la mañana siguiente el cartero la llevó a casa 22

de unos vecinos. Aquel mismo día la madre de Lisa realizó su primer ingreso en una clínica psiquiátrica. Se le diagnosticó un trastorno afectivo en el marco de una esquizofrenia. Se calcula que, en Alemania, unos 500.000 niños tienen al menos uno de los progenitores con problemas psicóticos. En lugar de ser reprendidos por el papá o la mamá en el parque, esos menores, desde su más temprana edad, han de convivir con la depresión, la manía o la esquizofrenia. Sobre todo cuando la afectada y única educadora es la madre, los hijos quedan abandonados a su propio albur. Así le ocurrió a Lisa. Durante mucho tiempo, afirma Katja Beeck, se ha subestimado la sobrecarga que la enfermedad de sus padres supone para la psique del niño. Esa funcionaria ministerial de Berlín, que en 1999 puso en marcha la iniciativa social “Red y Suelo”, dirige además un plan de acogida a niños en tales condiciones y organiza cursos de formación para colaboradores en la asistencia psiquiátrica y apoyo a jóvenes. A tenor de las estadísticas, se trata de niños que sufren trastornos psíquicos con una frecuencia doble que la de los niños de su misma edad con familias “normales”. Las consecuencias de la continuada sobrecarga que para ellos supone la enfermedad de sus padres van desde problemas del sueño hasta situaciones de angustia y violencia, pasando por trastornos psicosomáticos y depresiones. Las causas estriban en la inseguridad emocional resultante de los brotes patológicos del progenitor, la mayoría de las veces imprevisibles. “En ocasiones mi madre me cogía en brazos y, de

repente, montaba en cólera y me arrojaba los vasos encima”, dice Lisa. “Ya no sabía cómo tenía que comportarme con ella. Acabé teniendo miedo a mi propia madre.” Se registra también un cambio drástico en las relaciones paternofiliales. La exigencia infantil de entrega y protección se ve anulada por la enfermedad, llegándose a un trueque de papeles: el hijo se convierte en madre y la madre en hijo. Lisa, niña, iba a la compra, cocinaba, limpiaba y sorteaba las quejas de los vecinos como podía. Mientras que sus compañeros de clase, después de la escuela, jugaban en el parque, a ella no le quedaba tiempo. Se esforzaba por atender a las absurdas narraciones de su madre. En la mayoría de los casos, las psicosis se presentaban por brotes. Entre uno y otro su comportamiento era bastante normal. “Pero en ocasiones las aberrantes ideas de mi madre duraban meses. Con frecuencia yo misma ya no sabía lo que era real y lo que no. Llegué a pensar: tal vez la loca soy yo y no ella. A lo mejor los servicios secretos sí están en nuestra casa.”

Nadie pregunta si Lisa necesita ayuda Después del primer ingreso la madre de Lisa pasó tres meses en una institución psiquiátrica cerrada. Durante ese tiempo, Lisa fue cuidada por dos tías, que se la alternaban periódicamente. El padre vivía muy lejos y los abuelos no podían hacerse cargo. Cuando la madre fue dada de alta ningún médico se interesó por las circunstancias familiares, ni nadie preguntó si Lisa necesitaba ayuda. La pequeña esperaba una vuelta a la normalidad. Mente y cerebro 25/2007

1.

TODAS LAS FOTOGRAFIAS DE ESTE ARTICULO: STEFANIE SCHMITT / GEHIRN & GEIST

BLOQUEADA. Los hijos de padres con trastornos psíquicos padecen con frecuencia el abandono de su padre o de su madre.

Y tal pareció en un comienzo. La madre le prestaba todos los cuidados; se mostraba atenta y cariñosa. Sin embargo, transcurridas unas semanas los medicamentos empezaron a dejar de hacer efecto y apuntó un nuevo brote de psicosis. Cuando se sobrepasa un cierto punto, muchos pacientes dejan de darse cuenta de que están enfermos y necesitan ayuda. El caso es que, sin su colaboración, apenas se puede avanzar. En Alemania, el ingreso en un hospital en contra de la voluntad del paciente debe indicarlo un juez, quien considera que existe un peligro para el enfermo o para los demás. No es infrecuente que los niños atraviesen graves experiencias antes de que sus padres sean sometidos a un tratamiento, sin excluir brotes de violencia o conductas autolesivas del progenitor enfermo. Aun cuando en la escuela no se muestren agresivos ni temerosos, los niños necesitan que se les preste una urgente atención psicológica. Mente y cerebro 25/2007

Desde pequeña Lisa aprendió a cuidarse a sí misma. Hubo de solucionarse sus problemas para no significar una carga sobreañadida. Soportaba que su madre le riñera sin motivo alguno. En ocasiones, sufrió la vergüenza de ver a su madre encaramada a la reja de la jaula de los tigres en el zoo, insultando a los vecinos o arrojando alimentos congelados a los peatones desde la ventana de la cocina. “Durante mucho tiempo he defendido a mi madre contra unos y otros. Era para mí un ángel, pero luego se fue convirtiendo en un demonio. De repente le parecía mal todo lo que yo hacía. En algunos momentos llegué a odiarla.” A los 17 años Lisa estaba corporal y psíquicamente agotada. A través de una compañera de colegio se enteró de que la Oficina de Ayuda a la Juventud le financiaba una vivienda para terminar el bachillerato y presentarse al examen de reválida. Pero, ¿podía ser tan egoísta como para dejar a su madre sola? La adolescente no vio otra alternativa y abandonó la casa materna.

“Muchos me decían: ‘¡es tu madre! Actúa así porque está enferma’. Naturalmente que lo sabía. En los buenos tiempos era una persona amable y generosa, pero ahora ¿he de soportar todo lo que hace? El reproche moral era doloroso. En las fases agudas de la enfermedad todos los amigos rompían el contacto con mi madre. ¿Unicamente yo, su hija, había de ser quien no tuviera otra opción?” La manera en que los niños superan este tipo de situaciones vitales depende de muchos factores. Uno muy importante, disponer de una persona sana de referencia, sobre todo el otro progenitor. Pueden también ofrecer soporte emocional y ayuda práctica otros familiares. Cuanto más inmediata para el niño sea la vivencia de los brotes psicopáticos, tanto mayor será la sobrecarga que padece. Sobrecarga que aumenta si el trastorno psíquico se convierte en crónico y dejan de presentarse fases “normales” prolongadas, con lo cual se hace imposible una vida familiar armónica. 23

2.

CAMBIO DE PAPELES. Mientras la madre se ocupa de sí misma y de sus problemas, la hija ha de asumir las tareas domésticas.

Merece destacarse el trabajo de investigación dirigido por Albert Lenz, de la Escuela Superior Católica de Paderborn. Entre 2001 y 2003 mantuvo entrevistas sobre situación vital, problemas y anhelos con varios cientos de colaboradores de dos clínicas psiquiátricas, así como con pacientes y sus hijos. Se plantea si a la larga sería deseable y aconsejable que los niños acompañaran a sus padres cuando éstos ingresaran para tratamiento psiquiátrico.

¿Tratamiento conjunto de padres e hijos?

Los hijos de padres psíquicamente enfermos necesitan ayuda, a ser posible antes de que los trastornos adquieran un carácter irremediable. Pionero en este campo fue William R. Beardslee, del Hospital Infantil de Boston, quien, a mediados de los noventa, ensayó un programa preventivo para niños que tenían un progenitor con problemas depresivos. Según demostró, a menudo la simple información sobre la enfermedad opera ya de forma positiva. Los niños atendidos por Beardslee no sólo entendieron mejor su propia situación, sino que presentaron también menos trastornos psíquicos que los de un grupo control.

Hablar de la psique Todavía fue mayor el éxito conseguido con otra medida preventiva, la consulta reiterada con el psicólogo. Las 24

conversaciones se desarrollaban bien de forma individual o de forma conjunta (padres e hijos), para expresar su experiencia personal. Los expertos completaron su “análisis sobre su situación anímica” con explicaciones sobre la enfermedad y la sobrecarga que supone para los concernidos. Al final se debatía sobre la ayuda necesaria. En Alemania se han ensayado también ciertos métodos para subvenir a las exigencias de los hijos de padres con trastornos psíquicos. De ámbito federal son los “Grupos Auryn”, nombre tomado del mágico amuleto que aparece en el La historia interminable, de Michael Ende, o proyectos de apadrinamiento en los que se ofrece a los niños una persona en la que confiar. Se trabaja en colaboración con psiquiatras de hospitales.

El apoyo consistiría en intentar crear un ambiente “sano” entre la madre y la hija. En la lactancia y temprana infancia una relación estable con la madre es imprescindible para un normal desarrollo psicológico. Por el contrario, como demostró un estudio realizado en 2004 por Christiane Deneke, una interacción inestable, ocasionalmente agresiva, con mucha frecuencia crea graves problemas en los niños. Para Lenz, el internamiento conjunto de padres e hijos sólo adquiere sentido si se cumplen determinadas condiciones; entre ellas, que el personal de la clínica esté preparado para ocuparse de los requerimientos de los niños. La mayoría de los médicos y cuidadores consultados valoran positivamente el modelo, como también lo hacen los pacientes. Las madres estuvieron motivadas con el tratamiento y recobraron la confianza en sus propias capacidades, con la positiva repercusión consiguiente en su proceso de curación. Con todo, no hay que perder de vista que durante su estancia en la clínica el niño puede resultar perjudicado, sobre todo si hay ingresados pacientes psicóticos. Los niños viven de cerca brotes incontrolados, ataques de pánico o síntomas de locura no sólo en su propia madre sino también en otras personas. Por otra parte, los beneficios parecen limitarse en la mayoría de las Mente y cerebro 25/2007

3. DEDICACION MUTUA. Ante todas las dificultades se ha de mantener el vínculo entre padres e hijos. El apoyo profesional puede ser de gran ayuda. ocasiones a los lactantes y preescolares. En los niños mayores no tardan en aparecer el aburrimiento y el desasosiego ante la ausencia de compañeros de su misma edad. (Lenz recomienda ingresar junto con la madre sólo a niños menores de cinco años.) En caso de graves trastornos psíquicos de curso crónico, la separación podría ser, no obstante, la mejor solución, pues los niños no deben ser utilizados nunca como medio terapéutico para los padres. Sin olvidar que, cuantos más años estén sometidos los niños a una alternancia de protección y frialdad, de atención y violencia, más probable es que tengan problemas que puedan durar toda su vida.

Las preocupaciones persisten Después de haberse ido de casa, Lisa seguía siendo la única persona que se preocupaba de su madre. Varias veces por semana acudía a visitarla. Por el camino se preguntaba qué novedades habría ese día. ¿Habría vuelto a dejar abierto el grifo de la bañera con la inundación consiguiente? ¿Habría olvidado una vela encendida en el ascensor? ¿Se le habrá ocurrido coger el coche e irse hacia el sur a 200 kilómetros por hora? En las fases psicóticas, podría ocurrírsele comprar compulsivamente. Se gasta muy pronto la asignación mensual. Para ahorrar se daba de baja en su seguro de enfermedad, dejando sin cobertura también a su hija. Al final Lisa acudió al Servicio Social de Asistencia Psiquiátrica para pedir un tutor que se ocupara también de vigilar las finanzas de su madre. Pero el problema no terminó ahí. Poco después, la madre recibió la visita de una inspectora médica. Pese a sufrir un episodio de psicosis aguda, se percató de la posible “amenaza” que suponía esta visita y, mostrándole su mejor faceta, la invitó a tomar café. La inspectora le entregó a Lisa un certificado en Mente y cerebro 25/2007

el que constaba que no había motivo alguno para nombrar un tutor. “Me entraban deseos de que mi madre cayera en una fase violenta para así disponer de una prueba visible de su comportamiento. Una vez perdí los nervios y la provoqué: ‘¡Ven, pégame, así lo podré demostrar delante de todos!’. Pero no me pegó. Ella estaba convencida de que yo quería tenderle una trampa y que los servicios secretos estaban sobre aviso”. Con el tiempo la madre de Lisa pudo superar la enfermedad: “Mi primer error fue no darme cuenta de que yo misma necesitaba ayuda, el segundo fue no reconocer que mi hija también la necesitaba”. Hoy Lisa desempeña su propia profesión y vive con plena autonomía. Visita a su madre una vez por semana, quien, gracias a la medicación, ha alcanzado cierta estabilidad psíquica. Los hechos de su infancia han dejado una profunda huella en la vida de Lisa. Nunca le ha abandonado la sensación de estar desamparada frente al mundo. También tiene dificultades

en sus relaciones. Una y otra vez va a dar con compañeros que no acaban de entender su vida. Con frecuencia la satisfacción de sus deseos se queda por el camino. “No estoy en condiciones de reconocer mis sentimientos y necesidades, ni mucho menos de superarlos. Debo añadir una cosa que creo importante: quiero a mi madre. Pero reconozco que muchas experiencias no me las merecía. Hay muchas Lisas por el mundo y tienen derecho a ser niñas.”

MILA HANKE es psicóloga. Bibliografía complementaria OUT OF THE DARKNED ROOM. WHEN A PARENT IS DEPRESSED. PROTECTING THE CHILDREN AND STRENGTHENING THE FAMILY. W. R. Beardslee. Little, Brown & Co; Boston, 2002. KINDER PSYCHISCH KRANKER ELTERN . A. Lenz. Hogrefe; Göttingen, 2005. SONNIGE TRAURIGTAGE. S. Homeier. Mabuse; Frankfurt/M., 2006.

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RIESGOS

CORBIS

QUIRÚRGICOS Y DENUNCIAS JUDICIALES

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Mente y cerebro 25/2007

Para un neurocirujano valorar los riesgos de una intervención y comunicárselo al paciente puede ser tan complicado como la cirugía misma

Katrina Firlik

N

unca llegué a conocer a una de las pacientes que más huella han dejado en mí. Yo era alumna de cuarto curso de medicina y rotaba en el servicio de neurocirugía; me encontraba muy entusiasmada por asistir a una operación interesante y compleja. Como estudiante, lo único que podía hacer era mantenerme distante y observar. Sin embargo, el jefe de servicio hizo que me sintiera parte del equipo analizando el caso conmigo y concediéndome el dudoso privilegio de colocarle a la paciente un catéter en la vejiga, una tarea modesta aunque necesaria. Tomé también la iniciativa de escribir en la historia clínica algunas pautas basadas en lo que sabía que la mujer necesitaría después de la operación; resultaron innecesarias. Supe por el jefe de servicio que la paciente intubada que dormía delante de mí era joven —en realidad, una adolescente— y que había decidido operarse sólo después de una dolorosa deliberación. Años antes se le había diagnosticado una malformación arteriovenosa o MAV, un amasijo cerebral de vasos sanguíneos deformados. Por desgracia era gravísima, grande y alojada en un lugar peligroso. Un caso así crea una situación conocida extraoficialmente entre los neurocirujanos como una “MAV de apretón de manos” porque, cuando el paciente sale de la consulta tras conocer el diagnóstico, lo único que el médico puede ofrecerle es un apretón de manos. La paciente y sus padres habían vivido con miedo, sin saber nunca si esta malformación decidiría sangrar,

Mente y cerebro 25/2007

ni cuándo. Sabían que, si sangraba, sería letal, pero operarse también podría ser mortal. Respetaban la experta opinión de su cirujano desaconsejando la intervención y comprendían su reticencia a arriesgarse a responsabilizarse de su muerte o incluso de algo peor, de una degeneración neurológica, si se intentaba la operación. Todo el proceso psicológico que acompaña a una intervención cerebral puede ser a veces tan difícil como la propia operación, y así debo recordármelo a mí misma, día tras día, en el ejercicio de mi profesión.

Ahora o después Un claro ejemplo de ese proceso psicológico es que lo que para un cirujano debe acabar en un apretón de manos, para otro supone un reto. Cuando el neurocirujano de esta paciente dejó el hospital, ella y sus padres solicitaron la opinión de otro médico conocido por sus excepcionales dotes para la microcirugía y por su disposición para tratar los casos más difíciles. Era raro que rechazara un caso; en cierta ocasión, al aconsejarle a una paciente que no se operara, se rumoreaba que le había dicho: “Usted no me necesita a mí, sino a Jesucristo”. Sospecho que a esta joven y a sus padres les impresionó la confianza y la reputación del cirujano. Esta impresión, junto con el desasosiego crónico que padecían por no hacer nada, debió inclinar la balanza a favor de la intervención. Una decisión como ésta se reduce fundamentalmente a responder a una pregunta: ¿Quiere afrontar el riesgo de una sola vez (operarse) o lentamente, con el paso del tiempo (esperar y observar)? La 27

1.

KIT KITTLE

LOS RIESGOS DEBEN EXPLICARSE de forma franca y clara. Si el paciente no está llorando para cuando termina de firmar el consentimiento de la operación, es que el cirujano no ha hecho bien su trabajo.

personalidad del paciente, más que la ciencia, puede ser el factor decisivo al tomar semejante decisión. La operación suponía una hazaña técnica. La MAV, probablemente congénita, no se daba por vencida. Había pasado toda su existencia dentro de los oscuros confines del cráneo de la mujer, compartiendo espacio con el cerebro, y éste, de forma natural, se había acostumbrado a su presencia. Aunque entrañaba un riesgo potencial para su vida, la malformación constituía ya parte de su naturaleza, no era una invasora reciente. El cirujano trabajó meticulosamente durante horas, bajo la intensa luz de los focos del microscopio quirúrgico. Fue sellando uno tras otro los vasos sanguíneos anómalos, asegurándose de cerrar primero la compleja entrada de flujo a la malformación y sabiendo que si cortaba la salida de este flujo antes de tiempo podría provocar una hemorragia extensa. Selló los últimos vasos y extrajo el amasijo informe. Me sorprendió el tamaño de la depresión que quedó en el cerebro. Cerró 28

la cabeza de la mujer y anunció su recuperación. Tras contemplar con mis propios ojos sus extraordinarias dotes quirúrgicas, tuve que admitir que su reputación, e incluso su petulancia, eran merecidas. Si alguna vez necesitara cirugía cerebral, él me operaría. Pensé en la satisfacción que sentiría al salir a hablar con la familia, anunciar su éxito y confirmarles que habían acertado en su difícil decisión. Habían puesto la vida de su hija en sus manos y él les había librado de vivir con la amenaza de la malformación. Otros médicos se habían opuesto con firmeza a la operación alegando un riesgo inasumible. Pese a todo, la familia había seguido adelante, y ahora podía celebrar haber tomado la decisión correcta. La paciente fue despertando gradualmente durante la siguiente media hora, recuperándose despacio tras horas de anestesia. Pero cuando no llevaba mucho tiempo despierta, la enfermera notó los primeros síntomas de disfunción en el examen neurológico. Unos minutos más tarde, la paciente dejó de responder. El escáner reveló la catástrofe: hemorragia cerebral, que afectaba también al delicado tronco cerebral. El cirujano hizo todo lo humanamente posible, de nuevo en la mesa de operaciones, pero la lesión no remitía y lo sabía. La hemorragia era irreversible. A pesar de las buenas intenciones y de una operación técnicamente exitosa, el cerebro de la mujer no pudo soportar las alteraciones circulatorias que se produjeron con la extracción del amasijo de vasos deformados. Quizás una de las arterias que en otras circunstancias habría desarrollado su misión con normalidad, no soportó la nueva dinámica de presión y estalló. Tal vez, pudo haberse coagulado una vena crítica cerca de la malformación, impidiendo el riego sanguíneo del cerebro. Cualquiera que fuera la causa,

me imaginé que éste había sido el último aviso de la MAV, una advertencia de “no tocar” enviada a través del escáner y dirigida a cirujanos tentados a ofrecer a pacientes como ella algo más que un apretón de manos. Fue también una trágica introducción al mantra que oiría una y otra vez durante mis prácticas: “El paciente es quien arriesga, no el cirujano”. Años más tarde, siendo médico adjunto, conocí a otra paciente con una MAV de apretón de manos. Hacía tiempo que se había resignado a no hacer nada. El MAV de esta mujer era tan grande, que se extendía a lo largo del cuerpo calloso, una estructura que conecta los dos hemisferios del cerebro. Por lo demás era una mujer saludable y activa de treinta y tantos años que había vivido siempre sabiendo que la MAV la acompañaría toda la vida. Esta paciente nunca había sufrido una hemorragia devastadora. Sí había atravesado episodios circunscritos en los que la malformación causó pequeñas hemorragias en el cerebro. (Algo que suele ocurrir en las MAV mayores. Las pequeñas suelen causar sangrados extensos por diversas razones.) Afortunadamente, esas pequeñas hemorragias estaban circunscritas en los lóbulos frontales, bastante elásticos. La paciente sufría de fuertes dolores de cabeza, pero no tenía importantes trastornos neurológicos. Cuando la conocí llevaba ingresada varios días en el hospital debido a las hemorragias mencionadas. Mi trabajo consistía en controlarle la presión sanguínea y los dolores de cabeza. Era lo único que podíamos hacer por ella y, afortunadamente, era todo lo que necesitaba. Si a estas dos pacientes, víctimas de una incidencia azarosa en su desarrollo, les hubieran dado la oportunidad de conocerse, ¿qué consejo le habría dado la mayor a la joven? Está claro que el cerebro puede adaptarse bastante bien a la presencia dominante de una malformación; pero, ¿se puede entrenar a la mente para que se adapte de la misma manera? Cuando la no intervención es la mejor opción, ¿cómo impedir que el miedo se convierta en enfermedad? ¿Acaba Mente y cerebro 25/2007

2. el miedo por desaparecer o tenemos que expulsarlo nosotros?

EN LA SALA DE OPERACIONES (Firlik, a la izquierda). La infección siempre es un riesgo. Si el paciente no tiene suerte, ¿debe culpar al cirujano? ¿Debe llamar a su abogado?

Mejor ser francos Saber es poder, pero el conocimiento puede también alimentar el miedo. Los cirujanos están obligados a informar a sus pacientes sobre el diagnóstico y posibles tratamientos y deben saber manejar la ansiedad que va aparejada a dicho conocimiento. He descubierto que tratar la ansiedad de un paciente puede resultar más complicado y más lento que la operación misma. Algunos cirujanos detestan esta parte del trabajo; les recuerda las razones por las que no se dedicaron a la psiquiatría u otras ramas de la medicina. Prefieren a los pacientes ya anestesiados, no a los que se retuercen las manos, lloran o incluso leen, una por una, una lista de preguntas de cada miembro de su familia. Otros encuentran estas interacciones gratificantes. Yo me decanto más por el Mente y cerebro 25/2007

último grupo, aunque comprendo el sentir de los primeros. Manejar la ansiedad no es siempre agradable, por eso algunos cirujanos no le dedican mucho tiempo. Recuerdo que, como médico, tuve que reconducir los temores de una paciente convencida de que se moría de un tumor cerebral. Tenía un pequeño tumor benigno, un neuroma acústico, en uno de los nervios de la base del cerebro. No presentaba síntomas. El tumor había sido descubierto por casualidad al someterse a un escáner cerebral por distinto motivo. Era una mujer de mediana edad a quien un cirujano de otra institución le había recomendado no hacer nada al respecto. Salió de su consulta con la idea de sufrir un tumor cerebral irremediable.

Cuando un pariente le instó a que pidiera una segunda opinión en nuestra clínica, acudió a mi despacho en compañía de su familia. Miró alrededor de la habitación a todos sus seres queridos y les dijo con tristeza que ésas serían probablemente las últimas navidades que pasaría con ellos, pues estaba sentenciada. Analicé su resonancia magnética y la comentamos. Le expliqué que en realidad tenía un pequeño tumor benigno en la base del cerebro (no en el cerebro) y que era posible que allí estuviera desde hacía mucho tiempo. Le dije que era más probable que muriera años más tarde por un motivo totalmente diferente, antes de que ese pequeño tumor causara un mínimo problema. Repasamos una por una las opciones y nos quedamos con la 29

CORTESIA DEL HOSPITAL DE GREENWICH, GREENWICH, CONN

3. ALGUNOS CIRUJANOS PREFIEREN a los pacientes ya anestesiados que a los que se retuercen las manos mientras toman una decisión. Otros encuentran estas interacciones gratificantes. que satisfacía a todos: dejarlo en observación. Me alegró haber sido útil. Siempre es gratificante aumentar la esperanza de vida de alguien sin ni siquiera haber cogido un bisturí. Durante mis prácticas, observaba con atención las formas tan diferentes que tenían los neurocirujanos de comentar con sus pacientes los riesgos de una operación. Sabía que debía seguir mi propio método, pero me imaginé que siempre aprendería de las que parecían eficaces. En un extremo de la gama se situaba el cirujano afectuoso que cogía las manos al paciente mientras le explicaba lo que podía salir mal, salpicando el dictamen de referencias religiosas (“Le sacaremos de esto, con la gracia de Dios”). Ese estilo funcionaba de maravilla, sobre todo con mujeres mayores, pero nunca pude adoptarlo. Este mismo cirujano también tenía éxito con argumentos más chispeantes. Lo observé ponderando una situación difícil con una pa30

ciente y su extensísima familia italiana. Intentaba hacerse entender sobre el riesgo de extraer un tumor en la base del cerebro, operación complicada en razón de los nervios envolventes. Después de pensarlo durante segundos, les explicó: “Es como intentar llegar a una gran albóndiga que está dentro de un plato de espaguetis”. En el extremo opuesto del abanico se hallaba el tipo que, me provoca pudor admitirlo, se entretenía mirando de una forma algo sádica. Hay sólo una manera de describir su estilo: franco. Informaba de los riesgos de la operación de aneurisma cerebral, justo antes de que la paciente firmara su consentimiento, de esta suerte: “Podría tener un derrame cerebral. (Pausa.) Podría sufrir un daño cerebral permanente. (Pausa.) Podría quedarse como un vegetal. (Pausa.) Podría morir”. Aunque estas declaraciones eran técnicamente correctas, la voz monótona con que las pronunciaba junto

con las maneras de gran experto con que las acompañaba, ejemplificaban una extraña habilidad para hacer que el paciente y su familia se pusieran a llorar. No es necesario decir que yo tampoco adopté este estilo, pero sí aprecié la advertencia: si el paciente no está llorando para cuando acaba de firmar el consentimiento de la operación, es que no has hecho bien tu trabajo. Aunque yo no dejo a todos y cada uno de mis pacientes con lágrimas en los ojos, sí estoy de acuerdo con el espíritu del consejo: los riesgos de la cirugía hay que dejarlos claros con toda franqueza; no pueden tomarse a la ligera. Aunque algunos pacientes prefieren no escuchar todos los riesgos y sí firmar la autorización (temen cambiar de opinión si escuchan demasiado), creo que por su propio interés deben saberlo todo. Más aún, lo último que desea un cirujano es que el paciente vuelva después de la operación diciendo que no tenía ni idea de que podía acabar así: con una infección, dolores de cabeza, lesiones nerviosas, pérdida de sensiMente y cerebro 25/2007

bilidad en un pie, una fea cicatriz o un desenlace no exactamente perfecto (usted elige). La siguiente persona de la que el cirujano va a oír hablar es un abogado.

No me denuncie La actitud del paciente, por supuesto, complica la discusión sobre los riesgos. He visto recientemente a una paciente operada de columna años atrás. Como ocurre a menudo, la razón principal de la operación —artritis avanzada, que puede darse con la edad— continuaba empeorando. Ahora se enfrentaba a una posible segunda operación, de una parte próxima a la columna. Yo conocía al cirujano que la había operado la primera vez, un colega de muy buena reputación, y quise saber por qué no había ido a verle a él. “¡Bueno, él me provocó una infección, así que le aseguro que no va a volver a tratarme!” Este tipo de declaración, y la fuerte emotividad con la que se pronunció, me hicieron despertar sospechas. Habría sido fácil para mí caer en la trampa de la adulación (la paciente me había elegido por encima de mi colega), pero la realidad es que éste es el tipo de paciente que cree que los conceptos de riesgo y complicación están unidos clara e inextricablemente a otro concepto: culpa. Si algo sale mal, alguien tiene la culpa. No existe la mala suerte. Me imaginé por su tono de voz que creía que su cirujano había embadurnado deliberadamente de bacterias la sala de operaciones, y eso le había provocado fiebre, pus y una cicatriz rojiza e hinchada. Lo cierto es que la infección es (y siempre será) un riesgo en cualquier intervención. Aunque se tomen todas las medidas para que esa probabilidad se reduzca al máximo, casi a cero, aun así ronda el 1 por ciento (un porcentaje ligeramente superior o inferior, dependiendo de la sala de operaciones, las circunstancias y la salud del paciente). Los cirujanos se lamentan cuando un paciente desarrolla una infección, pero no suelen considerarse culpables. Aunque es cierto que en raras excepciones se puede responsabilizar a personas por descuidarse en el cumplimiento Mente y cerebro 25/2007

de las técnicas de esterilización, tal negligencia se da en muy contadas ocasiones. Así que si usted es el desafortunado que entra en ese 1 por ciento debido a que las bacterias que viven naturalmente en su piel (la fuente más común) le infectan la herida, ¿debe culpar a su cirujano? ¿Debe acudir a su abogado? ¿Debe urgir que alguien pague? Una de las razones del descontento de los médicos se debe a que ha cambiado el concepto de mala praxis. Ahora no se define como una verdadera negligencia o un comportamiento indebido, sino que cualquier resultado desfavorable, por sí mismo, provoca una reclamación de “mala praxis”. La calidad de los cuidados administrados puede considerarse irrelevante. Nunca me han denunciado, pero algún día lo harán. Toda la nueva generación de cirujanos esperan ser denunciados. No importa lo buenos que seamos o con cuánto cuidado ejerzamos. Por esa razón yo siempre estoy intentando imaginar cuál de mis pacientes será el más propenso a denunciarme. Si los veo venir (porque se regodean del juicio que ganaron al doctor Fulano de Tal, cuando la cirugía no fue lo que habían soñado que sería), entonces prefiero no tener nada que ver con ellos y recomendarles un mejor tratamiento en otro lugar. La mayoría de las veces, sin embargo, no es tan obvio, y uno tiene que echarle valor. ¿Injusto? Puede ser. ¿Paranoico? En absoluto.

KATRINA FIRLIK, neurocirujana, ejerce en una clínica privada, tarea que comparte con la docencia en la facultad de medicina de la Universidad de Yale. Este artículo, extractado de su libro Another Day in the Frontal Lobe: A Brain Surgeon Exposes Life on the Inside, se publica con la autorización de Random House, Inc. © 2006 Katrina S. Firlik. Bibliografía complementaria SIMPLE RISK PREDICTIONS FOR ARTERIOVENOUS MALFORMATION HEMORRHAGE. D. Kondziolka, M. R. McLaughlin y J. R. Kestle en Neurosurgery, vol. 37, n.o 5, págs. 851-855; noviembre de 1995.

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Neuroprótesis interactivas Desde hace tiempo se vienen aplicando implantes oculares y auriculares. Pero, ¿qué hay de las prótesis cerebrales? Se trata de una idea a la que es difícil acostumbrarse, aunque viable Frank W. Ohl y Henning Scheich

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SIGANIM / GEHIRN & GEIST

UN CHIP EN LA CABEZA. ¿Cambiaría la personalidad de un ser humano después de implantarle una prótesis en el cerebro?

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Mente y cerebro 25/2007

C

uerpo y espíritu han sido considerados tradicionalmente las dos caras de una misma moneda. Sin embargo, por diferentes que nos puedan parecer las dos características de nuestro Yo, nos debemos plantear si son tan claramente separables. ¿Son cuerpo y alma dos conceptos inextricablemente unidos como las moléculas fundidas de una moneda o son como su cara y su cruz? El estado actual de desarrollo de las novedosas prótesis neuronales y de la investigación básica asociada a ellas nos muestra cuán discutible resulta la separación radical entre lo material y lo espiritual. Comencemos por el aspecto corporal. Quien pierde un dedo, una mano o hasta un brazo entero por causa de una enfermedad o de un accidente reflexionará sobre la conveniencia de la utilización de miembros artificiales. Para tomar una decisión, sopesará hasta qué punto le limita en su actividad cotidiana la pérdida en cuestión y en qué medida puede la prótesis subsanar la discapacidad. Debería considerar en ese proceso que una prótesis es un elemento de repuesto sin más, construido a imitación del original, que cumplirá ciertas funciones importantes, pero que no le convertirá en una persona diferente. El Yo permanecerá inalterado. Esta invariabilidad continúa siendo comúnmente aceptada si aplicamos la misma disquisición a otros órganos: ojos, oídos, hígado, corazón o riñones. Sólo en el caso de que el órgano afectado fuera el cerebro —o sea, la “base material” de nuestra “mente”— experimentaríamos la sensación de que las consecuencias podrían ser diferentes. ¿Cuál es, sin embargo, la principal diferencia entre las prótesis neuronales y otros “miembros de repuesto”? En principio, las prótesis aludidas no son más que artilugios técnicos que deben restablecer funciones perdidas o dañadas, en su caso del sistema nervioso. Debe prestarse en nuestra argumentación singular atención a la palabra restablecer: en el pasado se lograba sólo compensar la pérdida de ciertas capacidades con el empleo de otras, lo que se sigue haciendo hoy en día, por ejemplo, cuando las Mente y cerebro 25/2007

personas con defi ciencias visuales aprenden a leer la escritura Braille, o cuando los sordos se comunican mediante el lenguaje de los signos o captan información a través de la lectura de labios.

Conexiones nerviosas Las neuroprótesis aspiran, en cambio, a una verdadera reconstrucción de la función, en interacción directa con áreas del sistema nervioso a través de un punto de conexión adecuado o interfaz neuronal. La conexión puede hallarse en la periferia del sistema nervioso, por ejemplo en los nervios sensoriales que transmiten el estímulo neuronal desde el ojo o el oído hasta el cerebro, o en áreas centrales del sistema nervioso, como el propio cerebro. La aplicación se tornará más compleja a medida que vayamos profundizando en el refugio neuronal de la conciencia. ¿En qué momento se cruza el umbral más allá del cual, un recambio artificial de mi “hardware” biológico cambiará mi Yo? Es precisamente esa distinción entre periferia y centro lo que caracteriza la actual evolución de las prótesis neuronales. Aparte del lugar de aplicación de las prótesis, periférico o central, importa la dirección en la que fluye la información: un implante neuronal “lector” registra la actividad motora del sistema nervioso para mover un brazo paralizado. Otros implantes pueden, en cambio, actuar como “informadores”, enviando al cerebro las señales captadas del exterior para generar una sensación. Las prótesis neuronales lectoras se emplean desde hace tiempo. Disponemos de sistemas que miden la actividad de los nervios que inervan los músculos, para así dirigir artificialmente movimientos de manos, brazos o piernas. Se ha demostrado que cabe un control semejante mediante la medición de la actividad neuronal en áreas centrales del cerebro. Un inquietante experimento fue llevado a cabo en el año 2000 por el equipo de Miguel Nicolelis, de la Universidad de Duke en Durham. Los neurobiólogos implantaron electrodos en la corteza cerebral de Belle, una hembra de mono rhesus.

Midieron con ellos la actividad cerebral del animal en el momento en que accionaba una palanca. Las señales captadas fueron convertidas, mediante un software desarrollado a tal efecto por los investigadores, en comandos informáticos, que transmitieron vía Internet a un laboratorio situado a mil kilómetros de distancia. Un segundo ordenador procesaba allí los pensamientos de Belle y movía, como por arte de magia, un brazo robótico. Se ha logrado una transmisión de pensamiento similar en seres humanos. Niels Bierbaumer, de la Universidad de Tübingen, desarrolló en 1999 un “aparato traductor de pensamientos”. Este aparato mide, mediante electroencefalografía, las corrientes cerebrales de una persona sometida al experimento mientras ésta se imagina el movimiento de un cursor en una pantalla de ordenador. Tras prolongados ensayos, pueden transformarse las señales captadas en acciones controlables, una esperanza para pacientes parapléjicos [véase “Lectura del pensamiento”, por Nicola Neumann y Niels Birbaumer; MENTE Y CEREBRO, n.o 10]. John Donoghue y su grupo, de la Universidad Brown en Providence, se propusieron una intervención más aventurada en seres humanos: en verano del año 2004 implantaron a Matthew Nagle, paralítico de cuello para abajo debido a un ataque con arma blanca, un chip “BrainGate”. Esta “puerta del cerebro” registraba las señales cerebrales de Nagle, hasta lograr que el paciente moviera, gracias a su “fuerza mental”, una prótesis de mano. Posteriormente, el sujeto ha logrado dibujar incluso una figura geométrica con bastante aproximación. La utilización de prótesis neuronales informadoras, por el contrario, se limita de momento al sector periférico del sistema nervioso. Sin embargo, ha encontrado ya aplicación clínica; así, en la regulación, por un estimulador vesicular, de la función propia de la vejiga en pacientes parapléjicos o en los implantes cocleares, con los que personas sordas pueden llegar a percibir acústicamente el lenguaje. Un chip informático convierte los 33

Externo Interno

CUATRO TIPOS DE NEUROPROTESIS

En el sistema nervioso central: BrainGate — Chip de silicio

Lectura de información

ABAJO A LA IZQUIERDA, CORTESIA DE MED-EL DEUTSCHLAND GMBH; LAS DEMAS ILUSTRACIONES: SIGANIM / GEHIRN & GEIST

En el sistema nervioso periférico: prótesis de mano

En el dominio de los futuribles: prótesis cortical

Suministro de información

Implante coclear

2.

REPUESTOS PARA TODOS LOS CASOS. Las neuroprótesis se pueden colocar en el sistema nervioso periférico (izquierda) o en el central (derecha). Los implantes lectores (fila superior) dirigen la actividad muscular, mientras que los informadores (abajo) generan percepciones sensoriales.

sonidos grabados por un micrófono en señales eléctricas y estimula el nervio auditivo mediante un sistema de electrodos implantado en la cóclea. Y se está sometiendo a ensayo implantes de retina para personas ciegas; constan de un sistema con cámara, microchip y electrodos implantados en el ojo.

Avance hacia el centro Los implantes cocleares y de retina no funcionan si las regiones cerebrales responsables de esas percepciones sensoriales están dañadas. Por eso, desde los años sesenta se viene intentando provocar ciertas sensaciones en áreas centrales del sistema nervioso —como la corteza auditiva— mediante estimulación eléctrica con la ayuda de 34

prótesis informadoras. Proyectos de investigación similares tienen como objetivo la estimulación eléctrica de la corteza visual para generar percepciones visuales. Hasta el momento, los experimentos han fracasado. Los pacientes cuya corteza visual fue sometida a estimulación eléctrica, apenas llegaron a percibir puntos de luz cromáticos, fosfenos. Permanecían ocultas a su percepción figuras más complejas, con bordes y contornos. La estimulación eléctrica de la corteza auditiva permitía a los pacientes oír, en el mejor de los casos, una suerte de murmullo o crujido. La causa de estos fracasos ha de buscarse más allá del desarrollo insuficiente de técnica de los elementos

de conexión. Se trata de un problema de otra índole: a diferencia de un nervio periférico, la corteza sensorial no trabaja como receptor pasivo, que se limite a reflejar el entorno. El procesamiento sensorial en el cerebro responde a un sistema altamente flexible y activo, que reinterpreta sin cesar las informaciones aferentes, de acuerdo con el estado neuronal de otras áreas cerebrales. Unos estímulos eléctricos simples, como los empleados con éxito en los nervios óptico y auditivo, no pueden alcanzar idéntico rendimiento en la corteza cerebral. Una prótesis sensorial implantada en ella debería funcionar de forma autónoma y flexible, midiendo e interpretando simultáneamente la actividad proceMente y cerebro 25/2007

dente de zonas cerebrales muy diversas. Tal neuroprótesis debería ser capaz, por consiguiente, de mantener un fructífero diálogo con el sistema nervioso

Escuchar el silencio En colaboración con un equipo de fisiólogos, médicos y técnicos estamos investigando actualmente los principios básicos de dicho diálogo. Nos servimos para ello de ratones del desierto mongoles (Meriones unguiculatus) que perciben el sonido en el espectro acústico de baja frecuencia, de una forma muy similar al ser humano; poseen, además, una elevada capacidad de aprendizaje. La aplican, por ejemplo, para saltar por encima de una valla en cuanto oyen dos tonos en escala ascendente. En caso de percibir tonos descendentes, se mantienen quietos. Se les puede enseñar a saltar únicamente cuando escuchan una serie de tonos iguales en intervalos temporales decrecientes. Procedimos a implantar prototipos de una neuroprótesis de dos canales en la corteza auditiva de nuestros ratones del desierto, lo que nos habría de permitir estimular artificialmente de forma simultánea dos puntos de esa área del cerebro: la zona donde se procesan los tonos de alta frecuencia y la zona de la baja frecuencia. Nuestra prótesis funcionó. Los ratones pasaron el ensayo con nota sin escuchar un simple sonido. No sólo distinguían entre tonos de alta frecuencia y tonos de baja frecuencia, sino que percibían además las variaciones de los intervalos temporales entre estímulos. Los animales implantados no eran superados ni siquiera por estímulos más complejos, en los que combinábamos diferentes patrones de excitación espaciales y temporales. En definitiva, aprendieron al mismo ritmo que sus congéneres no operados, que escuchaban los tonos a través del sistema auricular. Una prótesis en la corteza auditiva permite, pues, generar percepciones similares a las naturales. Sin embargo, nuestros experimentos demostraron que la estimulación eléctrica debía provocarse en el cerebro en Mente y cerebro 25/2007

momentos muy precisos, ya que la capacidad de aprendizaje de los ratones aumentaba drásticamente cuando producíamos los impulsos en la corteza auditiva en determinadas fases de la actividad cerebral. Por consiguiente, la prótesis se verá abocada a intercambiar información con las áreas cerebrales estimulables. En la práctica, eso significa que las prótesis corticales informadoras deben aprender en primer lugar a adaptarse a su interlocutor, por ejemplo, a la corteza auditiva. Los primeros y prometedores resultados nos remiten a la cuestión formulada al principio del artículo: ¿se transforma, con una prótesis cerebral, una persona en otra diferente? En principio, sí. Al fin y al cabo, puede cambiar profundamente su percepción. Cierto es que pueden esgrimirse idénticos argumentos para muchos procesos cotidianos: constantemente vivimos nuevas experiencias y aprendemos de ellas, con lo que transformamos nuestro Yo. El desarrollo de neuroprótesis interactivas se halla en fase embrionaria. Pero podemos ya afirmar que la investigación básica, la aplicación clínica y el cuestionamiento ético y social deben avanzar en paralelo. Sólo así se desvanecerá en parte el miedo que supuestamente nos inspira pensar en una prótesis en el cerebro.

FRANK W. OHL es profesor de neurobiología en la Universidad de Magdeburgo y dirige un grupo de trabajo para el desarrollo de neuroprótesis interactivas en el Instituto Leibniz de Neurobiología, cuyo director es HENNING SCHEICH. Bibliografía complementaria AN ANIMAL MODEL OF AUDITORY CORTEX PROSTHESES. H. Scheich y A. Breindl en Audiology & Neurotologie, vol. 7, n.o 3, págs. 191–194; 2002. LEARNING-INDUCED PLASTICITY IN THE AUDITORY CORTEX. F. W. Ohl y H. Scheich en Current Opinion in Neurobiology, vol. 15, n.o 4, págs. 470–477; 2005. NEUROPROSTHETICS: IN SEARCH OF SIXTH SENSE. A. Abbott en Nature, vol. 442, n.o 7099, págs. 125–127; 2006. THE

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Pensamiento mágico Las personas con inclinación por lo extrasensorial producen frecuente desconcierto en los ensayos experimentales. No sólo descuellan en algunos tests de creatividad, sino que perciben su entorno de una forma peculiar

Peter Brugger

E

l procedimiento seguido en el ensayo es sencillo. A lo largo de un corredor de dos metros de ancho, se traza una raya negra recta, equidistante de ambos flancos. La directora del experimento conduce a una joven a uno de los extremos del pasillo y le venda los ojos. Colocando cuidadosamente un pie delante del otro, la voluntaria debe seguir la línea del suelo con la máxima fidelidad que le sea posible. Todo desvío hacia la izquierda o hacia la derecha se protocoliza meticulosamente. Antes de que la persona vendada choque con una u otra pared, se la vuelve a colocar sobre la línea central y desde allí retoma su camino. Christine Mohr, ahora docente en psicología experimental y neuropsiquiatría en la Universidad de Bristol, diseñó ese experimento hace unos años para su tesis doctoral en la Universidad de Zúrich. En el tema de grado abordaba las bases neurofisiológicas de la creencia en los fenómenos paranormales. ¿Y qué tiene todo esto de paranormal? A primera vista parece difícil establecer una relación entre ambas cuestiones. Para descubrirla, hemos de saber que el experimento de recorrer los veinte metros de pasillo con los ojos vendados consta de una segunda parte. En ella, el voluntario aporta información sobre sus opiniones en 36

torno a la pregunta clave: ¿Qué opinión le merece a usted la parapsicología? En ese punto, las experiencias con los fenómenos “psi” (abreviación de psíquicos o suprasensoriales), como la telepatía y la clarividencia (conocimiento presente de objetos o acontecimientos ocultos y previsión de sucesos futuros), se encuentran en el punto central, así como la fe en la psicoquinesis: la supuesta facultad de mover objetos con la única fuerza de la imaginación.

Los esotéricos se desvían Christine Mohr hizo que tres docenas de voluntarios realizaran su ensayo de la raya en el ático de la Clínica Universitaria de Zúrich y le confesaran, además, su “profesión de fe paranormal”. Tras las pruebas, el resultado fue claro: cuanto más convencido estaba alguien de la existencia de los fenómenos supranormales, tanto más tendía a irse hacia la izquierda en su recorrido. El “izquierdismo” era a veces tan leve, que los voluntarios ni siquiera se percataban de ese deslizamiento. Pero, considerándolo aritméticamente, no había lugar a dudas: lo mismo en las primeras desviaciones de la línea que en la media del conjunto de ellas, las personas que creían en lo paranormal se desviaban en su recorrido por la cinta de veinte metros. ¿Qué lección extraer? Los partidarios convencidos de los fenómenos esotéricos nos dejan perplejos

una y otra vez en los experimentos que llevamos a cabo en la Universidad de Zúrich. Así, en los tests de asociación de palabras se muestran a menudo más rápidos y establecen más relaciones que los escépticos reconocidos. Y se les ocurren también más ideas sobre lo que se puede ver en una imagen imprecisa. Reconocen antes patrones en modelos aleatorios generados por ordenador. Da la impresión, cuando se trabaja con ellos, de que basta cualquier pretexto para que distingan algún sentido profundo. La investigación de la creencia en lo suprasensorial, amén de posibilitarnos obtener importantes conocimientos sobre las fuentes neuronales de la creatividad, nos permite reproducir en el terreno neuropsicológico esa frontera tan difusa entre la creación genial y la locura. ¿De dónde surge esa extraña tendencia hacia la izquierda de los voluntarios? Antes de responder, conviene recordar ciertas nociones básicas. De la misma manera que cada una de las dos mitades cerebrales gobierna de manera casi exclusiva los movimientos de la mitad corporal contraria,

1.

NO EN LINEA RECTA. Quienes se sienten atraídos por el pensamiento mágico muestran una tendencia inequívoca a desviarse hacia la izquierda al intentar andar recto con los ojos vendados. Mente y cerebro 25/2007

Mente y cerebro 25/2007

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GINA GORNY / GEHIRN & GEIST

GEHIRN & GEIST

2.

QUIEN RIE EL ULTIMO... ¿Qué rostro le parece a usted más alegre: éste de aquí o el de la figura 4?

la percepción sensorial completa del espacio exterior —a través de los ojos, los oídos o los órganos gustativos— se organiza predominantemente de forma cruzada. Por esa razón, una lesión importante en el área visual del lóbulo occipital del hemisferio derecho produce déficits en el campo visual izquierdo. Si las lesiones se producen

un poco más adelante, en el lóbulo temporal derecho, los pacientes afectados dejan de percibir, “pasan por alto”, las cosas que se encuentran a la izquierda de su campo visual. En este caso no se trata de un trastorno visual en sentido estricto, sino de un “nodarsecuenta”. A esa área cerebral le compete el control de la atención visual: si se resiente, lo visto no pasa a la conciencia. Para esclarecer tales asimetrías de la atención, los neuropsicólogos recurren a las imágenes de “rostros quiméricos” (véase la figura 2), cuya mímica es considerada como ambigua por la mayoría de las personas. En estos rostros quiméricos se curva, por ejemplo, la comisura derecha de la boca hacia arriba y la comisura izquierda hacia abajo; o, al revés: la comisura derecha hacia abajo y la izquierda hacia arriba. El que a uno le parezca uno de estos rostros “alegre” o “triste” dependerá del lado de la imagen al que preste más atención. Los pacientes con trastornos de la atención hemilaterales no tienen ninguna dificultad para diferenciarlos: juzgan el rostro sin vacilación alguna según la mitad que perciben. Pero también con los sanos se produ-

¿Qué número está en el medio? Lea usted en voz alta a su compañero las cifras situadas debajo y pídale que identifique, calculando a ojo, qué número se encuentra en el medio. Por ejemplo: la solución correcta para el par de cifras 3 y 5 sería 4. Las siguientes tareas son algo más difíciles. Aquí se pueden cometer errores con total tranquilidad, mas para cada respuesta se tiene solamente un máximo de dos segundos de tiempo. 2 15 17 3 5 14

8 3 7 11 17 2

__ __ __ __ __ __

¿Valora a la baja? No tenga miedo: los diestros sanos divergen en su mayoría “hacia la izquierda” en la fila de números, lo que significa que sus respuestas erróneas se componen principalmente de cifras pequeñas. Los estudiantes que creen en la telepatía, la clarividencia y otras relaciones mágicas, derivan más hacia la izquierda que los escépticos reconocidos. Por lo que parece, en el terreno cuantitativo abstracto el hemisferio derecho predomina sobre el hemisferio izquierdo.

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cen preferencias. Puede comprobarlo el lector consigo mismo. La mayoría de los diestros señalan el rostro de la figura 4 como “alegre”, pues atienden más a la información proveniente de su campo visual izquierdo. Pero resulta sorprendente que los voluntarios con una marcada inclinación hacia lo esotérico se fíen para su juicio en el contenido de la izquierda de la imagen y lo hagan con mayor intensidad que los escépticos. También entre ellos son mayoría los que consideran “más triste” el rostro de la figura 2 que los que consideran “más triste” el de la figura 4. Pero los esotéricos perciben la diferencia de una forma más vívida. La preferencia por lo izquierdo trasciende la mera elaboración visual del entorno. Esta circunstancia se muestra en una prueba en la cual los voluntarios tienen que establecer, a través del tacto y con los ojos vendados, dónde se encuentra la mitad exacta de un palo. Los diestros sanos tienden a irse ligeramente a la izquierda; y, entre ellos, los esotéricos más intensamente que los escépticos. Los pacientes con una lesión en el lóbulo temporal derecho, en cambio, tienden hacia la derecha, pues cuanto cae a su izquierda recibe menos atención. En los cálculos mentales se ponen también de manifiesto asimetrías izquierda-derecha. Responda usted rápidamente y sin pensar: ¿qué cifra se encuentra exactamente entre 15 y 3? Este tipo de tareas valorativas las solucionamos mediante la visualización interna de una fila de números. Semejante ordenación lineal interna

3. LA MITAD MEJOR. Cuando las personas sanas tienen que localizar, con los ojos vendados y utilizando sólo el tacto, el punto medio de un palo, lo habitual es que se equivoquen hacia la izquierda. La desviación puede cuantificarse modificando el protocolo del experimento. En los pacientes con esquizofrenia e ideas delirantes el desvío es mucho más drástico. Siguen los dictados de la mitad cerebral derecha de forma más intensa, lo que explica el desplazamiento hacia la izquierda. Mente y cerebro 25/2007

Mente y cerebro 25/2007

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GINA GORNY / GEHIRN & GEIST

GEHIRN & GEIST

...RIE MEJOR. Los diestros tienden a valorar la expresión de sentimiento de un rostro a partir de la información procedente del campo visual izquierdo. Esa es la razón por la cual suelen concluir que el gesto de este dibujo es más alegre que el de la figura 2. Los voluntarios sanos con tendencias esotéricas llegan por lo regular a idéntica conclusión, aunque con una diferencia: encuentran el contraste entre las dos imágenes todavía más acusado.

de números se extiende, en nuestro círculo cultural, de izquierda (en donde se sitúan los números más bajos) a derecha (en donde se colocan los números más altos). Las cosas no son tan sencillas como para pensar que el hemisferio derecho se ocupa del 1, el 2 y el 3 y el izquierdo del 14, el 15 y el 16. Sin embargo, sí sabemos, tal y como llevamos observando hace ya algunos años, que los pacientes con un accidente cerebrovascular localizado en la parte derecha mencionan con frecuencia cifras demasiado altas al realizar ese ejercicio. Los diestros sanos cerebralmente, en cambio, tienden a inclinarse hacia la izquierda, lo mismo que cuando con los ojos vendados intentan seguir una línea recta o establecer el punto medio de un palo, esto es, nombran por regla general números bajos. Los creyentes en la parapsicología se equivocan hacia las cifras izquierdas —las bajas— todavía con mayor intensidad. Y, según resultados 40

Comunicación entre hemisferios Desde hace tiempo venimos leyendo en los manuales que el hemisferio

izquierdo es la mitad dominante de nuestro cerebro en relación con el lenguaje, sobre todo en los diestros. A lo largo de la segunda mitad del siglo pasado, las investigaciones sobre pacientes con cerebro escindido aportaron una información harto valiosa. Para tratar los ataques epilépticos que no eran susceptibles de un abordaje medicamentoso, se puso en práctica en esos pacientes la sección quirúrgica de las vías de unión entre el hemisferio izquierdo y el derecho, es decir, la escisión del cuerpo calloso. Esta operación evitaba la extensión de la excitación epiléptica por el cerebro, pero comportaba consecuencias muy desagradables. Así, a los afectados les resultaba imposible decir el nombre de un objeto que palparan con su mano izquierda. Tras la destrucción del cuerpo calloso, las impresiones táctiles de la mano izquierda alcanzan solamente la mitad cerebral derecha, la “muda”, pero desde allí no pasan a la izquierda, que aloja el área de

¿Qué palabra relaciona... Arena y tiempo? Correcto: ¡hora! Escriba usted en el espacio en blanco la palabra que relaciona las distintas parejas de términos. En caso de que no se le ocurra nada, pase al siguiente par de palabras. Pida usted a una segunda persona que le controle el tiempo, porque sólo dispone de 90 segundos para realizar esta tarea. gusano, sofá relámpago, ruido patria, lector hambre, calor jarra, huida pescado, fuego espina, novia yunque, clavo

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bote, foto perro, ratón efecto, hermano cebolla, tristeza papilla, piel grano, té establo, bandera juventud, jubilación

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Solución: sólo las parejas de palabras situadas en posiciones pares en cada columna están compuestas por conceptos interrelacionados de forma indirecta y cuentan con una solución común. Así, la solución más frecuente para la pareja “relámpago y ruido” es “trueno”. Para las otras parejas la solución predominante es respectivamente: “sed”, “agua”, “martillo”, “gato”, “lágrimas”, “café” y “edad”. Pero hay, por supuesto, bastantes más respuestas lógicas. ¿Se le ha ocurrido a usted algo para las parejas de palabras sin relación, como “gusano y sofá”, y que a los demás les parezca medianamente plausible? Si es así, posee una notable creatividad. A un aficionado a los fenómenos psíquicos sería, sin embargo, bastante difícil superarle en este tipo de tests.

4.

recientes, la desviación a la izquierda se acusa más en los sujetos afectos de esquizofrenia. De esa gavilla de experimentos se extrae la conclusión de que, en las tareas espaciales, predomina el hemisferio derecho. Además, su función rectora en las cuestiones de percepción espacial se evidencia con mayor nitidez en las personas que creen en lo extrasensorial. Hasta ahora no podemos responder a la pregunta de si estas observaciones tienen una relación causal y, si es así, de qué tipo. Pero resulta indiscutible la existencia de distintos indicios que muestran que, en los psicoadeptos convencidos, el hemisferio derecho se encuentra comprometido por encima de la media también en otras tareas, por ejemplo en los tests de vocabulario de asociación creativa.

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Broca, la zona cerebral que determina la producción del lenguaje. Ahora bien, sería precipitado afirmar que sólo el cerebro izquierdo posee competencias en el lenguaje. El denominar algo es sólo uno de los muchos aspectos de la elaboración del lenguaje. Algunos autores piensan que en el cerebro derecho tienen lugar acciones asociativas “calladas”, sin la ayuda del cerebro izquierdo. En este sentido, los pacientes con cerebro escindido pudieron asignar al objeto que estaban palpando en su mano izquierda otro objeto correspondiente desde el punto de vista “semántico”, es decir, de contenido. Así, la mano izquierda encontró impecablemente, tras haber palpado una hoja de follaje, la correcta imagen semánticamente correspondiente entre seis cartas en donde estaban dibujadas seis imágenes: una silla, un martillo, un microscopio, un teléfono, un rastrillo y una pantalla. Y también ligó la hoja de follaje con la profesión correspondiente, eligiendo entre otras seis cartas con las figuras de un médico, un actor, un jardinero, un piloto, un funcionario y una camarera. Lo realizó con presteza, eficacia y, por supuesto, sin la intervención del hemisferio cerebral izquierdo, que se creía dominante. Mente y cerebro 25/2007

Los experimentos de cerebro escindido aducidos no alcanzaron una popularidad ni tan siquiera aproximada a la conseguida por los primeros experimentos en la relación con la imposibilidad de denominar los objetos. Por rompedor que parezca, yo sostengo que, para ciertos aspectos de la producción del lenguaje, existe un dominio inequívoco del hemisferio derecho sobre el izquierdo. La valoración de la melodía del discurso (la prosodia) parece ser dominio del hemisferio derecho. Y también a la hora de encontrar asociaciones indirectas, no inmediatamente evidentes, entre las palabras, se muestra una superioridad de la parte derecha sobre la izquierda. Así, llama la atención que los pacientes con daños en el hemisferio derecho sólo puedan producir asociaciones que se encuentran dentro de unos límites muy estrechos y que están bajo el control del hemisferio izquierdo. Cualquier tipo de entendimiento para las ironías y las metáforas les queda vedado: si el cerebro derecho dañado oye que “alguien ha echado una mano a otro”, la persona afectada piensa inmediatamente en una amputación; si alguien dice que en una discusión “una persona se comió a la otra”, piensa directamente en canibalismo; y si alguien menciona la existencia de

un “ángulo muerto”, la persona con el cerebro derecho dañado lo relacionará con el sentimiento de tristeza.

Manantial de ideas involuntario A diferencia de estos pacientes, las personas con inclinaciones hacia lo extrasensorial ven en seguida relaciones metafóricas; como muestran nuestros tests de asociación, elaboran relaciones más originales entre dos conceptos no emparentados que el común de las personas. Los afectados de esquizofrenia, por su parte, pergeñan relaciones que van mucho más allá de los límites acostumbrados. A un paciente de Manfred Spitzer, psiquiatra en Ulm, declaró, en el curso del desarrollo de un test de asociación, ante la palabra “ordenador”, la expresión “ninguna-ciudad”. La respuesta le pareció al psiquiatra extralimitada al psiquiatra y se informó sobre el camino que el paciente había seguido en su asociación. Descubrió así que la etiqueta con la marca de uno de los ordenadores que estaban cerca había sido el desencadenante: la marca era Nixdorf (Nixdorf suena en alemán muy próximo a “nicht-Dorf” que significa literalmente “no-pueblo” o “no-ciudad”). Semejante tendencia a crear asociaciones enrevesadas en su vida co41

tidiana le lleva al sujeto esquizofrénico no tratado a ideas delirantes. Es legendaria la historia del paciente que abandonó precipitadamente un restaurante después de leer en la carta la palabra espagueti. Partió para Italia y se encaminó directamente a la mafia. No hay que extrañarse: durante un ataque agudo de psicosis se hunde el predominio lingüístico del hemisferio izquierdo. A partir de ese momento las asociaciones pierden todo freno y el afectado llega a unas conclusiones que resultan incompresibles para cualquier sujeto sano. No hemos de confundir la percepción de relaciones paranormales en coincidencias de la vida cotidiana con las asociaciones imprevisibles de los esquizofrénicos. Tampoco puede equipararse la creencia en la telepatía con las ideas delirantes sobre sujetos extraños que se inmiscuyen en los pensamientos propios o acerca de extraterrestres que imponen su voluntad. Conviene andar con cautela para no considerar las creencias en lo extrasensorial vinculadas a procesos psicopatológicos. Hay que tener en cuenta que la tendencia a establecer asociaciones desacostumbradas no es algo exclusivo de sujetos con fuertes preferencias por lo esotérico. ¿No es acaso esa capacidad de relacionar de una forma inédita cosas cotidianas lo que nos causa admiración en los genios del arte? Existen, sin embargo, transiciones fluidas desde un rechazo carente de fantasía de cualquier experimento de tipo parapsicológico hasta un realce de lo esotérico próximo a la locura, pasando por el establecimiento de genuinas relaciones creativas. A la neuropsicología le importa el reconocimiento de este continuum. Por desgracia, la psiquiatría actual se centra en una explicación excesivamente unilateral de lo patológico. La mayoría de los investigadores son bastante escépticos sobre la posibilidad de conseguir conocimientos acerca de los trastornos mentales a partir de investigaciones sistemáticas llevadas a cabo sobre personas sanas. Una oportunidad desaprovechada, pues el trabajo con sanos ofrecería la inapreciable ventaja de poder descartar las variables distorsionadoras, 42

como la influencia de los medicamentos, el efecto de la hospitalización o la estigmatización social. Pero disponemos ya de un haz de trabajos donde queda demostrado que determinados aspectos de la creatividad, la creencia en lo paranormal y la formación de ideas delirantes van unidos a un desplazamiento del balance de la actividad cerebral hacia el hemisferio derecho. Bradley Folley y Sohee Park, de la Universidad Vanderbilt en Nashville, compararon en 2005 el potencial creativo de voluntarios normales, sujetos con rasgos esquizoides —que creían uniformemente en las relaciones mágicas— y pacientes esquizofrénicos. Una tarea de los voluntarios consistía en imaginar el mayor número de posibles utilidades para determinados objetos; por ejemplo, para una goma de borrar. El resultado del experimento fue que el mayor grado de creatividad lo mostraron los voluntarios con rasgos esquizoides. Las mediciones de la actividad cerebral simultáneas demostraron que los estímulos creadores activaban campos del cerebro frontal de ambos hemisferios, en la corteza prefrontal. Ahora bien, cuanto más firmemente creía en la existencia de las relaciones mágicas, tanto más intensamente participaban las áreas del lado derecho en ese proceso creativo.

PETER BRUGGER dirige el departamento de neuropsicología del Hospital Universitario de Zúrich. Investiga desde hace más de diez años sobre la creencia en los fenómenos paranormales. Bibliografía complementaria DAS PARANORMALE GEHIRN. WAS DER UMGANG MIT ZUFÄLLEN ÜBER DEN GLAUBEN VERRÄT. P. Brugger en Neue Zürcher Zeitung, vol. 29, pág. 71; diciembre, 2001. FROM HAUNTED BRAIN TO HAUNTED SCIENCE. P. Brugger en Haunting and Poltergeists: Multidisciplinary Perspectives, dirigido por J. Houran y R. Lange. Mc Farland; Jefferson, Carolina del Norte, 2001. STIMMT

ES, DASS ABERGLÄUBISCHE

MEN-

SCHEN

BESONRDERS

SIND ?

CREATIVE

P. Brugger en Magazin Unizürich, vol. 35, pág. 16; 2005.

Mente y cerebro 25/2007

Cuando la técnica se adelanta a la ciencia

VAN COLS LTD., COLCHESTER, UK

ENTREVISTA

Los expertos en informática y ciencias de computación se proponen crear robots dotados de conciencia. Pese a los años empeñados, no lo han logrado todavía. Owen Holland describe los avances técnicos registrados y su repercusión ética

Sabine Kersebaum

Mente y cerebro: Profesor Holland, usted defiende que de aquí a pocos años habrá robots dotados de conciencia. ¿No es una hipótesis arriesgada? Ni siquiera disponemos de una definición admitida por todos de “conciencia”... Owen Holland: Carecemos de datos suficientes para declarar qué sentido dar a la expresión “tener conciencia de uno mismo”. Ello no impide que podamos crear sistemas artificiales capacitados para manifestar algunos aspectos de la conciencia. El progreso técnico puede ir por delante de la ciencia. La humanidad no necesitó tampoco una definición exacta de “volar” para desarrollar el primer planeador. Lo mismo podría ocurrir en la investigación sobre la conciencia. El desarrollo de una conciencia artificial podría aportar información sobre qué entender por espíritu y por conciencia de uno mismo. Myc: ¿En qué consiste el trabajo de simulación de la conciencia en el laboratorio? Holland: “Simular” no es el término más idóneo para nuestra labor. Da a entender que buscamos crear algo que “parezca” conciencia. A mí me gusta más la expresión “conciencia de máquina”. Myc: ¿Se puede inducir tal en los robots? Mente y cerebro 25/2007

Holland: Construyo robots con dos módulos principales, realizados cada uno mediante un software específico. Ambos interactúan entre sí. Uno de ellos es una simulación del propio robot, un “modelo de agente interno” (MAI). El otro es un modelo de su entorno (“sistema de modelado del mundo”). Se trata de investigar las formas de mutua relación entre ambos modelos; descubrir si, a partir de dicha interacción, derivan fenómenos de autoconciencia. Myc: Paso a paso... Holland: La conciencia es una suerte de ilusión. Nuestra visión del mundo supone cierta distorsión y simplificación de la realidad. El ser humano piensa que posee una idea clara de su entorno, pese a las limitadas posibilidades físicas del sentido de la vista y su resolución. En el laboratorio comprobamos si un robot dotado de una inteligencia artificial de máquina y de un sistema de modelado del mundo desarrolla una visión del entorno simplificada. De acontecer tal, cabría admitir que procesos similares son los responsables de nuestra propia conciencia. Myc: ¿Cuál es la principal barrera técnica que se opone a la obtención de una mente artificial igual que la nuestra? Holland: Importa percatarse de nuestras limitaciones. Nuestro trabajo es experimental y de investigación. Nadie sabe cómo se origina la conciencia. En

OWEN HOLLAND, nacido en 1947, estudió psicología y se especializó en comportamiento. Desde 1988 se viene dedicando al desarrollo de robots. Ha impartido clases en la Universidad de Bielefeld, Instituto de Tecnología de California y Starlab de Bruselas. Desde 2001 enseña ciencias de la computación en la Universidad de Essex.

el laboratorio no podemos trasladar, en pura mímesis mecánica, determinados mecanismos conscientes. Por más que en mi opinión no existe nada que imposibilite de entrada la creación de máquinas conscientes. Myc: El conocimiento de nosotros mismos hunde también sus raíces en el sistema sensorial. ¿Puede una máquina sentirse a sí misma? Holland: Los investigadores de los procesos cognitivos han traído a primer plano la importancia del cuerpo para el desarrollo de la conciencia. Disponer de un cuerpo podría encerrar la clave que le permita a la ciencia crear conciencia artifi cial. Resulta imprescindible analizar y simular la interacción entre cuerpo y entorno. Myc: En esa dirección se mueven los robots humanoides de la serie Cronos. Holland: En efecto. Construimos robots que operan de un modo semejante al del cuerpo humano. Poseen un esqueleto de sostén y huesos trabados en 43

VAN COLS LTD., COLCHESTER, UK

mente humana. Confío, no obstante, en que podremos alcanzar una inteligencia artificial con una suerte de conciencia básica, del tipo de nuestro estado mental en el momento de despertarnos poco a poco de nuestro reposo nocturno.

articulaciones. La máquina se mueve gracias a la tracción de unas cintas elásticas que remedan tendones y músculos. Sus ojos y el resto del sistema óptico funcionan emulando nuestro sistema de visión. Bastan determinados movimientos oculares para captar informaciones del mundo alrededor. Esperamos que la máquina vaya poco a poco desarrollando una sensación de presencia física, igual que nos ocurre a nosotros.

la “teoría de espacio de trabajo global”, formulada por Bernard Baars, del Instituto de Neurociencia de San Diego. En su contexto, la conciencia emerge cuando las informaciones de distintos módulos cognitivos se ponen a nuestra disposición simultáneamente; se trata de un enfoque de fácil modelización con un software. Stan Franklin, de la Universidad de Memphis, trabaja sobre esta base. Otros científicos optan por el cuerpo humano. El equipo dirigido por Igor Aleksander simula informáticamente las áreas del cerebro involucradas en procesos característicos de la conciencia. Y en los proyectos para “dispositivos de base cerebral” el grupo de Gerald Edelman, del Instituto de Neurociencias de San Diego, combina principios biológicos de sistemas sensoriales con robótica moderna. Nuestro propio grupo trabaja con ambos supuestos.

Myc: ¿Qué diferencia existe entre la percepción humana del color rojo y el reconocimiento del rojo, en el espectro, por parte del robot? Holland: Es difícil contestar con seguridad. Los propios humanos describen los colores de forma desigual. Queda tanto por conocer sobre nuestra manera de percibir el mundo, que no podemos responder a la pregunta de cómo vería un robot consciente. Ciñéndome a su pregunta, si existe o no una diferencia fundamental en la interpretación del color rojo por parte de robot y máquina, respondería que llegará el día en que la diferencia se borre. Para entonces los robots tendrán un aspecto muy diferente y no sólo podrán, de una manera funcional, discriminar entre colores y clasificarlos, sino también percibirlos.

Myc: ¿Se asemejará a la conciencia humana la de las máquinas? Holland: No. Comparada con la capacidad de la mente humana, se obtendrá una suerte de copia simplificada. Los robots no desarrollarán una conciencia y experiencia social propias, ni un lenguaje con todos sus matices y conceptos,

Myc: ¿Habla de un futuro muy lejano? Holland: Los investigadores que laboran en este campo se dividen en dos grupos principales: unos parten de una teoría de la conciencia ya establecida,

Myc: ¿En que basa su rotundidad? Holland: El uso y la comprensión del lenguaje requieren facultades específicas que nadie desarrolla en los robots. El lenguaje es una faceta capital de la

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Myc: La conciencia de las máquinas no se podrá, pues equiparar a la mente humana... Holland: Queda fuera de nuestras posibilidades crear algo de la complejidad de la conciencia humana. En el mejor de los casos, podríamos acercarnos a la de algunos animales. Una rata tiene conciencia a su modo, distinta radicalmente de la nuestra. Tal podría acontecer en los primeros robots conscientes. Sin embargo, para descubrir dónde están los límites debemos disponer de prototipos que funcionen. Myc: ¿Qué características habrá de tener un robot provisto de conciencia? Holland: Existen numerosos e interesantes planteamientos, pero carecemos de una teoría articulada. Pese a todo, no tardarán en llegar los primeros prototipos. Necesitamos una valoración objetiva; ninguna máquina se torna consciente porque así lo suponga su creador. Myc: ¿Tendrán las máquinas del futuro sus propios derechos? ¿Podremos desconectarlas sin más cuando estemos cansados de ellas? Holland: Es un aspecto importante que debería dilucidarse antes de presentar los primeros robots conscientes. Los filósofos han empezado ya a debatir el tema, lo que me parece muy bien. Alguien habla de otorgar a los ordenadores los mismos derechos que a los animales. Myc: El filósofo Thomas Metzinger se opone a crear robots provistos de conciencia artificial: se trataría de seres capaces de sentir. Holland: Metzinger formula su tesis con suma claridad. Puede o no seguírsele. En mi caso, acabo siempre mis disertaciones con un pasaje de su libro Being No One, donde expone que la capacidad de sentir ya comienza con el modelo propio de los fenómenos (PSM). Aunque yo me inclino por partir de la conciencia animal. Mente y cerebro 25/2007

MENTE, CEREBRO Y SOCIEDAD

Ludopatía cibernética Los juegos de azar y las apuestas crean dependencia. Ahora las ofertas a través de y por televisión multiplican la tentación. ¿Nos hallamos ante una amenaza social?

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y 180.000. La asociación de ludópatas afirma que el número llega a los 400.000. Y se teme que la cifra aumente, puesto que paralelamente al crecimiento y variación de la oferta debería crecer también el volumen total de ludodependientes. ¿Quién no ha tentado nunca la suerte en una apuesta sobre un resultado de la liga de fútbol o enviando un SMS con la respuesta a una pregunta en uno de los infinitos programas de televisión que ofrecen esa opción? No obstante, la tentación permanente no es el único factor de riesgo. Tobias Hayer, de la Universidad de Bremen, aclara que “en cuanto se apuesta desde casa, desaparece el factor de control social, ya que aparte del que ofrece la apuesta, nadie ve si juega y cómo lo hace. Además existen menos trabas cuando podemos apostar en pijama”.

Las páginas de las casas virtuales de juego en Internet se han convertido en paraíso de ludópatas. Lo demostraron Robert Wood y Robert Williams, sociólogos de la Universidad de Lethbridge. En 2004 llevaron a cabo un estudio piloto sobre los hábitos de 1920 jugadores en línea. El resultado fue alarmante: 42,7 por ciento de los participantes en el estudio eran jugadores con problemas de dependencia y había un 23,9 por ciento en situación de riesgo. A diferencia de quienes consideran una patología del comportamiento la conducta del jugador enfermizo, otros expertos hablan de adicción, del mismo orden que la heroinodependencia. En efecto, la atracción patológica a apostar suele ir acompañada de un endeudamiento económico enorme y de consecuencias sociales negativas. Más de uno ha perdido en un abrir y

CHRISTIAN BARTHOLD / GEHIRN & GEIST

etandwin, mybet, starbet o cualquier otro nombre. Para apostar no hace falta salir de casa. Con la ayuda de las agencias de apuestas virtuales, podemos convertir en un casino la salita de estar; bastan un ordenador o la caja tonta. Podemos jugar al póquer o a la ruleta, apostar, si nos place, por un último gol del Bayern de Múnich o del Real Madrid diez minutos antes de la terminación del partido. Pero lo que en apariencia es un emocionante entretenimiento al final de la jornada laboral representa, para los expertos en adicciones, un motivo de preocupación: el acceso al juego desde casa podría multiplicar el fenómeno de la ludopatía. Gerhard Meyer, psicólogo de Bremen y especialista en ludopatía, estima que la cifra de afectados en Alemania se hallaría entre 120.000

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Así se genera en el cerebro la dependencia El sistema mesolímbico reacciona ante una amplia variedad de estímulos. Una función clave en el sistema de recompensa la desempeña el nucleus accumbens. Dicha estructura reacciona ante la comida, el sexo o una especial emoción de la apuesta en un juego de azar. Se dan diferencias de intensidad para los distintos agentes; la reacción ante la cocaína u otras drogas diverge de la que se produce ante una inocua salchicha. En función de la intensidad se segrega el transmisor dopamina por el área tegmental ventral (VTA), lo que produce una estimulación del nucleus accumbens. La consecuencia directa es el estado de euforia. Pero no sólo tamaña embriaguez de bienestar y alegría marca la necesidad posterior de repetir la acción. Diversas áreas cerebrales analizan la situación y proporcionan al nucleus accumbens informaciones adicionales: la amígdala

valora cuán placentera resultó una situación. La evaluación de los riesgos asociados al evento se realiza en el centro del córtex prefrontal, en el lóbulo frontal. Las coordinadas necesarias de “dónde” y “cómo” en relación a la experiencia del evento de recompensa son aportadas por el hipocampo, la puerta de entrada a la memoria. Para evitar una sobreexcitación dañina del sistema, en caso de estimulaciones crónicas se atenúa la respuesta. Queda mucho por averiguar sobre dicho proceso de amortiguamiento, aunque parece ser que es precisamente en esta fase de habituación cuando se establece la adicción cerebral: la sensación ansiada sólo se produce si las apuestas son más frecuentes o de mayor importe cada vez. Por último, el adicto reacciona con ansiedad ante la mera visión de su objeto de deseo.

CORTE SEMITRANSPARANTE DEL CEREBRO

CORTEX PREFRONTAL MEDIAL

NUCLEUS ACCUMBENS EVALUACION DEL RIESGO AMIGDALA

RECUERDO VALORACION EMOCIONAL EUFORIA (POR SEGREGACION DE DOPAMINA)

HIPOCAMPO CEREBELO

cerrar de ojos todas sus posesiones, además de su trabajo y familia.

“Rien va plus” Cuando ya no existe ninguna posibilidad de participar en esta persecución frenética en pos de la suerte, los afectados reaccionan de forma descon46

trolada con temblores o estallidos de agresividad. Sabine Grüsser-Sinopoli, directora del grupo interdisciplinar de investigación de las dependencias, adscrito a la Universidad Charité de Berlín, demostró que los adictos reaccionan ante la simple visión de una mesa de ruleta o de una tragaperras

SIGANIM / GEHIRN & GEIST

AREA TEGMENTAL VENTRAL

con un estado de sobreexcitación y un sentimiento intenso de deseo. Lo mismo que los drogadictos ante las sustancias euforizantes. No fue en 2005 ninguna sorpresa descubrir que el apostar deja huellas en el cerebro; en particular, en el sistema de recompensa, lo mismo que Mente y cerebro 25/2007

las dependencias “clásicas”. Debemos ese hallazgo a Jan Reuter y Christian Büchel, de la Clínica Universitaria de Hamburg-Eppendorf. Con la técnica de tomografía de resonancia magnética funcional analizaron la actividad cerebral de doce jugadores habituales a los que se les permitió participar en la especialidad que mayor emoción les provocaba: los naipes con apuesta económica. A los voluntarios se les presentaban dos cartas boca abajo. Mediante el teclado debían descubrir la carta que ocultaba un trébol rojo. Si acertaban, su cuenta inicial de 15 euros se incrementaba en uno más. Pero si salían bastos, la suma se reducía en ese importe. Durante el transcurso del ensayo, los investigadores registraron el patrón de excitación de los ludópatas. Para mejor control y referencia hicieron participar en el experimento a otros doce voluntarios sanos. El análisis comparado evidenció que la actividad del sistema de dopamina mesolímbico era mucho menor en un jugador habitual que en otro sano; una consecuencia conocida en la drogadicción. Aún más: cuanto mayor era el comportamiento adictivo de un individuo en particular, tanto menos se activaba dicha estructura cerebral durante el juego. Con el sistema mesolímbico, la naturaleza ha generado un elemento que nos empuja a llevar a cabo actividades destinadas a la supervivencia. La comida o el sexo son estímulos de recompensa naturales y producen la segregación del transmisor cerebral dopamina. Las sensaciones de felicidad unidas a ello nos animan a repetir este comportamiento. Pero el sistema no sólo se limita a medidas relacionadas con la preservación de la vida y de la especie: los estímulos que encontramos en el seno de nuestra civilización (el dinero) pueden también activarlo, hecho que se ha comprobado en numerosos ensayos con probandos sanos.

Estímulos atenuados Pero, ¿qué sucede cuando se estimula el sistema de recompensa de una persona de forma crónica, en un jugador empedernido? La respuesta es que se produce una autorregulación Mente y cerebro 25/2007

a través de cierta atenuación, como medida de protección ante una hiperestimulación dañina. Hablamos de la fase de habituación y gestación de la dependencia. A fin de poder sentir la emoción ansiada pese a una creciente atenuación, el evento que desencadena la recompensa debe ocurrir con mayor frecuencia, con una intensidad superior o, mejor, con la suma de ambas. Para un jugador, eso significa que debe apostar cada vez más a menudo sumas de dinero crecientes si quiere sentirse bien. Se ha estudiado ya ese proceso de “neuroadaptación”, así se denomina, responsable de la dependencia de ciertas sustancias [véase “Alcoholismo”, por Andreas Heinz; MENTE Y CEREBRO, número 14]. Los hallazgos del equipo de Büchel sobre la reducción de la actividad del sistema de recompensa en los jugadores permite concluir que la dependencia en cuestión se graba también en el cerebro. Y posiblemente funcione según patrones descubiertos en otras adicciones patológicas basadas en una alteración del comportamiento (adicción al trabajo, al deporte, etcétera). Pero, ¿qué es lo que activa el sistema de recompensa mientras se participa en un juego de azar? ¿Quién es, en consecuencia, el responsable de la dependencia? Gracias a la tomografía de resonancia magnética funcional, según los investigadores, se acota el instante del transcurso del juego en que se produce la máxima actividad del sistema de recompensa. Para Büchel, la hiperexcitación del apostante se produce cuando llega el resultado; en el póquer, el momento de enseñar las cartas. Ahí podría residir el desencadenante de la adicción.

90 por ciento, aparecían las máquinas de los bares y salas de juegos. Números para sorteos se compran sólo para los escasos sorteos de la semana. Por el contrario las máquinas están disponibles y preparadas para el juego todos los días durante horas y horas. ¿Sucederá acaso que todos los usuarios de televisión e Internet serán ludópatas? No parece. Al fin y al cabo, el acceso a las bebidas alcohólicas es inmediato y no todos adquieren la adicción. Un círculo social adecuado o la satisfacción con la propia vida personal y laboral actúan como protectores del individuo ante los comportamientos adictivos. Lo que no obsta para que denunciemos riesgos significativos para personas con predisposición genética, una personalidad más frágil o carencia de estrategias antiestrés. Del mismo modo, los jóvenes son un grupo de riesgo a considerar. Por este motivo los expertos exigen una prevención activa así como medidas que protejan a los jugadores. “Precisamente en Internet sería especialmente sencillo detectar comportamientos adictivos y en caso necesario bloquear las cuentas”, apunta Meyer. “Desde luego, un inicio sería que el estado le echase un vistazo al volumen de negocio de las apuestas.” La financiación de las medidas de protección podría salir de los ingentes ingresos que anualmente generan los juegos de azar.

DANIELA SIMON es psicóloga e investigadora en la Universidad de Humboldt de Berlín. Bibliografía complementaria

De apuesta en apuesta Hay pruebas de que la frecuencia y celeridad del suceso influye en el riesgo de adicción. En 1989 Gerhard Meyer realizó una encuesta entre 400 voluntarios de asociaciones de “Jugadores anónimos” preguntándoles, entre otras cuestiones, la forma de jugar que más les atraía. Sólo el cinco por ciento declaraba su incapacidad de dominar el impulso de jugar a la Lotto, mientras que en los primeros lugares, con más del

PATHOLOGICAL GAMBLING – A COMPREHENSIVE REVIEW. N. Raylu y T. P. S. Oei en Clinical Psychology Review, vol. 22, págs. 1009-1061; 2002. PATHOLOGISCHES GLÜCKSSPIEL – EINE EMUNTERSUCHUNG DES VERLAN-

PIRISCHE

GENS NACH EINEM STOFFUNGEBUNDENEN

SUCHTMITTEL. S. M. Grüsser et al. en Der Nervenarzt, vol. 5, págs. 592-596; 2005. SPIELSUCHT. URSACHEN UND THERAPIE. G. Meyer, M. Bachmann. Springer; Berlín, 2005.

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Cooperación activa del paciente psiquiátrico ¿Acordar con el enfermo los objetivos y las medidas de un tratamiento psiquiátrico? El proyecto de investigación Sympa acaba de demostrar su eficacia en el desenvolvimiento diario de la labor clínica

gnes Sperling cuenta que una buena mañana su marido la golpeó de pronto. Sin más. Ella perdió los nervios, agarró el tendedero de ropa y lo lanzó a la terraza. Entró en liza el primo de su marido, con quien llegó también a las manos. Hasta que aparecieron dos policías y se la llevaron detenida por alboroto. La dejaron en la estación psiquiátrica del hospital comarcal de Gummersbach, en los aledaños de Colonia. Sperling, de 48 años cumplidos, protesta soliviantada porque “la familia de mi marido dice que estoy paranoica. Una solemne tontería”. Aunque concede que a veces le habla una voz desde el vacío: la voz del primo. De acuerdo con los criterios diagnósticos al uso, deberíamos considerar síntomas de una enfermedad psicótica tales alucinaciones acústicas. La cuestión que se plantea aquí es si hay razones para someter a esta a mujer a un internamiento psiquiátrico. Y en caso afirmativo con qué objetivos. En torno a cuestiones de ese tenor debaten en círculos 20 especialistas de diferentes hospitales; unos toman parte activa, en tanto que otros se sitúan en un discreto segundo plano, de oyentes. Hoy ocupa el centro Agnes Sperling, quien discute con médicos, terapeutas y cuidadores. Al fin y al cabo, se trata de su propia vida. Estas rondas de conversaciones se integran en un proyecto de investigación, cifrado en cuatro años, bajo la dirección de Jochen Schweitzer, catedrático de psicología médica de la Universidad de Heidelberg. Y en él participan seis estaciones de tres hospitales psiquiátricos diferentes. El proyecto, llamado “Sympa”, estudia “los métodos terapéuticos sistemáticos en casos de cuidados psiquiátricos agudos”. Se propone trasladar los en-

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foques y métodos de la terapia sistémica a la cotidianidad de los cuidados psiquiátricos agudos en las clínicas. Con él se evidencia que, además de los pacientes, saca beneficio el personal sanitario.

Meta pedagógica En el centro de este proyecto hallamos una formación continuada de 18 días para médicos, psicoterapeutas, cuidadores y trabajadores sociales de las instituciones participantes. Comentan los casos clínicos, aprenden mejor a entrar en los problemas de los pacientes y mantienen conversaciones con los afectados. Se pretende, en última instancia, convertir al paciente en cliente, es decir, en una persona con sus propias ideas y necesidades y con quien se deben comentar y negociar todos los pasos del tratamiento. Se sigue un guión terapéutico detallado por escrito. ¿Quién quiere algo y quién no desea nada?, ¿dónde ve su problema el enfermo?, ¿ cree de veras que le pueden ayudar en la estación clínica? Hay muchos aspectos del tratamiento que se transforman presto en tema de transacción: desde el ingreso en el hospital hasta el alta médica, pasando por la medicación. Los pioneros de la terapia sistémica, en su inicio “terapia familiar”, fueron Gregory Bateson (1904-1980) y Don Jackson (1920-1968). A mediados de los años cincuenta, abandonaron la idea de los trastornos psíquicos como problemas individuales, para suponerlos procesos en el contexto de un sistema social. A la manera del ajedrez, nada hay en nuestro comportamiento que suceda de forma aislada. En una partida, las jugadas de uno de los contrincantes son al mismo tiempo la causa y las consecuencias de las jugadas

del otro, y a la inversa. Carecería de sentido considerar por separado sólo la forma de jugar de uno. Así reza el primer supuesto básico de la terapia sistémica: el hombre no es un sujeto autárquico. Importa, pues, reconocer los modelos de comportamiento y de comunicación en el seno de la familia o de cualquier otro grupo social. En el caso de Sperling conviene preguntarse qué es lo que falla en el entendimiento familiar. ¿Qué actos de su marido o del primo desatan en ella tales ataques de ira? El segundo supuesto básico estriba en la aceptación de que una alteración psíquica no constituye un dato objetivo, como puede serlo una pierna rota. Antes bien, el diagnóstico depende de la percepción individual, según se mostró en 1968 con el famoso experimento de Rosenhan. En aquella fecha fueron internados en centros psiquiátricos David Rosenhan y otros siete voluntarios, cual si se tratara de pacientes esquizofrénicos genuinos. Se comportaron de manera totalmente normal en las clínicas respectivas y declararon que ya no oían más esas voces. Ni uno solo de los médicos que se ocuparon de ellos reconoció que eran simuladores. Sí descubrieron el engaño los pacientes genuinos. De ahí viene que los sistémicos prefieran tratar los diagnósticos psiquiátricos como hipótesis que se cuestionan una y otra vez y que las analicen en cuanto a su utilidad (hablemos del paciente, su familia o empresario que le da trabajo). Por fin, el tercer supuesto básico sostiene que el paciente puede decidir cuál es la solución más acorde con su caso. No aludimos a que algo sea o no acertado, sino que nos referimos a qué sea lo que mejor funciona en Mente y cerebro 25/2007

el día a día, desde la perspectiva de la persona afectada. Ni que decir tiene que se ha avanzado desde el experimento de Rosenhan. Schweitzer, director del proyecto Sympa, recuerda que “desde mediados de los años noventa se estableció en la psiquiatría la idea del triálogo: el médico, el paciente y sus parientes analizan en conjunto la terapia adecuada al caso”. Con el proyecto se busca ampliar los límites de participación del paciente en las decisiones. De este modo el enfermo se transforma en el experto que decide junto a los médicos, terapeutas y cuidadores las medidas adecuadas a seguir. Cada paciente participa en la discusión de su caso y compara las impresiones de los especialistas con su propia visión del caso.

A través del diálogo con Agnes Sperling, conocen médicos, terapeutas y enfermeros el funcionamiento del proceso entero. Schweitzer comienza por explorar la vida de la paciente, desde su infancia expósita. Asegura que “fue fantástico, como el cielo en la tierra”. Trabajó de dependienta y se casó. Vivía en casa de sus suegros. El marido, profesional de montajes, viajaba mucho, por lo que fue ella quien crió a su hijo y dos hijas. Tras el fallecimiento de los suegros el primo empezó a restaurar la casa, sin pedirle nunca opinión. Así acabó por convencerse de que “éste me quiere echar de casa por todos los medios, y para ello busca la complicidad de mi marido”. La situación se le hace exasperante, lo que no quiere decir que por esa razón se haya vuelto loca. Satisfecha por la atención y el interés hacia su persona, la mujer responde a las preguntas de Schweitzer. Este ilustra en un mural el sistema familiar con un árbol genealógico en el que se ubica toda la familia, un llamado genograma. Se marcan las “líneas fronterizas” del conflicto, tanto entre los parientes y Agnes Sperling como también entre ella y su marido. Los hijos están de su lado. Y la paciente contempla, tensa, el drama familiar que se presenta ante sus ojos de manera clara y gráfica. El principio Mente y cerebro 25/2007

GINA GORNY / GEHIRN & GEIST

Drama

INTERCAMBIO DE ROLES. El paciente actúa como profesional de la medicina. Hasta los que sufren problemas psiquiátricos agudos pueden colaborar en el diagnóstico e intervenir, de forma activa, en la elección de la medicación y otros recursos terapéuticos.

fundamental de Sympa consiste en crear ópticas comunes. Los genogramas contribuyen a ilustrar la situación y permiten a los pacientes aumentar su confianza en el tratamiento. Schweitzer quiere saber “cómo se puede vivir con el enemigo en casa (su marido)”. Sperling, desconcertada, esboza una sonrisa irónica: “Ah, a veces muy bien. El domingo pasado me vino a buscar y me estuvo mimando todo el día. Ha dado un giro de 180 grados”. Pese a todo, desea divorciarse. Schweitzer le pregunta: “Imagínese que se hubiese consumado el divorcio. ¿Dónde va usted a vivir?” A lo que Agnes responde: “En un piso propio, cerca de mis hijos para que los pueda visitar con frecuencia”. Pero también el hijo vive con su mujer en

un piso del inmueble de los Sperling. Por ello la partida le resultaría difícil, y ése es su dilema. No es la primera que nuestra paciente experimenta sorpresas en tales viajes mentales. El milagro deseado no suele presentarse, sino que la salida posible plantea otros problemas diferentes. En la terapia sistemática las cuestiones hipotéticas valen no sólo para aumentar la información. Pueden ayudar a las personas a despertarse de su “trance problemático” en el que todo parece enmarañado y sin visos de esperanza. De ahí que en ocasiones se exhorte a los pacientes, casi como tarea doméstica, a que se comporten un cuarto de hora por semana como si ya hubiese aparecido la esperada solución del conflicto. 49

GINA GORNY / GEHIRN & GEIST

La creación de nuevas perspectivas constituye el objetivo de una “nueva interpretación”, que es otro método terapéutico sistemático. Se trata aquí de dar un nuevo sentido a las vivencias. Lo que se presente como negativo y amenazador debe adquirir un sentido positivo. A este respecto, Schweitzer introduce la imagen del campo de batalla en la casa de los Sperling. “Usted es una especie de desertor. Los desertores buscan asilo. ¿Es el hospital de Gummersbach sólo un mal asilo o quizá puede serlo bueno?” La pregunta provoca la risa de la paciente, que nunca ha visto su estancia en el centro psiquiátrico con este enfoque. Y al final responde que la institución es “un centro óptimo”. A ella le gusta estar acompañada por mucha gente y todos son muy simpáticos. “Me siento aquí protegida.” Schweitzer se dirige entonces al equipo terapéutico para que manifiesten qué vivencias compartieron con la paciente cuando ésta llegó al departamento psiquiátrico. Una participante declara que su comportamiento era agresivo. Sperling la contradice enérgicamente: “No es cierto, yo sólo estaba enojada”. Subraya que la ingresaron sin motivo alguno. A lo que 50

la terapeuta accede con la fórmula: “¿Digamos entonces que usted estaba enfadada y excitada?” Descripción que Agnes ve acertada. Schsweitzer prosigue su labor. “¿Cabría la posibilidad de que usted se presentase más enfadada y excitada que los otros, de manera que la policía la considerase siempre la agresora?” Sperling duda en la respuesta, para terminar por declarar: “Los otros son más sutiles, se comportan de manera tranquila y amable, como si me quisieran ayudar”. Entonces el psicólogo le hace una propuesta: “Quizá le pueda aportar algo la psiquiatría. Los especialistas podrían buscar estrategias terapéuticas para evitar que usted sea internada”. La nueva interpretación del psiquiatra como amigo y como ayuda resulta un enfoque acertado. Y la directora de la estación clínica le ofrece una argucia: “Usted podría hacerle una jugada a su primo en la próxima crisis y acudir aquí voluntariamente. Así podríamos comentar el conflicto sin aspavientos”. Una idea feliz, admite la interesada, quien, en combinación con el equipo médico, se plantea trasladarse al coche caravana situado ante la vivienda hasta que se calme el oleaje. ¿Sería ésa la solución del problema de Agnes Sperling? No parece. Elisabeth Nicolai, entrenadora en solidaridad y psicoterapeuta, expone que “lo que cuenta al principio es que ella deje de verse sólo como víctima”. La paciente ha alcanzado una nueva perspectiva de su situación y puede reflexionar sobre diferentes estrategias que le faciliten el contacto con la familia. El proyecto prevé también conversaciones con los parientes. En este proceso de depurar el proyecto, los cónyuges y los parientes próximos deben proponer formas de superar u orillar las situaciones críticas. A ellos se les ofrece también ayuda para su propia descarga psíquica. Para Cornelia Oestereich, directora del hospital de la región de Wunsdorf, “lo más difícil es mantenerse siempre abierto a todas las propuestas, así como respetar siempre las soluciones que uno en el fondo rechaza”.

Terapia acreditada ¿Qué es lo que aporta Sympa a los pacientes? ¿Puede este método mejorar su situación a largo plazo? Schweitzer asegura que nos hallamos todavía en fase de evaluación del estudio. Pero adelanta que “el pasado ha mostrado el éxito incuestionable de la terapia sistemática para distintos tipos de enfermedad”. Asimismo, habrían mejorado los síntomas agudos de los pacientes en el marco de este proyecto de investigación. La “catámnesis” —seguimiento de la observación del paciente después de ser dado de alta— debe aportar más información en este campo. Los alumnos de psicología han observado el proceso cotidiano de las estaciones clínicas correspondientes y lo han grabado en vídeo. Con el mismo número de personal ha aumentado el número de diálogos de “negociación” para llegar a soluciones con los pacientes, sus familias y con asesores externos. Se han situado en el centro del interés las preocupaciones y la comprensión de los problemas de los pacientes. Y se dedica una mayor atención a las facultades de éstos, para aprovecharlas en la superación de las crisis psiquiátricas. Las primeras experiencias en el proyecto Sympa muestran también los efectos positivos en médicos, terapeutas y personal sanitario. Según una encuesta entre los colaboradores han disminuido los síntomas de agotamiento. Una cuidadora hizo constar que “nosotros ya no somos ahora los animadores que lo saben todo”.

CORINNA KLÜNSCH trabaja en la dinámica de sistemas. Bibliografía complementaria LEHRBUCH

DER SYSTEMISCHEN THERABERATUNG. A. von Schlippe, J. Schweitzer. Vandenhoeck & Ruprecht; Göttingen, 1996.

PIE UND

WENN KRANKENHÄUSER STIMMEN HÖREN. LERNPROZESSE IN PSYCHIASTRISCHEN ORGANIZATIONEN. J. Schweitzer et al. Vandenhoeck & Ruprecht; Göttingen, 2005. LEHRBUCH DER SYSTEMISCHEN THERAPIE BERATUNG II. J. Schweitzer, A. v. Schlippe. Vandenhoeck & Ruprecht; Göttingen, 2006. UND

Mente y cerebro 25/2007

¿Hacia una “neurohermenéutica”? os humanos realizan con su cerebro muchas cosas. Por ejemplo, conducir, limpiarse los dientes o preparar un pudin de vainilla. Algunos lo utilizan también para componer música, pintar cuadros o escribir poemas. Los logros culturales están, pues, sujetos a las condiciones neuronales marginales; dicho en lenguaje llano: si tuviéramos otros cerebros, pintaríamos otros cuadros y escribiríamos otras poesías. Por no hablar del pudin de vainilla. Amplio y trivial. Considerando que en los últimos años los neurólogos no dejan de hablar de sí mismos y gozan de gran prestigio, otras disciplinas se proponen beneficiarse de esa mina y abordar las cuestiones propias desde una óptica biológica. Kay Young, catedrática de filología inglesa, y Jeffrey L. Saver, neurólogo, ambos de la Universidad de California, bosquejaron, en un artículo conjunto de 2001, los rasgos fundamentales de una “neurología de la narración”. En su opinión, en nuestras estructuras cerebrales actuaría un sistema narrativo que sería responsable de la capacidad de crear relatos autobiográficos. Si se daña este sistema, los afectados no podrían conectar a tiempo los contenidos mentales entre sí. Las ideas y sucesos del pasado no conformarían un todo con sentido, una historia del yo. Hace unos años, Karl Eibl lanzó su teoría evolutiva de la cultura. Resumida, la tesis del germanista muniqués afi rmaba: la enorme capacidad de adaptación de los humanos se basa en su idoneidad cultural. Cuanto más flexible es una conducta tanto más importantes son las “memorias del saber externo”, tales como leyendas, mitos y narraciones, frente a los patrones de acción genéticamente fijados. Eibl considera a esos géneros literarios los hitos de la humanización, pues sólo ellos habrían posibilitado a nuestros antepasados, por medio del lenguaje, referirse a lo ausente para

“hacer presentes” recuerdos, pensamientos y sentimientos. ¿De qué sirve esto? Según Eibl, para configurar, junto al mundo real, un segundo mundo invisible. Para percatarse de que todo podría ser muy distinto y pensar en opciones alternativas. ¿Hay otra solución distinta de la comprobada? ¿Son irrevocables las normas y los valores? ¿Qué pasa, si no lo son? Lamentablemente, los enfoques teóricos de este tipo resultan meros fuegos de artificio. Se abren muchas puertas abiertas, pero somos incapaces de abrir las cerradas. Nadie pone en cuestión que cuentos, canciones y dramas representan logros cognitivos especiales. ¿Cuál es el beneficio que logramos de esa constatación? Por ejemplo, ¿comprendemos por eso mejor los relatos de Homero? ¿Alcanzamos un conocimiento más profundo de la obra de Proust En busca del tiempo perdido? Aun cuando los neurólogos consiguieran describir los pormenores de

Mente y cerebro 25/2007

ALEXANDER GRAU, doctor en filosofía, investiga sobre los fundamentos cognitivos de la formación de teorías en filosofía. Bibliografía complementaria THE NEUROLOGY OF NARRATIVE. K. Young y J. L. Saver en Substance, vol. 94/95, págs. 72-84; 2001. ANIMAL POETA. BAUSTEINE EINER BIOLOKULTUR- UND LITERATURTHEORIE. K. Eibl. Mentis; Paderborn, 2004. GISCHEN

© iSTOCKPHOTO.COM / JACUS

L

los procesos neuronales que se desarrollan en el cerebro al narrar o crear un poema, ello resultaría irrelevante para la interpretación de las obras artísticas que han surgido de ellos. La neurobiología no proporciona ningún tipo de ayuda a la interpretación. Eibl, que lo sabe, se limita a explicar para qué sirve el arte y en especial la literatura. Pero lo que de ahí se deduzca apenas supera los tópicos o lugares comunes.

51

Dormir para recordar Nuestro cerebro necesita dormir antes y después de aprender nuevas cosas, independientemente del tipo de memoria de que se trate. Las siestas nos pueden ayudar, mientras que la cafeína no es un buen sustituto

Matthew P. Walker

¿R

ecuerda sus tiempos de estudiante? Al día siguiente debía enfrentarse con un examen importante; le urgía aprender algo rápidamente, quizás un capítulo del Quijote o unos difíciles compases de clarinete. Tras largas horas de estudio llegaba la medianoche y no había conseguido el objetivo. ¿Qué hacer? ¿Sacrificar una noche de sueño para seguir estudiando? La mayoría contestaría afirmativamente. Pero si nos basamos en cómo trabaja nuestro cerebro, la respuesta sería, a buen seguro, negativa. Desde hace tiempo, los psicólogos vienen sospechando que el sueño guarda relación con la formación de la memoria, aunque los mecanismos no estén todavía claros. Las pruebas conductuales muestran que un período adecuado de sueño antes y después de una sesión de entrenamiento resulta determinante para el aprendizaje, hablemos de álgebra o de tenis. Desde distintas disciplinas se ha confirmado esa tesis en el transcurso de los últimos diez años. Ante la congruencia de los datos disponibles, la mayoría de los neurocientíficos creen que el sueño forma parte integral de los procesos de aprendizaje y memoria. Sin embargo, existen algunas sutilezas que cabe aclarar en enunciado, pues ni la memoria ni el sueño son procesos simples en términos de función y estructura. Aún más, la intersección entre los diversos tipos de memoria y las diversas fases del sueño está regida por variables que a veces se muestran un tanto crípticas. Pese a las inevitables discrepancias que surgen en las áreas de estudio 52

complejas, la mayoría de los trabajos existentes —conductuales, neuroanatómicos, fisiológicos, celulares o moleculares— apoyan la tesis de que algunos períodos del ciclo de sueño generan activamente cambios en ciertas categorías de memoria.

Sueño y memoria La signatura eléctrica del cerebro durmiente difiere de la dibujada por un cerebro despierto. Existen también notables diferencias durante las diversas fases del sueño. El sueño de movimientos oculares rápidos (REM, de Rapid Eye Movement) se asocia a los sueños más vívidos y produce ondas cerebrales similares a las que se observan en los sujetos despiertos. (Las ondas quedan registradas en un encefalograma.) A lo largo de la noche, el sueño REM se alterna con su antítesis, el sueño no-REM (NREM), aproximadamente cada 90 minutos en los humanos. En los primates, hombre incluido, el sueño NREM consta de 4 subfases. Los psicólogos se refieren a las subfases más profundas y eléctricamente distintivas, NREM 3 y NREM 4, como sueño de ondas lentas (SOL) por sus características ondas de alta amplitud y baja frecuencia. De forma similar a lo que pasa con el sueño, existen diversos tipos de memoria. La clasificación más extendida se basa en la distinción entre la que puede relatarse verbalmente y la que se manifiesta a través de la ejecución. Los psicólogos llaman a estas categorías memoria declarativa y no-declarativa, respectivamente. La memoria declarativa se basa en hechos e incluye las respuestas a preguntas del tenor siguiente:

“¿Cuál es el valor de la constante de Planck?” “¿Dónde he dejado las llaves?” La información disponible sobre neuropatología y neuroimágenes coincide en señalar que la memoria declarativa requiere la participación del hipocampo, que se encuentra en la parte medial del lóbulo temporal. Esta estructura almacena y recupera información desde la neocorteza; por lo que parece, interviene también para mantener unidos diferentes aspectos perceptivos de una misma situación (“Ah sí, he dejado las llaves para coger el último dónut”). En contraposición a la anterior, la memoria no-declarativa es la del “saber cómo”, no la del “saber qué”. Se manifiesta a través de una acción o una conducta. La categoría se subdivide en la memoria procedimental y la memoria implícita.

1.

EL SUEÑO ES UN PROCESO CRITICO para las funciones cognitivas, la memoria en particular. Durante las misiones espaciales con un programa altamente detallado, los propios astronautas tienen marcado un período de sueño de ocho horas por noche; algo realmente difícil si consideramos la excitación desencadenada por la situación y la ingravidez. Sabemos ahora que el aprendizaje requiere cambios físicos en el cerebro y que, al menos algunos de esos cambios, ocurren durante fases específicas del ciclo de sueño. En la fotografía puede verse al tripulante Guion Bluford (izquierda) y al comandante Richard Truly (derecha) dormitando mientras flotan en el módulo intermedio del Challenger en 1983. Mente y cerebro 25/2007

NASA / AMERICAN SCIENTIST

Mente y cerebro 25/2007

53

Patrón de ondas cerebrales

Fases del sueño Vigilia REM (sueños)

No-REM 2 No-REM 3 No-REM 4

2.

DURANTE EL SUEÑO SE OBSERVAN CICLOS en los que se alternan períodos con distintas actividades eléctricas cerebrales. El sueño con movimientos oculares rápidos (REM) y el sueño sin dichos movimientos (NREM) se alternan aproximadamente cada 90 minutos, a pesar de que el porcentaje de ambos cambia a medida que avanza la noche (como se muestra en la figura para una persona que se durmiera a medianoche). Las fases 3 y 4 del sueño NREM, que se caracterizan por ondas de gran amplitud y baja frecuencia, predominan durante la primera mitad de la noche, mientras que la fase 2 del sueño NREM y el sueño REM predominan en la segunda mitad.

La memoria procedimental es la responsable de movimientos, hábitos y habilidades (por ejemplo, montar en bicicleta). La memoria implícita se relaciona con fenómenos menos familiares, como el condicionamiento clásico, la habituación y la fuerza de sugestión (priming). Memoria declarativa

Memoria no-declarativa Habilidad es p roc ed im

Movimiento condicionado

Asociativas

S emá n t i c a

Miedo condicionado

¿Cuál es la capital de Italia?

El poder de la sugestión Pr im ing

s ale

Swing en un club de golf

t en

a dic isó p E Las vacaciones familiares en el Gran Cañón

Los tipos de memoria no-declarativa mencionados dependen de estructuras cerebrales dispares. Aunque cartografiar tales regiones sería caer en una reducción simplista, los neurocientíficos consideran que las estructuras clave para la memoria procedimental corresponderían a los núcleos estriados,

Habituación y sensibilización

s

BARBARA AULICINO / AMERICAN SCIENTIST

No-REM 1

No a

ia soc

tiv

a

TOM DUNNE Y BARBARA AULICINO A PARTIR DE ANATOMIA FUNCIONAL SEGUN SQUIRE Y KNOWLTON, 1994 / AMERICAN SCIENTIST

54

la corteza motora y el cerebelo; el condicionamiento implicaría al cerebelo; el aprendizaje emocional a la amígdala; el priming a la neocorteza, y la habituación se basaría en vías reflejas de la médula espinal y el tronco cerebral.

3. LA MEMORIA HUMANA puede ser clasificada de varias formas. La mayoría de las taxonomías distinguen entre memoria declarativa y nodeclarativa. La primera, accesible desde la conciencia, se basa en hechos (saber qué) e incluye los conocimientos generales (memoria semántica) y la memoria autobiográfica (memoria episódica). En el cerebro, estas categorías requieren la acción del diencéfalo y del lóbulo temporal medial, hipocampo incluido. La memoria no-declarativa, inaccesible para nuestra mente consciente, abarca la memoria procedimental para las acciones, hábitos y habilidades (saber cómo), así como formas implícitas de aprendizaje, que dependen de varias regiones cerebrales. Por ejemplo, el aprendizaje del swing en un club de golf requiere del estriado, la corteza motora y el cerebelo; el aprendizaje no asociativo requiere vías reflejas en la médula espinal y en otras regiones; priming se basa en la neocorteza; y el aprendizaje asociativo en la amígdala o en el cerebelo en función de si la tarea presenta un componente emocional o físico. Mente y cerebro 25/2007

Mente y cerebro 25/2007

Me he centrado de intento en la influencia del sueño sobre la codificación y la consolidación, pero las fases posteriores del procesamiento de la memoria también son importantes. En ellas, nuevos patrones de información se integran con las experiencias y el conocimiento anterior. Más o menos al mismo tiempo, los recuerdos pueden reorganizarse y trasladarse a otras regiones neuroanatómicas en un proceso de translocación. En el caso de la memoria declarativa, esto implica que la traza de la memoria ha dejado de ser patrimonio exclusivo del hipo-

campo para distribuirse por diversas regiones de la corteza cerebral.

Potenciación activa de la memoria Muchos investigadores, incluido nuestro grupo, han explorado la importante conexión que existe entre el sueño y el aprendizaje procedimental, la categoría de memoria que comprende las habilidades perceptivas y motoras. En el año 2002, publicamos un trabajo en el que se detallaban los efectos del sueño sobre una tarea de digitación similar al aprendizaje de una escala en

4.

0

103

1 año ( 31.536.000 segundos)

1 semana (604.800 segundos)

6 horas (21.600 segundos)

15 minutos (900 segundos) 102

10

104

105

10 años (315.360.000 segundos)

LA MEMORIA ATRAVIESA VARIAS FASES, desde una representación efímera hasta un estado más permanente. Tras la codificación inicial, la memoria se estabiliza y potencia durante el proceso de consolidación. Diversos estudios muestran que este último proceso requiere del sueño. Con el tiempo, la memoria se integra en el entramado de la mente. Llega un momento en que la memoria declarativa ya no depende del hipocampo, sino que existe en una forma distribuida por la corteza cerebral, pero ligada por una red de asociaciones con otras memorias relacionadas. Las líneas rojas continuas representan períodos conocidos de procesamiento; las líneas rojas punteadas indican períodos hipotéticos o variables de procesamiento. Nótese la escala logarítmica de tiempo.

50 milisegundos

Sobre el papel podemos establecer una clara separación entre estas categorías. No así en la vida real. Sírvanos el aprendizaje de una lengua por botón de muestra. Tal empeño requiere varios tipos de memoria, desde la memoria no-declarativa para aprender a mover la lengua y la boca, hasta la memoria declarativa para recordar el vocabulario, pasando por la memoria de las reglas gramaticales y estructurales (una mezcla de memoria consciente e inconsciente). Pero independientemente del tipo, toda memoria atraviesa fases similares, desde el primer impacto mental hasta el recuerdo permanente. Las fases se enlazan unas con otras en un continuo, aunque la temporalidad exacta de las mismas depende de la tarea, de la fuerza inicial de la memoria, de las circunstancias y de los individuos. Así, cuando nos presentan a alguien se forma una representación efímera de su nombre y de su cara en nuestro cerebro. Si esa información está destinada a almacenarse a largo plazo, entonces pasará por distintas fases que la estabilizarán en un proceso de consolidación. En la psicología clásica, una memoria se considera consolidada cuando, sin la ayuda de repetición mental, posee la fuerza suficiente para resistir el efecto erosivo de nuevos aprendizaje, percepciones, pensamientos o acciones. Ciertos descubrimientos recientes muestran que la consolidación es algo más que una simple estabilización o fijación del recuerdo. Supone una potenciación del mismo. Hablamos de dos procesos distintos: pese a que la estabilización parece ocurrir a medida que transcurre el tiempo independientemente del estado de actividad cerebral, el refuerzo se produce principalmente, o quizás exclusivamente, durante las fases de sueño. Este procesamiento en “desconexión” (offline) puede recuperar recuerdos perdidos o generar aprendizajes adicionales, en ambos casos sin necesidad de más entrenamiento. En otras palabras, la fase de potenciación del recuerdo que se produce durante la consolidación es un proceso activo; no se limita a mantener la información; el cerebro continúa aprendiendo, aun cuando hayamos dejado de practicar.

106

107

108

Segundos codificación estabilización

“Ron” facilitación

integración

Casado con Amy

Tiene un hijo de 11 años Conduce un híbrido

Editor

Amigo

Juega a tenis

Independencia del hipocampo

BARBARA AULICINO / AMERICAN SCIENTIST

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Después del sueño

a

∗

Ejecución (secuencias por ensayo)

26

24

22

20

Sueño

28

Sueño

Ejecución (secuencias por ensayo)

28

b

∗

∗

BARBARA AULICINO / AMERICAN SCIENTIST

Antes del sueño

26

24

22

20 10 a.m. (Día 1)

10 p.m. (Día 1)

10 a.m. (Día 2)

el piano. Pedíamos a los voluntarios que pulsaran una secuencia específica de cinco botones lo más rápidamente posible, y les hicimos una prueba de retención 12 y 24 horas después del ejercicio. Los voluntarios que durmieron normalmente durante las primeras 12 horas mostraron una ejecución de la primera prueba un 20 por ciento más rápido y con un 35 por ciento más de precisión, mientras que los sujetos que

10 a.m. (Día 1)

10 a.m. (Día 2)

10 p.m. (Día 2)

permanecieron despiertos durante el mismo período no mostraron tamaña mejoría. Sin embargo, los mismos sujetos que permanecieron despiertos las primeras 12 horas (y que no mostraron mejoría en la primera prueba) lograron una ejecución similar al otro grupo en la prueba realizada a las 24 horas, tras haber disfrutado, también ellos, de una noche de sueño. Comprobamos que la cantidad de mejoría observada tras una noche guar-

Después del sueño

Punto problemático

500 400 300 200 0

a 56

A

B C Transición entre teclas

D

Tiempo de reacción (milisegundos)

Tiempo de reacción (milisegundos)

Antes del sueño 600

b

Antes del intervalo de vigilia 500 400

Después

Punto problemático

300 200 0

A

B C Transición entre teclas

D

BARBARA AULICINO / AMERICAN SCIENTIST

6. EL SUEÑO FACILITA SELECTIVAMENTE LAS PARTES MAS DIFICILES DE UNA TAREA MOTORA COMPLEJA. Los sujetos fueron entrenados a pulsar lo más rápidamente posible una secuencia de cinco números en un teclado (por ejemplo, 4-1-3-2-4), que contiene cuatro transiciones: (A) de 4 a 1, (B) de 1 a 3, (C) de 3 a 2, y (D) de 2 a 4. No todas las transiciones presentan el mismo nivel de dificultad. Algunas son particularmente lentas, como se refleja en unos mayores tiempos de reacción y, por tanto, difíciles (etiquetadas como puntos problemáticos). Tras el entrenamiento, algunos voluntarios durmieron mientras que otros permanecieron despiertos. En esta gráfica se muestran datos representativos de diferentes individuos antes y después del sueño (a) o antes y después de un período equivalente de vigilia (b). Tras el sueño (a, línea violeta), los sujetos ejecutaron la tarea más rápidamente, pero la mejoría se debió específicamente a la transición más lenta, el punto problemático. En contraste, ocho horas de vigilia no supusieron ninguna mejora de la ejecución; el perfil de las transiciones permaneció inalterado (b, línea amarilla).

5.

EL SUEÑO MEJORA LA MEMORIA. El autor y sus colegas entrenaron a sujetos en una tarea de digitación (una forma de memoria procedimental) durante la mañana. Todos los participantes mejoraron con la práctica. La mitad de los sujetos realizaron una prueba de memoria algo más tarde ese mismo día, comprobándose que no se había producido ninguna variación en la ejecución (a, barra verde central). Sin embargo, la otra mitad de los sujetos realizó la prueba de memoria tras una noche de sueño, y su ejecución mejoró significativamente (b, barra violeta). Una noche de sueño tras la primera prueba de retención mejoró la ejecución del primer grupo (a, barra violeta), pero el segundo grupo no siguió mejorando tras 12 horas de vigilia desde la primera prueba de retención (b, barra violeta derecha). Los asteriscos indican diferencias significativas entre las dos pruebas de retención; las barras de error representan el error estándar.

daba correlación con la cantidad de sueño NREM de la fase 2. Durante ese período, los husos del sueño —breves ráfagas de actividad eléctrica de alta frecuencia— alcanzaban su máxima densidad. Nosotros y otros neurocientíficos propusimos que tales husos activaban procesos intracelulares que modificaban las conexiones entre las neuronas y podían llevar a una mejoría de la memoria tras la noche. Cuando analizamos los perfiles de velocidad de transición para cada individuo (en otras palabras, el tiempo transcurrido entre el primer y el segundo botón, entre el segundo y el tercero, etc.), encontramos que la velocidad no era la misma para todos los botones dentro de una secuencia. Algunas transiciones parecían más fáciles (rápidas) y otras más problemáticas (lentas), como si el voluntario estuviera dividiendo la secuencia entera en subsecuencias más manejables durante el entrenamiento inicial, un fenómeno conocido por fragmentación. (De forma similar, a menudo la Mente y cerebro 25/2007

LOS PATRONES DE ACTIVIDAD CEREBRAL que acompañan al aprendizaje reaparecen durante el sueño REM de la noche. Estas imágenes muestran la actividad cerebral registrada con una tomografía de emisión de positrones durante la ejecución de una tarea visomotora (a), durante el sueño REM de los sujetos que habían practicado la tarea ese día (b) y durante el sueño REM de voluntarios sin entrenar (c). En cada caso, los investigadores restan la actividad basal del cerebro durante el reposo en vigilia. Estos patrones muestran que los patrones de actividad cerebral durante el sueño REM de los sujetos entrenados, en comparación con los sujetos control no entrenados, son muy parecidos a los que genera el entrenamiento en la tarea.

gente divide un número de teléfono en pequeñas secuencias de dos o tres dígitos más fáciles de retener.) Cabe resaltar que, tras una noche de sueño, las transiciones problemáticas mejoraron, mientras que las fáciles se mantuvieron igual. Por contra, en las personas que fueron entrenadas y realizaron la prueba sin dormir estas secuencias no mejoraron. Nosotros interpretamos que estos hallazgos significan que la consolidación dependiente del sueño unifica o ensambla esas pequeñas unidades de memoria motora en un largo programa motor mediante una potenciación selectiva de las secuencias difíciles. En esencia, el cerebro durmiente parece trabajar específicamente en las partes más problemáticas de la memoria, mejorándolas de manera particular. En consecuencia, los cambios que se producen durante la noche hacen que la ejecución sea más automatizada y, por ende, más rápida. Para estudiar en profundidad el proceso de facilitación, pedimos a los sujetos que aprendieran una secuencia; luego interferíamos la memoria motora solicitándoles que aprendieran una nueva secuencia. Un grupo aprendía la segunda secuencia 10 minutos más tarde que la primera. Realizamos la prueba de memoria de ambas secuencias, Mente y cerebro 25/2007

a Ejecución de la tarea Alta

b Sueño REM tras el entrenamiento Baja

c Sueño REM (sin entrenamiento)

tras una noche de sueño: solamente la segunda memoria, la que se aprendió más tarde, mostró una mejoría significativa en la precisión. Sin embargo, cuando dejamos transcurrir seis horas entre el aprendizaje de la primera y la segunda secuencia, y realizamos la prueba de memoria tras una noche de sueño, aparecía una mejora significativa de ambas memorias motoras y no sólo de la segunda. De estos hallazgos podrían extraerse varias conclusiones. En primer lugar, las memorias motoras de adquisición reciente se muestran en un comienzo inestables y vulnerables a la interferencia producida por memorias competitivas. En segundo lugar, la memoria deviene progresivamente más estable y resistente a dicha competición, tras varias horas de vigilia. Por último, estos datos demuestran que tras esa estabilización que se produce a lo largo del día, una noche de sueño potencia los recuerdos, observándose una mejor ejecución al día siguiente. Parece, pues, que el desarrollo de tales recuerdos consta de al menos tres fases separadas. Importa advertir que es poco probable que las conclusiones extraídas de los experimentos sobre memoria motora sean universales. Mientras que nuestra tarea parece relacionada con la fase 2 del sueño NREM, otras formas de aprendizaje procedimental dependen, verosímilmente, de otras fases del sueño. En 1994, Avi Karni, Dov Sagi y su grupo, del Instituto de Ciencias Weizmann en Rehovot, mostraron que los voluntarios que habían aprendido a distinguir detalles específicos en patrones visuales (una tarea de destreza visual), mejoraban también su ejecu-

ción tras el sueño (pero no tras un período equivalente de vigilia). En esa tarea, la facilitación parecía depender del sueño REM, ya que los sujetos que fueron privados específicamente de este tipo de sueño a lo largo de la noche, no mostraron la mejoría al día siguiente. Más tarde, Robert Stickgold, mi colaborador habitual en Harvard, mostró que el grado de facilitación guardaba una correlación positiva con la duración del sueño REM y SOL. Steffen Gais y sus colegas del grupo de Jan Born, en la Universidad de Lübeck, sugieren que el SOL inicia la consolidación, pero es el sueño REM posterior el que promueve la facilitación. Stickgold demostró que, si a un sujeto se le priva del sueño la primera noche tras el aprendizaje, aunque luego disponga de dos noches de sueño antes de realizar la prueba de memoria, no apreciaremos mejoría en la ejecución de la tarea. Por tanto, parece que la consolidación de la memoria dependiente del sueño es una cuestión de “todo o nada”: si no duermes dentro de las 24 horas posteriores al aprendizaje, los recuerdos se perderán. La perspectiva resulta preocupante en una sociedad ajetreada como la nuestra, en la que todo debe solucionarse rápidamente las 24 horas del día, siete días a la semana.

Elogio de la siesta Un aspecto inesperado en esta historia es que, no obstante la importancia de una noche completa de sueño para obtener toda la facilitación de la memoria, pequeñas siestas diurnas proporcionan un beneficio inesperado y sustantivo. Nosotros utilizamos la tarea de digitación para comparar la 57

SEGUN MAQUET ET AL. 2000 / AMERICAN SCIENTIST

7.

Grupo con siesta diurna Mejora en la tarea motora (porcentaje)

CORTESIA DEL NATIONAL PARK SERVICE, EDISON HISTORICAL SITE (FOTOGRAFIA); BARBARA AULICINO (GRAFICA) / AMERICAN SCIENTIST

8.

20

∗

∗

10

0

El mismo día

Total (mismo día más día siguiente) Curso temporal del cambio Al día siguiente

mejora en la ejecución de dos grupos de sujetos: uno se echó una siesta de entre 60 y 90 minutos a mediodía, tras realizar el entrenamiento por la mañana; el otro, no. Más tarde de ese mismo día, el grupo que había dormido la siesta mejoró significativamente (alrededor del 16 por ciento) la ejecución de las secuencias respecto a la ejecución de la mañana. En contraste, y tal como ya habíamos observado en el estudio anterior, los sujetos que no habían dormido durante el día mantuvieron su ejecución. Curiosamente, cuando probamos de nuevo la ejecución de ambos grupos (con siesta y sin siesta) al día siguiente, tras una noche de sueño normal, los sujetos que se habían echado la siesta mostraron sólo un 7 por ciento de aumento adicional en la velocidad 58

∗

∗

30

Grupo control (sin siesta)

LAS SIESTAS DIURNAS pueden realizar el mismo papel en la mejora de la memoria que una noche entera de sueño, aunque sumar una siesta a una noche de sueño no ofrece ningún beneficio extra. En este experimento, los sujetos realizaron una tarea motora durante la mañana y, o bien realizaron una siesta (entre 60 y 90 minutos) a mediodía, o bien se mantuvieron despiertos hasta la tarde. Cuando en un momento más avanzado de ese mismo día realizaron una prueba de memoria, los sujetos que habían dormido la siesta (violeta) eran significativamente más rápidos (16 por ciento), mientras que los sujetos control (rojo) no modificaron su ejecución. Tras una noche completa de sueño, la velocidad de ejecución de los sujetos en el grupo de la siesta sólo mejoró un 7 por ciento, pero los del grupo control mejoraron hasta un 24 por ciento. Por tanto, en un período de 24 horas, ambos grupos habían mejorado su ejecución en pareja cuantía. Varios talentos del pensamiento y la creatividad han sido devotos de las siestas, incluyendo a Leonardo da Vinci, Salvador Dalí, Buckminster Fuller y Thomas Edison (en la foto durmiendo en una mesa del laboratorio en 1911). Los asteriscos indican ejecuciones significativamente diferentes entre el entrenamiento y la prueba de memoria.

de ejecución, resultando un total de mejora del 23 por ciento. Sin embargo, los sujetos que no habían dormido la siesta fueron casi un 24 por ciento más rápidos que el día anterior. Así pues, al día siguiente ambos grupos habían mejorado aproximadamente lo mismo. Estos datos sugieren que debe haber un máximo en la facilitación que puede producir el sueño durante 24 horas. Por tanto, la siesta del mediodía cambia el curso temporal de la facilitación offline del sueño sobre la memoria motora, pero no el resultado final, ya que los dos grupos mejoraron lo mismo tras 24 horas. Las siestas durante el día mejoran también, así parece, las habilidades visuales, aunque los efectos difieren ligeramente. Stickgold, Sara C. Med-

nick y su grupo de Harvard han mostrado que, cuando la gente repite varias veces a lo largo del día la tarea visoperceptiva descrita anteriormente, empeora en vez de mejorar. Mas si el sujeto duerme una siesta de entre 30 y 60 minutos entre las repeticiones, el deterioro se detiene. Si duerme más —entre 60 y 90 minutos— entonces la ejecución no sólo deja de empeorar, sino que mejora. Aún más, estas mejorías ligadas a las siestas no impidieron la facilitación que normalmente ocurre tras el sueño (a diferencia de nuestros resultados con la tarea motora). Los resultados expuestos abonan la idea de que ciertas partes del cerebro (las implicadas en la tarea viso-perceptiva) pueden fatigarse, y cortos períodos de sueño pueden remediar esta situación. Además, los datos sugieren Mente y cerebro 25/2007

que siestas más largas, que contienen SOL y sueño REM, llevan a una facilitación de la memoria.

Cambios plásticos cerebrales Para codificar nueva información el cerebro debe cambiar físicamente. Los neurocientíficos llaman plasticidad a esta capacidad de cambio; puede producirse en células y sinapsis individuales de diferentes circuitos e incluso en diversas estructuras cerebrales. Si, tal y como indican los resultados conductuales, el sueño potencia el aprendizaje y el aprendizaje requiere plasticidad, entonces los efectos del sueño en las personas que acaban de formar nuevos recuerdos deberían inducir cambios físicos en su cerebro. Se hace endiabladamente difícil observar los cambios precisos que acompañan a la formación de memoria en el cerebro humano, aun cuando sepamos dónde mirar. Las mejores herramientas no invasivas para examinar los cambios en los patrones de actividad cerebral son la tomografía por emisión de positrones (TEP) y la resonancia magnética funcional (RMf). Ambas técnicas miden en tiempo real la actividad metabólica de regiones cerebrales específicas. En los últimos años, diversos equipos de investigación, incluido el nuestro, han utilizado estas técnicas de neuroimagen para observar cambios físicos específicos del aprendizaje en el cerebro durmiente. Los resultados de estos trabajos refuerzan la idea de que la potenciación de la memoria depende del sueño y que el sueño remodela los recuerdos dentro de nuestro cerebro. En el año 2000, Pierre Maquet, de la Universidad de Lieja, en colaboración con un equipo del Colegio Universitario de Londres realizaron un estudio con TEP para ver si, tras el aprendizaje, el cerebro durmiente volvía a mostrar el mismo patrón de actividad que creaba cuando se aprendió la tarea durante el día. Maquet captó imágenes TEP de la actividad del cerebro del sujeto mientras era entrenado en una tarea motora durante el día y luego volvió a tomar las imágenes por la noche. Observó que el patrón de actividad del aprendizaje motor se repetía durante el sueño REM. Esto sugiere que el propio Mente y cerebro 25/2007

proceso de aprendizaje (y no la mera ejecución de la tarea) marca el patrón de actividad durante el sueño. Cuanto más aprende el cerebro, más requiere del sueño durante la noche. En mi laboratorio usamos un diseño experimental distinto para examinar los cambios plásticos ligados al sueño, comparamos los patrones de actividad durante la recuperación de la información, ya sea tras una noche de sueño o tras un período equivalente de vigilia. Nuestra hipótesis era que, si la memoria había mejorado al día siguiente, entonces estas mejoras en la ejecución deberían acompañarse de cambios cerebrales y deberían ser evidentes en los patrones de actividad de las regiones “donde” la memoria era recuperada tras el sueño. Lo que perseguíamos: la reestructuración, producida por el sueño, de la representación neural de la memoria. De nuevo utilizamos la tarea de digitación, en la que dos grupos eran entrenados y realizaban la prueba de memoria 12 horas más tarde. Uno de los grupos dormía durante toda la noche y el otro permanecía despierto durante el día. En la prueba de retención examinamos la actividad cerebral mediante RMf. Tras controlar diferencias individuales y fluctuaciones circadianas del metabolismo, identificamos varias regiones que diferían de un grupo a otro. Los cerebros de los voluntarios que habían dormido mostraban más actividad y en un área mayor de la corteza motora primaria derecha y del cerebelo izquierdo, cambios coherentes con la mejoría en la precisión y en la velocidad de movimiento. La región medial de la corteza prefrontal y el hipocampo se mostraron también más activos, en coherencia con la implicación de estas regiones en la secuenciación de los movimientos. Algunas áreas cerebrales de los sujetos que dormían estaban menos activas, incluidas la corteza parietal derecha e izquierda y regiones del sistema límbico. En el primer caso, la disminución puede reflejar una menor necesidad de atención consciente como resultado de una mejora en la automatización de la tarea; mientras que en el segundo caso puede indicar una disminución de la carga emocional

de la tarea. En conjunto, los resultados expresan que durante la noche se ha producido dentro del cerebro una macrorreestructuración de la representación de la memoria. Pensamos que estos cambios permiten que, tras el sueño, los voluntarios realicen la tarea de forma más rápida, más precisa y más automática al día siguiente.

Moduladores de memoria A pesar de que algunos estudios no apoyan la relación entre el sueño y la memoria declarativa, la mayoría de los trabajos realizados respaldan ese supuesto. Y aunque algunos estudios realizados utilizando una tarea de memoria verbal no observaron ningún cambio en la arquitectura del cerebro durmiente tras el entrenamiento, otros han evidenciado un incremento del sueño REM en los sujetos tras una sesión intensiva de aprendizaje de una lengua extranjera. En este último estudio, cuanto más aprendían los sujetos, mayor era el incremento de sueño REM (un resultado parecido al obtenido por Maquet con la tarea de aprendizaje motor). Un fenómeno, por lo demás, común en ciencia: a veces existen resultados contradictorios y quedan cuestiones pendientes; entre éstas, cuánto se modifica el sueño tras las tareas declarativas o en qué grado la privación selectiva de sueño deteriora el aprendizaje. Trabajos recientes de Born y sus colaboradores muestran que los sujetos que han aprendido ciertos pares de palabras, realizan mejor la tarea después de la primera parte del sueño nocturno —en la que se produce SOL— y sus ondas cerebrales revelan más husos del sueño durante este período que las del grupo control. Sin embargo, otras investigaciones anteriores con tareas similares no habían observado ninguna conexión con el sueño. Las discrepancias podrían reflejar detalles sutiles del funcionamiento de la memoria. En efecto, mientras que los experimentos previos utilizaban palabras no relacionadas, como perro-hoja, Born empleó pares de palabras relacionadas, como perro-hueso. La primera tarea implica que los sujetos deben formar y retener asociaciones completamente nuevas (perro-hoja), pero 59

CORTESIA DEL AUTOR / AMERICAN SCIENTIST

I

a

I

D

I

D

b +5 +9 Intensidad de la activación

I

D

c

D

d –5 –7 Intensidad de la desactivación

9. LOS CAMBIOS FISICOS EN EL CEREBRO acompañan al aprendizaje dependiente del sueño. Mediante imágenes de resonancia magnética funcional, el autor comparó los patrones de actividad cerebral de sujetos que habían dormido tras el entrenamiento en una tarea de memoria motora, con los de sujetos que habían permanecido despiertos tras dicha tarea. Tras el sueño, el cerebelo izquierdo (a), la corteza motora primaria derecha (b) y el hipocampo derecho (c) estaban más activos. Algunas regiones mostraban menor actividad tras el sueño, incluidos los lóbulos parietales derecho e izquierdo (d) y otras áreas responsables de las emociones y las motivaciones (no se muestran en la figura). la tarea escogida por Born se basa en reforzar o marcar asociaciones ya establecidas (perro-hueso) para su posterior recuperación. Por tanto, cabe la posibilidad de que el sueño no sea absolutamente imprescindible para la consolidación de la memoria declarativa, aunque sí puede ser necesario para tareas específicas, verbigracia, las que implican asociaciones semánticas. Además, las emociones pueden afectar a la memoria declarativa. Mis colegas y yo hemos mostrado recientemente que el sueño mejora las memorias declarativas con carga emocional más que las emocionalmente neutras. En primer lugar presentamos a los sujetos una mezcla de fotografías neutras y relevantes desde un punto de vista emocional. La mitad del grupo permaneció despierto durante 12 horas y la otra mitad durmió. Al terminar ese período, preguntamos a los sujetos si recordaban haber visto las imágenes. Los sujetos que habían dormido presentaban un mejor recuerdo general. Sin embargo, existió una importante interacción entre el grupo y el tipo de imagen: entre los individuos del grupo de sueño, el recuerdo de las imágenes emocionalmente relevantes mejoró un 42 por ciento respecto al grupo control. Sin sueño, el recuerdo de las imágenes emocionales no di60

fería significativamente del recuerdo de las imágenes neutras. A tenor de los resultados expuestos, el sueño, y no el paso del tiempo, ayuda a la consolidación de esa forma de memoria emocional. La consolidación del tipo en cuestión puede guardar relación con el sueño REM del final de la noche: las estructuras cerebrales que se activan en ese momento, y los neurotransmisores liberados, son los mismos que subyacen bajo los recuerdos emocionales. En conjunto, estos y otros estudios sugieren que el sueño desempeña una importante función, si bien con matices, en el aprendizaje consciente. Aunque la contribución del sueño REM a la consolidación de tareas simples o sin contenido emocional no acaba de definirse, un considerable número de trabajos indican que el SOL y el sueño REM contribuyen (respectivamente) a la consolidación de memorias declarativas complejas y con carga emocional, y en particular la de aquellos recuerdos que se relacionan con asociaciones preexistentes.

La cafeína no es un buen sustituto Hasta el momento hemos hablado sobre la necesidad del sueño tras el aprendizaje. Pero, ¿qué hay del sueño

antes del aprendizaje? No será una sorpresa decir que pasar una noche sin dormir también dificulta el proceso de codificación de nueva información. Permanecer despierto durante 36 horas merma nuestra capacidad para realizar pruebas de memoria “temporal” (recordar cuándo ocurrió algo) y, curiosamente, distorsiona la percepción sobre el propio grado de acierto en la tarea, según un estudio de Yvonne Harrison y James A. Horne, de la Universidad de Loughborough. Estas son malas noticias para personas que necesitan adquirir y analizar nueva información en un estado de privación de sueño, como médicos o soldados. Pueden pensar que están dando el paso adecuado cuando en realidad actúan incorrectamente, por la sencilla razón de que se encuentra alterada su habilidad para juzgar. Harrison y Horne agregaron que la cafeína, aunque aumenta el grado de alerta general, no lograba paliar semejante deterioro. Sin embargo, no todos los tipos de memoria declarativa se ven afectados de idéntica forma por la privación de sueño. En nuestro laboratorio hemos abordado la influencia de las emociones en el aprendizaje verbal de sujetos que habían dormido normalmente o permanecido despiertos las 36 horas previas al aprendizaje. Tras la presentación de pares de palabras neutras, asociadas a emociones positivas (felicidad, amor) o a emociones negativas (cáncer, cárcel), los participantes durmieron cuanto quisieron las dos noches siguientes. De vuelta al laboratorio, les sorprendimos con una prueba de reconocimiento de palabras. Los resultados mostraron que los voluntarios que habían sido privados de sueño antes del aprendizaje, recordaban un 40 por ciento menos que los controles —un deterioro considerable—, pero esta disminución no fue la misma en todas las categorías de palabras. Los sujetos que habían dormido recordaban mejor los estímulos positivos y negativos que los neutros, en coherencia con la hipótesis de que la emoción mejora el aprendizaje. En contraste, los sujetos privados de sueño encontraron grandes dificultades para recordar los estímulos positivos y, en menor medida, los neutros (casi Mente y cerebro 25/2007

Grupo con sueño

Retención

1,6

a

1,4

1,4

1,2

1,2

1,0

1,0

0,8

∗

b

0,6

0,4

0,4

0,2

0,2

0,0

0,0

No significativo

∗∗

MATTHEW P. WALKER dirige el laboratorio de neuroimagen y del sueño de la facultad de medicina de Harvard. © American Scientist Magazine Bibliografía complementaria

Positivos

Negativos

Neutros

10. LA PRIVACION DE SUEÑO produce consecuencias variables sobre la memoria declarativa en función de la relevancia emocional de la información. El autor encontró que 36 horas sin dormir producían, en promedio, una disminución del 40 por ciento en la habilidad para formar nuevos recuerdos (a). Sin embargo, cuando separó los datos según la carga emocional de cada ítem de la prueba, encontró que el deterioro era mucho más pronunciado en el caso de los estímulos positivos y, en menor medida, los neutros; mientras que el recuerdo de la información negativa fue el menos perjudicado por la privación de sueño (b). Los asteriscos indican significación estadística (p ≤ 0,05); los dobles asteriscos indican una alta significación (p ≤ 0,01). un 60 por ciento de disminución en los positivos). Además, los recuerdos con carga emocional negativa fueron algo más resistentes a los efectos de la privación de sueño, ya que los grupos no divergieron en el recuerdo de los pares de palabras negativas. De esa gavilla de trabajos se extrae la conclusión siguiente: el sueño antes del aprendizaje puede ser crítico para que el cerebro se muestre receptivo al almacenamiento de nuevos recuerdos. Sin él, la codificación inicial de la información sufre un grave deterioro; se producen recuerdos que no perduran a largo plazo. Aún más, el impacto de un sueño inadecuado puede diferir en distintos tipos de información; resulta especialmente grave sobre las informaciones positivas y, por tanto, puede ser difícil recordar los aspectos positivos del día sin una buena noche de sueño.

Sueños hechos realidad El ritmo de publicación de artículos en el campo del sueño y la memoria se ha doblado en cada una de las dos últimas décadas, un ritmo que eclipsa el crecimiento de la investigación, por Mente y cerebro 25/2007

mejora de la función normal) puede no ser un sueño, sino una realidad en un mañana próximo.

No significativo

0,8

0,6

Estímulos en general

Grupo con privación de sueño

1,6

separado, del sueño y la memoria. Estos trabajos, desde estudios moleculares y celulares en animales hasta investigaciones conductuales sobre humanos, proporcionan pruebas que indican que el sueño previo al entrenamiento prepara al cerebro para el aprendizaje, y que el sueño tras el entrenamiento potencia la consolidación de la memoria a través de la plasticidad neural y conduce a un mejor recuerdo al día siguiente. Existen dos cuestiones principales que seguramente dominarán el panorama de la investigación del futuro: ¿De qué forma eventos ligados al sueño —química cerebral, activación cerebral regional y oscilaciones eléctricas— activan cambios en sinapsis, células y circuitos? ¿Cuál es el papel del sueño en los procesos de postconsolidación, como la integración de recuerdos o incluso su borrado? Los neurocientíficos necesitan realizar un duro trabajo interdisciplinar para responder a esas cuestiones, pero el crecimiento actual del campo augura importantes avances en un futuro cercano. El tratamiento de los trastornos de la memoria (y quizás incluso la

DEPENDENCE ON REM SLEEP OF OVERNIGHT IMPROVEMENT OF A PERCEPTUAL SKILL. A. Karni, D. Tanne, B. S. Rubenstein, J. J. Askenasy y D. Sagi en Science, vol. 265, págs. 679-682; 1994. MEMORY, HIPPOCAMPUS AND BRAIN SYSL. R. Squire y B. J. Knowlton en The Cognitive Neurosciences, dirigido por M. S. Gazzaniga. MIT Press; Cambridge, Mass., 1994.

TEMS.

EXPERIENCE-DEPENDENT CHANGES

IN

CE-

REBRAL ACTIVATION DURING HUMAN REM

SLEEP. P. Maquet et al. en Nature Neuroscience, vol. 3, págs. 831-836; 2000. VISUAL DISCRIMINATION TASK IMPROVEMENT: A MULTI-STEP PROCESS OCCURRING DURING SLEEP. R. Stickgold, D. Whidbee, B. Schirmer, V. Patel y J. A. Hobson en Journal of Cognitive Neuroscience, vol. 12, págs. 246-254; 2000. LEARNING-DEPENDENT INCREASES IN SLEEP SPINDLE DENSITY. S. Gais, M. Molle, K. Helms y J. Born en Journal of Neuroscience, vol. 22, págs. 6830-6834; 2002. THE RESTORATIVE EFFECT OF NAPS ON PERCEPTUAL DETERIORATION. S. C. Mednick, K. Nakayama, J. L. Cantero, M. Atienza, A. A. Levin, N. Pathak y R. Stickgold en Nature Neuroscience, vol. 5, págs. 677-681; 2002. PRACTICE WITH SLEEP MAKES PERFECT: SLEEP DEPENDENT MOTOR SKILL LEARNING. M. P. Walker, T. Brakefield, A. Morgan, J. A. Hobson y R. Stickgold en Neuron, vol. 35, págs. 205-211; 2002. DISSOCIABLE STAGES OF HUMAN MEMORY CONSOLIDATION AND RECONSOLIDATION. M. P. Walker, T. Brakefield, J. A. Hobson y R. Stickgold en Nature, vol. 425, págs. 616-620; 2003. LOW ACETYLCHOLINE DURING SLOW-WAVE SLEEP IS CRITICAL FOR DECLARATIVE MEMORY CONSOLIDATION. S. Gais y J. Born en Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A., vol. 101, págs. 21402144; 2004.

61

Bases biológicas de la aritmética elemental Primates y humanos disponen de neuronas especializadas en números. Tales células habrían dotado a la especie humana de la intuición de número, concepto sobre el que se sustentaría el constructo cultural que son las matemáticas

Stanislas Dehaene

¿E

xiste una verdad matemática absoluta? ¿Cómo es posible que el cerebro humano, cuyas capacidades son finitas, cuyo funcionamiento es falible, logre acceder a un saber matemático universal? Son muchos los matemáticos convencidos de que los objetos matemáticos poseen existencia autónoma e independiente de la inteligencia humana. Para Charles Hermite (1822-1901), “ni los números ni las funciones son productos arbitrarios de nuestra inteligencia. Existen independientemente de nosotros, con el mismo carácter de necesidad que los seres de la realidad objetiva. Nosotros los descubrimos y los estudiamos de igual modo que los físicos, los químicos o los zoólogos.” Al neurobiólogo le resulta difícil sostener este punto de vista. ¿De qué misteriosa materia estará formada la realidad matemática? ¿Qué otra cosa podría ser, sino un producto de asambleas complejas e interconectadas de neuronas de nuestro cerebro? Pero aun así, incluso desde esta perspectiva sigue planteada una inmensidad de preguntas. ¿Cómo es posible que un cerebro limitado y falible, transforma62

do en el curso de la evolución, pueda acceder a una verdad matemática? Y sobre todo, ¿de dónde proviene la “irrazonable eficacia” de las matemáticas, como ha subrayado Eugene Wigner? No muy otra era la pregunta que preocupaba a Einstein: “¿Cómo es posible que las matemáticas, puro producto del pensamiento humano e independiente de toda experiencia, se ajusten tan estrictamente a los objetos de la realidad física?” Los experimentos de “cognición numérica” que se realizan en varios laboratorios ambicionan proyectar algo de luz sobre el origen de los objetos matemáticos. A pesar de los progresos recientes que se han logrado en psicología, y de los avances en los procesos de formación de imágenes, hoy por hoy sigue siendo difícil examinar las bases cerebrales de las matemáticas más avanzadas. Por ello, hemos intentado estudiar los soportes cerebrales de una de las nociones fundamentales de la matemática, a saber, el concepto de número. Uno de los descubrimientos más interesantes ha sido el de la existencia, en el cerebro de los primates, de neuronas dedicadas a los números, que proporcionan una representación aproximada de las cantidades. Así pues, la evolución, desde hace millones de años, ha im-

preso en nuestro cerebro una noción de número. Si bien el concepto de número aproximado es universal, el de número exacto no lo es. Veremos, en efecto, que el estudio de los mundurukú, un pueblo de la Amazonia, en cuyo vocabulario son muy escasas las palabras que designan números, y que jamás han recibido enseñanzas de matemáticas, permite separar las porciones de la aritmética que son de carácter universal de las que corresponden a una adquisición cultural.

Un sentido nuevo: el de los números Tomemos una de las capacidades aritméticas más elementales: decidir cuál es el mayor de dos números. Numerosos equipos han demostrado que esta operación elemental puede ser realizada por animales de laboratorio, e incluso por animales salvajes. Así, los macacos eligen espontáneamente, de entre dos lotes de trozos de manzana, el que contiene mayor número. Elizabeth Brannon y Herbert Terrace, de la Universidad de Columbia, han entrenado a macacos para que clasifiquen tarjetas en función del número de objetos que figuran en ellas. Después de haber sido entrenados con tarjetas en las que se mostraban Mente y cerebro 25/2007

INVESTIGACION Y CIEN CIA

de uno a cuatro objetos, los simios generalizaron por sí mismos su conocimiento a cantidades mayores. Lograron clasificar entre cinco y nueve objetos. Estos resultados revelan que esos animales poseen una competencia elemental innata para percibir y clasificar los números. En casi todos los experimentos, los resultados obtenidos por los animales mejoran cuando aumenta la diferencia entre los dos números que han de comparar (efecto de “distancia”) y también cuando los números son pequeños (efecto de “tamaño”). Ahora bien, ¿cabe identificar esa capacidad de los animales para la comparación de cantidades con las facultades aritméticas de los humanos? Mente y cerebro 25/2007

Con otros equipos, el del autor ha demostrado que en el hombre se observan los mismos efectos de tamaño y de distancia cuando se pide que compare dos números expresados en caracteres arábigos. Así, cuando a los probandos de un ensayo se les pide que indiquen cuál de dos cifras tiene mayor valor, los sujetos son más lentos si trata de los números 8 y 9 que cuando estas cifras son 5 y 9. Lo mismo ocurre cuando se les solicita que comparen números de dos cifras: el efecto de distancia es el mismo, si se les presentan colecciones de objetos. En colaboración con Philippe Pinel, hemos estudiado las bases neuronales del efecto de distancia mediante técnicas de formación de imágenes

por resonancia magnética funcional (RMf). Hemos demostrado que la activación de un área cerebral llamada surco intraparietal (derecho e izquierdo) depende de la distancia: la activación disminuye a medida que aumenta la distancia entre los números que han de ser comparados. En otras aplicaciones de las técnicas de formación de imágenes, efectuadas mientras los probandos efectúan cálculos mentales, se sugiere que una parte de este surco intraparietal (el segmento horizontal bilátero) podría desempeñar un papel especial en la representación de cantidades. El estudio de sujetos que han padecido una lesión en esta área (en el hemisferio izquierdo cuando menos) indica que 63

SEGMENTO HORIZONTAL DEL SURCO INTRAPARIETAL

AREA VIP EN EL SURCO INTRAPARIETAL

REGION PREFONTAL DORSOLATERAL

HOMBRE

MACACO

1

2

3

4

5

6 7 NUMERO DE OBJETOS

1

2

3

4 5 NUMERO DE OBJETOS

1.

SEMEJANZA EN LAS REGIONES CEREBRALES que responden a los números en el hombre y en el macaco. En el hombre (a la izquierda), un despliegue parcial de los surcos corticales saca a la luz una región profunda, en el surco intraparietal, que se activa cuando se efectúan operaciones aritméticas. En el macaco (a la derecha), cuyo cerebro ha sido considerablemente ampliado, se han observado neuronas codificadoras de números en una región similar al lóbulo parietal, así como en la región prefrontal dorsolateral (flecha roja). La existencia de neuronas numéricas había sido pronosticada por una red de neuronas artificiales que modelizaba ciertas tareas aritméticas elementales (abajo, a la izquierda). Los registros celulares efectuados en el macaco (abajo, a la derecha) han hecho ver que existen efectivamente neuronas que reaccionan de forma preferente a ciertos números de objetos (de 1 a 5). Las curvas de actividad de estas neuronas dedicadas a números se asemejan mucho a las curvas obtenidas a partir de la red neuronal. Las líneas son cada vez menos precisas a medida que el número aumenta.

estas personas sufren graves deficiencias para comprender los números y para calcular (“acalculia”). Esa misma región cerebral ha sido recientemente incriminada en el niño que presenta una discalculia, es decir, dificultad de aprendizaje del cálculo aritmético que no puede ser atribuida ni a retraso mental, ni a condiciones 64

socioambientales. En los niños pequeños que presentan una discalculia en el contexto de un síndrome de Turner (patología genética caracterizada por la pequeña estatura, la ausencia de pubertad y sutiles deficiencias cognitivas, sobre todo de tipo espacial) Nicolas Molko, uno de los miembros de nuestro equipo, ha observado mediante resonancia

magnética una pérdida de materia gris en el surco intraparietal. Los resultados esbozados vienen a reforzar la hipótesis de que la debida representación de las cantidades en el surco intraparietal desempeña en el niño un papel crucial para el aprendizaje de la aritmética. Esta área les conferiría a los niños una especie de intuición aritmética, es decir, la noción de lo que es un número y la forma en que las cantidades numéricas son susceptibles de comparación y combinación. Cuando el surco intraparietal está lesionado, sea por una anomalía genética o debido a un accidente, el sentido de los números se debilita y puede aparecer una discalculia.

Las neuronas de los números ¿De qué modo pueden quedar codificados los números por una población de neuronas? Andreas Nieder y Earl Miller, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, han registrado la actividad de neuronas en monos despiertos, Mente y cerebro 25/2007

que habían sido previamente entrenados para comparar dos colecciones de objetos atendiendo a su número. Han descubierto la existencia de una población de neuronas que codifican las cantidades numéricas. Ciertas neuronas son activadas de forma preferente por un objeto; otras lo son por dos; otras, por tres, por cuatro, o por cinco: están “sintonizadas” en los números uno, dos, tres, etcétera. La precisión de las correspondientes activaciones decrece con el aumento del número. Las características de este código neuronal concuerdan con las que nosotros habíamos deducido de una red neuronal artificial, elaborada con Jean-Pierre Changeux en 1993, para modelizar el efecto de distancia y otras características de la aritmética aproximada, lo mismo en el adulto que en el niño. A. Nieder ha descubierto en el mono que las neuronas de los números se ubican en la corteza prefrontal dorsolateral, aunque también en los lóbulos parietales, en las profundidades del surco intraparietal, en una región denominada VIP. En el mono, esta región es, plausiblemente, la homóloga de nuestro segmento horizontal del surco intraparietal, que en el hombre se excita cuando realiza diversas operaciones aritméticas. En nuestro equipo, Oliver Simon ha registrado mediante IRM la activación del cerebro durante los cálculos. Este estudio ha revelado que la excitación asociada al cálculo forma parte de un mapa espacial de activaciones del surco intraparietal posterior y está encuadrada por regiones asociadas a los movimientos bruscos de los ojos, a la atención y a la percepción del espacio. Hemos demostrado que la organización anatómica de estas regiones permite esbozar un paralelismo entre el macaco y el hombre. Lo cual viene a avalar la idea de que las neuronas de los números, alojadas en el macaco en el área VIP, podrían ser precursoras, desde un punto de vista evolutivo, de las facultades aritméticas del hombre. De todos modos, para establecer una homología estricta entre especies haría falta demostrar que la corteza intraparietal humana contiene poblaciones de neuronas que responden, cada una, a distintos números. Ahora bien, Mente y cerebro 25/2007

no es posible registrar la actividad de neuronas individuales del cerebro humano por métodos no invasivos. Por tal razón, Manuela Piazza y el autor han adoptado, en el laboratorio, un método indirecto que permite investigar si ciertas neuronas están dedicadas en el hombre a números determinados. Con ese fin hemos registrado la actividad cerebral de voluntarios por medio de IRM funcional, a quienes presentábamos varias veces seguidas grupos de puntos que contenían siempre el mismo número de elementos (por ejemplo, 16). Buscábamos con ello desencadenar un mecanismo de “habituación” de la población neuronal que codificaba ese valor. Sabíamos ya que, en el macaco, la actividad de ciertas neuronas (medida a partir de registros electrofisiológicos) disminuye cuando se repite varias veces un mismo estímulo. Hemos tratado de obtener, en el hombre, una tal reducción progresiva de la actividad de las neuronas numéricas. Tras un período de habituación a un número dado, presentábamos de vez en cuando un número diferente, que podía ir desde la mitad hasta el doble del número original. La técnica de formación e imágenes ha revelado que son dos regiones solamente —los surcos intraparietales izquierdo y derecho— las que reaccionaban al cambio de número. Su aumento de actividad era tanto mayor cuanto más diferían el número original y el nuevo.

Los análisis minuciosos de los perfiles de activación han revelado que estas regiones se comportan como sería de esperar para zonas que contuvieran neuronas dedicadas al procesamiento de números. Los perfiles de respuesta, tanto en el hombre como en el mono, dependen solamente del número de objetos, y no de su forma, su densidad o su distribución espacial. Esta homología funcional y de localización en las profundidades del surco intraparietal, sugiere que hombres y macacos poseen poblaciones similares de neuronas intraparietales sensibles a los números. Ello viene a sustentar una hipótesis nuestra, según la cual todos los miembros de la especie humana poseen, antes ya del aprendizaje de la aritmética, una representación no verbal de los números aproximados, adquirida en el transcurso de la evolución. En vista de ello, proponemos un “guión” para la adquisición de una aritmética elemental en el hombre. La evolución ha dotado al lóbulo parietal de los primates de una representación grosera de los números, que les ha sido (y les sigue siendo) útil en numerosas ocasiones, por ejemplo, para evaluar el número de individuos de su grupo. Esta representación primitiva de los números existe también en el hombre: aparece muy pronto en la infancia, y su precisión, inicialmente muy mediocre, mejora a lo largo del primer año

PALABRAS NUMERALES DE LOS MUNDURUKU

SIGNIFICADO APROXIMADO Y DOMINIO DE UTILIZACION

pug ma xep xep ebapug ebadipdip pug põgbi adesu ade

uno dos tres (de 3 a 5) cuatro (de 3 a 8) un puñado, cinco (de 5 a 12) algunos (de 3 a 15) mucho (de 7 a 15)

2.

LOS MUNDURUKU apenas tienen palabras para expresar números. No obstante, son capaces de hacer cálculos aproximados y de estimar cantidades con bastante acierto.

65

n1

n1

n2

a

b

Decir qué número es mayor, si n1 + n2 o n3

Dar el resultado n1 – n2

n3

n2 2

4

6

8

Distancia entre n3 y n1 + n2

de vida. Constituye la base elemental sobre la que descansa la aritmética: permite estimar el número de pequeños conjuntos de objetos, compararlos, y evaluar el resultado de operaciones elementales de adición o sustracción. En el decurso del primer año, este saber no es verbal, pero hacia la edad de tres años, le son asociados los símbolos; las palabras que expresan los números, primero; los símbolos escritos de las cifras, después. ¿En qué medida influyen estos símbolos culturales sobre la competencia aritmética de la especie humana? En el animal, su ejecutoria es imprecisa en cuanto se rebasan los tres elementos; ningún animal es capaz de distinguir 10 objetos de 11, y no sabe calcular la diferencia 9 − 8. Los humanos, por el contrario, efectuamos cálculos con precisión. Se deduce de aquí que los nombres numerales y los guarismos árabes han servido fundamentalmente para permitir el paso de una aritmética aproximada a una aritmética exacta.

El estudio de los mundurukú Hemos tenido recientemente la ocasión de poner a prueba esta hipótesis en una población humana que carece de nombres para números grandes. Hemos estudiado, en colaboración con Pierre Pica, lingüista del Centro Nacional de Investigación Científica, las capacidades cognitivas numéricas de los mundurukú, un pueblo de la Amazonia cuya lengua contiene muy pocas palabras para designar números. 66

2

4

6

8 n1

Los mundurukú disponen de palabras para expresar los números de uno a cinco, y algunos términos para decir “poco” o “mucho”. Hemos empezado por demostrar, utilizando manchas en la pantalla de un ordenador, que estas pocas palabras se utilizan para expresar cantidades de forma aproximada. Cuando les pedimos que cuantificasen un grupo de puntos, los mundurukú utilizaban de forma aproximativa sus escasos nombres numerales. La palabra correspondiente a “cuatro” era utilizada, por ejemplo, para indicar de tres a ocho objetos. A pesar de este limitado vocabulario, los indios que hemos podido estudiar dominaban perfectamente las cantidades grandes. Sabían decir cuál de dos conjuntos contiene mayor número de puntos, incluso si este número de puntos llegaba a ser de 80, e incluso tras modificar numerosos parámetros, como el tamaño o la densidad de los objetos. Saben también efectuar cálculos aproximados: cuando se les muestran sucesivamente dos conjuntos de objetos que son enseguida guardados en una caja, saben efectuar la suma y compararla con un tercer conjunto. Estos indios, que viven aislados del resto del mundo, que no reciben educación, y cuyo vocabulario es limitado, logran efectuar estas operaciones aproximadas igual de bien que los adultos de nuestro país. Pero hemos descubierto que los indios se comportan de forma muy diferente cuando se trata de efectuar

3. LOS MUNDURUKU saben efectuar cálculos aproximados tan eficazmente como nosotros. Así, cuando se les muestran dos conjuntos de bolas que han sido reunidas en una caja (a) y se les pide si la suma de los conjuntos n1 y n2 es mayor, igual o menor que un tercer conjunto n3, las respuestas, a menudo, son correctas, sobre todo cuando la distancia entre los números aumenta. Los resultados de los mundurukú (en verde) son perfectamente comparables con los de un grupo de referencia de franceses (en rojo). Pero los mundurukú obtienen resultados mucho más pobres cuando se trata de cálculos exactos, sobre todo, en las restas. En nuestro test de cálculo exacto, una secuencia animada mostraba bolas que iban cayendo en una caja vacía, de la cual, después, salían algunas; se les pedía que dijeran cuántas bolas quedaban en la caja (b). Mientras el número de bolas fuera menor que tres, sus resultados eran equiparables a los de los europeos, pero a partir de tres, los mundurukú (en verde) no atinaban a dar resultados correctos, a diferencia del grupo testigo (en rojo). cálculos exactos. Les hemos pedido que efectúen restas tan simples como 6 − 4, introduciendo a tal fin seis objetos en una caja y retirando cuatro después. En todos los casos hacíamos que el resultado fuera 0, 1, o 2, pues así disponían de una palabra que expresaba el resultado exacto. En uno de los ensayos les pedimos que enunciasen el resultado y, en otro, que dijeran el número de objetos que quedaban en la caja. En ambos casos, los indios fueron incapaces de dar el valor exacto. Lograban hacerlo mientras los números en juego fueran menores que tres (por ejemplo, 2 − 2 o 3 − 1), pero los errores eran tanto más frecuentes al aumentar los números, y los resultados eran falsos en más del cincuenta por ciento de las veces cuando los números eran mayores que 5. En vista de este estudio, hemos llegado a la conclusión de que los nomMente y cerebro 25/2007

bres numerales no son indispensables para dominar los principales conceptos de la aritmética (las cantidades, la noción de mayor o menor, la adición, la sustracción), ni para realizar operaciones aproximadas. En cambio, la codificación lingüística de los números parece ser imprescindible para perfeccionar este sistema primitivo de aritmética aproximada y poder realizar cálculos exactos. Si nuestra hipótesis es correcta, la codificación verbal de los números y el recuento constituyen útiles culturales que completan la gama de estrategias cognitivas que tenemos a nuestra disposición para resolver problemas concretos. De este modo, el dominio de una secuencia de números nos permite la enumeración de objetos de forma rápida y casi automática. Los mundurukú no gustan de esta práctica, a pesar de que saben contar muy lentamente con los dedos. Dado que el recuento permite emparejar exactamente una cierta cantidad de objetos y el número exacto que le corresponde, es verosímil que favorezca en el niño la integración conceptual de representaciones de números aproximados, de representaciones de objetos, y del código verbal. Hacia la edad de tres años, los niños de los países occidentales muestran un brusco cambio en el tratamiento de los números, en el sentido de que comprenden de repente que cada nombre numeral se refiere a una cantidad precisa. Esta “cristalización” de números discretos a partir de un continuo de tamaños aproximados no parece producirse en los mundurukú.

Verdad matemática y constructo cerebral Así, en el pequeño mundo de la aritmética elemental, comenzamos nosotros a identificar los fundamentos cerebrales de algunas verdades matemáticas elementales. ¿Cómo podemos saber, con una certidumbre absoluta, que ciertas afirmaciones, como 1 + 1 = = 2, o que 6 − 4 = 2, son verdaderas? Nuestras investigaciones revelan que estas igualdades ocupan diferentes niveles en una jerarquía de constructos culturales y cerebrales. La aritmética más elemental está profundamente inscrita en nuestro cerebro. Al cabo de millones de años de evolución, Mente y cerebro 25/2007

algunas de nuestras áreas cerebrales se han especializado para prever que un objeto más otro dan por resultado dos objetos, tanto así, que hasta los lactantes tienen acceso a tales “verdades”. En cambio, 6 − 4 = 2 no parece una verdad tan inmediata. Requiere de una integración de representaciones verbales y cuantitativas de los números, y no es establecida de forma automática: existen culturas que no la han adquirido todavía. Con mayor generalidad, el ejemplo de la aritmética sugiere que la realidad matemática es una construcción mental y cultural, modelada en parte por las limitaciones que la evolución ha hecho gravitar sobre el cerebro durante millones de años, y en parte por los símbolos y demás objetos culturales que generaciones de matemáticos han ido introduciendo. Examinemos de qué modo nos permite esta definición abordar la cuestión de la universalidad de las verdades matemáticas. Como ya subrayaba Kant, “la ciencia matemática representa el ejemplo más brillante de cómo la razón puede progresar sin ayuda de la experiencia”. Liberados de las restricciones que la experiencia impone, las matemáticas son necesariamente reflejo de la estructura universal de nuestras representaciones cerebrales. De este modo, si las matemáticas parecen consistir en verdades absolutas, es posible que así sea porque están definidas por la estructura preexistente de nuestras representaciones. Y nuestras representaciones del espacio, del tiempo, y de los números, en cuanto propiedades de nuestro cerebro, son universales, como lo son nuestras modestas capacidades de deducción lógica. Si partimos de axiomas fundados en nuestras intuiciones más profundas, aquellas que todos compartimos, y si seguimos unas mismas reglas de deducción lógica, poco tiene de sorprendente que todos converjamos hacia unas mismas verdades. Las matemáticas no son una construcción arbitraria de la inteligencia. Por el contrario, están profundamente constreñidas por la arquitectura de nuestro cerebro. A lo largo de toda la evolución y durante el desarrollo cerebral del niño, la selección actúa

en el sentido de que nuestro cerebro construya para sí representaciones adaptadas al mundo exterior. A nuestra escala, por ejemplo, el mundo está esencialmente compuesto por objetos que se combinan entre ellos según la conocida ecuación 1 + 1 = 2. Ello podría explicar por qué la evolución ha anclado esta regla de aritmética, entre otras, en nuestro cerebro. En un análisis último, la irrazonable eficacia de las matemáticas que Wigner subrayaba podría entonces quedar explicada por un darwinismo neuronal y mental, como J.-P. Changeux y yo hemos propuesto. Una primera oleada de selección natural, en el curso de la evolución de las especies, introduce las representaciones fundamentales del espacio, el tiempo y el número. La segunda, que se efectúa a la escala incomparablemente más rápida de la evolución cultural, construye, a partir de estas representaciones mentales primarias, elaborados armazones culturales, aunque seleccionados siempre por su coherencia interna y su eficacia para resolver problemas concretos o abstractos. En resumen, si nuestras matemáticas son tan eficaces en la actualidad es porque las matemáticas ineficaces de ayer han sido eliminadas y reemplazadas por otras... de mucho mayor rendimiento.

STANISLAS DEHAENE dirige la unidad INSERMU 562 de neuroimagen cognitiva en el Servicio hospitalario Frédéric Joliot del CEA, en Orsay. Bibliografía complementaria THREE PARIETAL CIRCUITS FOR NUMBER PROCESSING. S. Dehaene et al. en Cognitive Neuropsychology, vol. 20, págs. 487-506; 2003. FUNCTIONAL

STRUCTURAL ALTERASULCUS IN A DEVELOPMENTAL DISCALCULIA OF GENETIC ORIGIN. N. Molko et al. en Neuron, vol. 40, n.o 4, págs. 847-858; 2003. AND

TIONS OF THE INTRAPARIETAL

EXACT

APPROXIMATIVE ARITHMETIC AMAZONIAN INDIGENE GROUP. P. Pica et al. en Science, vol. 306, n.o 5695, págs. 499-503; 2004. AND

IN AN

ARITHMETIC AND THE BRAIN. S. Dehaene et al. en Current Opinion in Neurobiology, vol. 14, n.o 2, págs. 218-224; 2004.

67

EL SEXO DEL CEREBRO El cerebro se diferencia sexualmente durante períodos críticos Antonio Guillamón y Santiago Segovia

E

l macho y la hembra de la gran mayoría de las especies son dimorfos, es decir, muestran diferencias cualitativas, cuantitativas o ambas en su morfología y en su conducta. Este hecho, consecuencia de la evolución, se debe en gran parte a la selección sexual. Los machos generalmente compiten para copular y las hembras escogen a los machos. A esa estrategia de selección recurrió Darwin para explicar las diferencias en ornamentación. La selección sexual constituye el mecanismo que produce la divergencia morfológica y funcional entre machos y hembras. Al dominio de la morfo-

logía externa pertenecen el desarrollo de la cornamenta, el plumaje y otros atributos; al de las funciones, las conductas de competición, cortejo y apareamiento. Los comportamientos se hallan controlados por el cerebro. Cuando una hembra escoge un macho, está favoreciendo un cerebro que presenta unas características determinadas en su relación con las estructuras que controlan la reproducción. Este mecanismo, a lo largo de generaciones, produce diferencias en las estructuras cerebrales relacionadas con el control de la conducta sexual.

Diferenciación sexual ¿En qué consiste la diferenciación sexual del cerebro? ¿Qué función cumple? Para abordar el tema hay que partir del proceso de determi-

TODAS LAS IMAGENES DEL ARTICULO: CORTESIA DE LOS AUTORES Y LA DRA. BEATRIZ CARRILLO URBANO

DETERMINACION SEXUAL

Genotípica

Dependiente de la temperatura

Dependiente de la conducta

Fertilización

Fertilización

Modificación en la estructura social

Temperatura

Cerebro (secreciones neuroendocrinas)

Determinación genética de las gónadas

Cambios hormonales en las gónadas

Formación de gónadas

Transformación de las gónadas HORMONAS

Diferenciación sexual del cerebro

68

nación sexual de las gónadas con su extensión a la diferenciación del aparato reproductor. En los vertebrados, los mecanismos que determinan el sexo varían con el taxón. Así, la determinación del sexo gonadal en los mamíferos y en las aves depende de la información cromosómica heredada de los padres. En el hombre y en el ratón se ha identificado la región del cromosoma Y de la que depende la diferenciación hacia testículo desde un ovotestis indiferenciado. En los cocodrilos el sexo lo determina la temperatura del medio; en ciertas especies de peces, la determinación parece depender de estímulos sociales (véase la figura 1). Los mecanismos básicos de la diferenciación del aparato urogenital se conocen desde mediados del siglo pasado. En investigaciones sobre embriones de conejo, Alfred Jost, de la Universidad Johns Hopkins, observó que, cuando extirpaba las gónadas a embriones macho o hembra, el aparato urogenital se diferenciaba en fenotipo de hembra. De esos experimentos dedujo que, en los mamíferos, el fenotipo inducido era el de macho. Los machos necesitaban de las secreciones testiculares para su diferenciación, en tanto que las hembras no precisaban de acción hormonal alguna (véase la figura 2). Desde entonces se empezó a admitir que en los mamíferos el macho era el sexo organizado y la hembra, el neu-

1.

DIAGRAMA en el que se recogen los procesos fundamentales que participan en la diferenciación sexual del sistema nervioso y la conducta. Mente y cerebro 25/2007

tro. Una vez diferenciado el testículo o el ovario, comienza la diferenciación del aparato urogenital y con éste el resto de los tejidos, incluido el cerebro. Dentro de ese marco conceptual debe abordarse la diferenciación sexual del cerebro y la conducta. En 1959, Charles H. Phoenix y otros, de la Universidad de Kansas, androgenizaron cobayas gestantes y estudiaron la conducta sexual de las crías. Observaron que las hembras se masculinizaban. En particular, anotaron que, durante la vida embrionaria y fetal, había períodos de diferenciación masculina o femenina de las estructuras cerebrales que controlan las conductas reproductoras. Además, llegadas las crías a la vida adulta, las hormonas secretadas por las gónadas activaban esas estructuras y podían expresar una conducta sexual (véase la figura 3).

Estructuras cerebrales Hace treinta años, varios laboratorios se interesaron por el dimorfismo sexual cerebral. Los primeros trabajos se centraron en el continuum formado por el área preóptica e hipotálamo. Y en la amígdala. Se suponía por entonces que el área preóptica y el hipotálamo constituían la región neuroendocrina por excelencia, dada su implicación en la conducta de apareamiento del macho y en el control de la liberación cíclica de gonadotropinas, necesaria para la ovulación. Se trataba también de una región sensible a la acción de los andrógenos. Se sabía, además, que las lesiones del área preóptica-hipotálamo y la amígdala afectan a la expresión de la conducta sexual. En 1968 Gunter Dörner y su equipo demostraron la existencia de dimorfismo sexual en dichas regiones neurales. En concreto descubrieron que, en las hembras, el volumen del núcleo de las neuronas hipotalámicas es mayor que el de los machos. Unos pocos años después, Raisman y Field, del University College de Londres, encontraron que las hembras presentaban en el área preóptica un mayor número de sinapsis que los machos. En 1978 Roger A. Gorski y su equipo, de la Universidad de California en Los Angeles, describió el núcleo sexualmente dimorfo del área Mente y cerebro 25/2007

GONADAS

CONDUCTOS DE WOLFF

CONDUCTOS DE MÜLLER

CONDUCTOS DE MÜLLER

2.

DIFERENCIACION DEL APARATO UROGENITAL. La extirpación de las gónadas da origen a una diferenciación del aparato urogenital hacia hembra.

preóptica (NSD-AP). El NSD-AP, que se aloja en la región medial del área preóptica, consta de un grupo de células que muestran notable sensibilidad ante la tinción neurohistológica. Cuando se compara el núcleo de ratas macho con el de hembras se observa que el volumen del primero es 2,6 veces mayor que el de la hembra; además, las neuronas de los machos son más grandes. Desde entonces, el NSD-AP se convirtió en el modelo sobre el que se centró la investigación para estudiar los posibles mecanismos hormonales responsables de la diferenciación sexual del cerebro.

Dimorfismo del órgano vomeronasal En la época del descubrimiento de Gorski, los autores del artículo estudiábamos la función de la olfacción en la conducta sexual de los roedores. Se sabía que en las especies de este orden, y en otros órdenes de mamíferos, las feromonas producidas en la región genital de la hembra desempeñaban una función crucial en la inducción de la cópula del macho. Se conocía también que estas sustancias de alto peso molecular eran captadas por el órgano vomeronasal (OVN). Diana de tales feromonas, el órgano constituye una estructura tubular que contiene receptores olfatorios (neuronas bipolares) y se encuentra situada en el septum nasal (véase la figura 4). Los axones de los receptores bipolares forman el nervio vomeronasal, que se proyecta hacia el bulbo olfatorio accesorio. En la comunicación

olfatoria relacionada con la sexualidad intervienen dos tipos de feromonas, las de alto peso molecular que son captadas por el OVN y las de bajo peso molecular que estimulan los receptores de la mucosa olfatoria. Estos, a su vez, se proyectan sobre el bulbo olfatorio principal. Según parece, las moléculas volátiles emitidas por la hembra en celo, captadas por la mucosa olfatoria del macho, sirven para que éste localice dónde se encuentra la hembra. Las sustancias producidas por la región genital de la hembra estimulan el OVN y tienen como función que el macho fije su atención en la región genital de la hembra. Las conexiones y las estructuras neurales que procesan uno u otro tipo de información olfatoria difieren y dan origen a dos sistemas olfatorios: el principal (SOP, origen en mucosa olfatoria) y el accesorio o vomeronasal (SVN, origen en órgano vomeronasal) (véase la figura 5). En los mamíferos, excluida nuestra especie, los estímulos procedentes de la mucosa olfatoria son procesados por el sistema olfatorio principal, mientras que los que parten del OVN lo son por el sistema olfatorio accesorio o vomeronasal. Durante largo tiempo se les supuso independientes. Pero, tras los trabajos de Mimi Halpern, de la Universidad de Nueva York en Brooklyn, se reveló su mutua imbricación en distintos niveles. El órgano vomeronasal y el SVN interesaron a muchos laboratorios, especialmente desde que Powers y Winans publicaron en Science, en 69

La administración de testosterona a la madre gestante deteriora la conducta femenina (desfeminización) de las hembras descendientes TEST DE CONDUCTA SEXUAL INYECCION DE ESTRADIOL Y PROGESTERONA INYECCION DE TESTOSTERONA

OVARIECTOMIA

MASCULINIZACION DE LA HEMBRA: DETERIORO DE LA CONDUCTA LORDOTICA

MADRE GESTANTE PERIODO PRENATAL

PERIODO POSNATAL TEMPRANO

NACIMIENTO ORGANIZACION DEL CEREBRO Y DE LA CONDUCTA SEXUAL

EDAD ADULTA ACTIVACION DEL CEREBRO Y DE LA CONDUCTA SEXUAL

3.

ORGANIZACION DEL CEREBRO Y CONDUCTA SEXUAL. Durante los períodos prenatal y posnatal temprano las hormonas sexuales organizarían, como macho o como hembra, estructuras cerebrales que están implicadas en el control de las conductas reproductoras. Después, en la edad adulta, esas mismas hormonas activarían las estructuras cerebrales aludidas para permitir la expresión de las conductas reproductoras.

1972, que la transección del nervio vomeronasal afectaba a la cópula del hámster macho. Su investigación demostraba la intervención del OVN y el SVN en el comportamiento normal de apareamiento del macho y resaltaba la importancia de los estímulos olfatorios en la sexualidad. En trabajos posteriores se puso de manifiesto la intervención del SVN no sólo en la cópula del macho, sino también en la conducta sexual de la hembra. Se demostró que constituía el órgano estimulado por las feromonas que afectan al control de la gestación, el ciclo estral y la pubertad. El SVN participa también en el control de la conducta maternal. En definitiva, en todas las fases de la reproducción. Si cumplía funciones dimorfas, es decir, unas en el macho y otras en la hembra, cabía pensar en un dimorfismo anatómico. Nos propusimos averiguarlo. Diseñamos el siguiente experimento. Con ratas recién nacidas, de entre 5 y 8 gramos de peso, creamos cuatro grupos, dos de machos y otros de hembras. Un grupo de machos fue gonadectomizado (grupo experimental) y el otro recibió sólo una incisión abdominal (grupo control); un grupo 70

de hembras recibió una inyección subcutánea de propionato de testosterona (grupo experimental) y al otro se le inyectó el solvente de la hormona (grupo control). Las intervenciones se realizaron bajo anestesia. Del experimento se esperaba también conocer si los andrógenos participaban en la diferenciación sexual (comparando machos gonadectomizados con sus controles y comparando hembras androgenizadas con los machos controles). Tras ese tratamiento, se devolvió las crías a la madre, hasta el destete. Cumplidos los noventa días de edad, llegados al estado adulto, se les sacrificó y se estudió el órgano vomeronasal. Observamos que: el macho presentaba más receptores bipolares que la hembra, el volumen del neuroepitelio que contiene los receptores bipolares era mayor en el macho que en la hembra, el macho gonadectomizado poseía un número similar de receptores que la hembra control (es decir, que el macho se feminiza), y la hembra androgenizada portaba un número de receptores bipolares semejante al del macho control (la hembra se masculiniza). De esas observaciones se infería que el macho contaba con más neu-

ronas bipolares que la hembra y que la testosterona era necesaria para la masculinización del OVN del macho. La ausencia de esta hormona en el macho lo feminiza y su presencia en la hembra, la masculiniza. Habíamos demostrado la existencia de dimorfismo en un órgano sensorial y su diferenciación por la testosterona inmediatamente después del nacimiento. La información olfatoria vomeronasal llega a la región del área preóptica y el hipotálamo, en donde Gorski había descrito el NSD-AP. Pues bien, el órgano vomeronasal, donde se inicia la captación de la información, es sexualmente dimorfo. Con otras palabras, las células que reciben el estímulo e inician el análisis de la información olfatoria concerniente a la conducta sexual difieren.

Redes neurales Descubierto el dimorfismo del órgano vomeronasal, propusimos en 1986 extender el dimorfismo al sistema vomeronasal entero. Partíamos de varias premisas. En primer lugar, el órgano vomeronasal es la primera neurona de una red sensorial que procesa olores relacionados con la reproducción. Esa red neural posee estructuras secundarias y terciarias que reciben la información olorosa captada por el órgano. Se había, además, evidenciado el dimorfismo sexual en otras estructuras de la red neural: área preóptica medial, núcleo ventromedial del hipotálamo, premamilar ventral y amígdala medial. Por último, se habían descubierto receptores para esteroides en las estructuras neurales mencionadas. El órgano vomeronasal se proyecta hacia el bulbo olfatorio accesorio. Desde éste, nuevas proyecciones tienden sinapsis en el núcleo del tracto olfatorio accesorio, la amígdala medial, la amígdala cortical posteromedial y el núcleo de la estría terminal. Desde este nivel secundario, las proyecciones vomeronasales establecen nuevas sinapsis, en el área preóptica, el hipotálamo ventromedial y el núcleo premamilar ventral. A su vez, existen conexiones recíprocas entre estas estructura, prueba de la complejidad de la red neural vomeronasal (véanse las figuras 5 y 6). Mente y cerebro 25/2007

Bulbo olfatorio El bulbo olfatorio accesorio es una estructura semilunar y organizada en capas. El dimorfismo se expresa en el volumen, mayor en el macho que en la hembra. Los machos poseen también un mayor número de neuronas mitrales, implicadas en las sinapsis con los axones del nervio vomeronasal. Un patrón de diferenciación sexual similar se halló en la capa de interneuronas (células granulares); los machos presentaban un mayor número de gránulos claros y oscuros que las hembras. El dimorfi smo sexual del bulbo olfatorio guardaba una relación de dependencia con la testosterona en el período posnatal temprano. La gonadectomía del macho en el primer día de vida posnatal feminizaba su bulbo accesorio, mientras que la administración de testosterona (una dosis) a las hembras en el mismo día de vida posnatal masculinizaba el bulbo salvo en lo concerniente al número de gránulos oscuros. La excepción de las interneuronas se explica por su período neurogenético, más tardío. Así pues, el bulbo olfatorio accesorio, que recibe la información del

BULBO OLFATORIO PRINCIPAL NERVIO VOMERONASAL CEREBRO BULBO OLFATORIO ACCESORIO

ORGANO VOMERONASAL

INCISIVO SUPERIOR

4.

CORTE SAGITAL de la cavidad nasal de un roedor. Se puede observar la ubicación del órgano vomeronasal y del bulbo olfatorio accesorio.

órgano vomeronasal, se diferenciaba sexualmente por acción de las hormonas gonadales durante un período temprano de la vida posnatal. Los períodos para la acción diferenciadora de las hormonas gonadales dependían del tiempo neurogenético de la población de neuronas que iba a constituir la diana de la hormona en cuestión.

SVN

5. LOS SISTEMAS OLFATORIOS

SOP

ORGANO VOMERONASAL MO

BOP BOA a NOA TO

TOL

NET TOA

NTOA

NTOL NSO

CO

APM NVM CE

NPM HIPOTALAMO AMIGDALA VOMERONASAL

Mente y cerebro 25/2007

Al estudiar el dimorfismo sexual de las otras estructuras de la conectividad secundaria de la red vomeronasal, encontramos, en el núcleo del tracto olfatorio accesorio y en la amígdala cortical posteromedial, resultados similares a los expuestos. Sin embargo, el estudio del núcleo de la estría terminal reveló aspec-

AMIGDALA

PRINCIPAL Y VOMERONASAL EN LOS ROEDORES. El dibujo representa un corte horizontal del cerebro de un roedor en el que se pueden apreciar las estructuras del sistema vomeronasal (izquierda) y del sistema olfatorio principal (derecha). Sistema vomeronasal (SVN): área preóptica medial (APM); bulbo olfatorio accesorio (BOA); núcleo de la estría terminal (NET); núcleo supraóptico (NSO); núcleo del tracto olfatorio accesorio (NTOA); núcleo premamilar (NPM); núcleo ventromedial del hipotálamo (NVM) y tracto olfatorio accesorio (TOA). Sistema olfatorio principal (SOP): bulbo olfatorio principal (BOP); corteza olfatoria (CO); corteza entorrinal (CE); mucosa olfatoria (MO); núcleo olfatorio anterior (NOA); hipocampo anterior (a); núcleo del tracto olfatorio lateral (NTOL); tracto olfatorio lateral (TOL) y tubérculo olfatorio (TO).

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N. DEL TRACTO OLFATORIO ACCESORIO

N. PARAVENTRICULAR

AMIGDALA MEDIAL

ORGANO VOMERONASAL

BULBO OLFATORIO ACCESORIO

AREA PREOPTICA MEDIAL E HIPOTALAMO ANTERIOR

N. POSTEROMEDIAL CORTICAL

HIPOTALAMO VENTROMEDIAL

N. DE LA ESTRIA TERMINAL

N. PREMAMILAR VENTRAL

N. SUPRAOPTICO

N. ARQUEADO

TRONCO DEL ENCEFALO (LC) MEDULA ESPINAL (SND-DLN)

CONDUCTAS REPRODUCTORAS

PROYECCIONES

DIFERENCIAS SEXUALES

PRIMARIAS SECUNDARIAS TERCIARIAS

MACHO > HEMBRA HEMBRA > MACHO

6.

DIMORFISMO EN EL SISTEMA VOMERONASAL DE LA RATA. El diagrama señala el dimorfismo sexual existente en las estructuras neurales que generan y reciben información olfatoria vomeronasal. Representa la complejidad de las conexiones de este sistema en la rata, así como el dimorfismo sexual existente en estructuras troncoencefálicas.

tos más sutiles de la diferenciación sexual. Este núcleo, complejo en su organización, se divide en lateral, ventral, intermedio y medial. A su vez, tanto la división medial como la lateral se subdividen en anterior y posterior. Existe, pues, un núcleo de la estría terminal medial anterior, un núcleo de la estría terminal medial posterior, un núcleo de la estría terminal lateral anterior y un núcleo de la estría terminal lateral posterior. Al investigarlos, observamos que el núcleo de la estría terminal medial posterior, receptor de la información olfato-

ria vomeronasal, presenta un patrón de dimorfismo similar al hallado en el órgano vomeronasal, el bulbo olfatorio accesorio, el núcleo del tracto olfatorio accesorio y la amígdala cortical posteromedial. Con otras palabras, los machos tienen un mayor volumen de la estructura y un mayor número de neuronas que las hembras. Además, la gonadectomía del macho en el primer día de vida posnatal feminiza este núcleo, mientras que la androgenización de las hembras en el mismo día lo masculiniza. Pero el patrón de dimorfismo sexual en el núcleo de la estría terminal me-

N. DEL TRACTO OLFATORIO ACCESORIO

AMIGDALA MEDIAL

ORGANO VOMERONASAL

BULBO OLFATORIO ACCESORIO

AREA PREOPTICA MEDIAL E HIPOTALAMO ANTERIOR

N. POSTEROMEDIAL CORTICAL

HIPOTALAMO VENTROMEDIAL

N. DE LA ESTRIA TERMINAL

N. PREMAMILAR VENTRAL

TRONCO DEL ENCEFALO (LC)

dial anterior y en el lateral anterior seguía un camino distinto: las hembras presentaban mayor volumen y número de neuronas que los machos. La gonadectomía del macho en el día 1 posnatal incrementa el número de neuronas tanto en la subdivisión medial anterior como en la lateral anterior. Nos encontramos, pues, con dos patrones de diferenciación sexual en el cerebro de los roedores: uno en el que los machos presentan volúmenes de las estructuras neurales y un número de neuronas en ellas mayor que las hembras y otro en el que es cierto lo opuesto. Además, las estructuras neurales no son mayores en el macho porque el volumen cerebral del macho supere al de la hembra: en los machos hay estructuras con tamaños menores que los exhibidos por las hembras. Añádase que los andrógenos parecen tener una acción “inhibidora” en algunas estructuras, pues su supresión o administración durante el período crítico hace que el número de neuronas decrezca. Por último, el proceso de diferenciación del cerebro hacia hembra parece ser tan activo como el del macho.

Generalización a los mamíferos Los patrones de dimorfismo reseñados, ¿se circunscribían a las ratas, al taxón rodentia, o se podían generalizar a todos los mamíferos? Hemos comenzado esa nueva línea de investigación. Hemos hallado en el conejo y en el hombre datos interesantes que avalan nuestra tesis de que estaríamos ante características estables del proceso de diferenciación sexual del cerebro de los mamíferos y, tal vez, del de los vertebrados. El dimorfismo identificado en el sistema vomeronasal del conejo difiere del reseñado en la rata. Si en éste todas las estructuras que reciben información vomeronasal presentan un

MEDULA ESPINAL (SND-DLN)

7.

PROYECCIONES PRIMARIAS SECUNDARIAS TERCIARIAS

72

DIFERENCIAS SEXUALES MACHO > HEMBRA HEMBRA > MACHO ISOMORFO

CONDUCTAS REPRODUCTORAS

DIMORFISMO SEXUAL EN EL SISTEMA VOMERONASAL DEL CONEJO. El diagrama señala el dimorfismo existente en las estructuras del sistema vomeronasal del conejo, así como la complejidad de las conexiones conocidas de este sistema en los lagomorfos. Mente y cerebro 25/2007

patrón de diferenciación sexual de macho mayor que hembra (véase la figura 6), en el conejo hay estructuras que dibujan un patrón de hembra mayor que macho —así, el bulbo olfatorio accesorio y la amígdala cortical posteromedial— y otras —la amígdala medial y el núcleo de la estría terminal medial posterior— cuyo patrón de dimorfismo es el de macho mayor que hembra (véase la figura 7). Las particularidades observadas en el conejo pudieran guardar relación con su fisiología y conducta reproductora, muy distintas de las que se dan en la rata. En la hembra de la rata la ovulación es espontánea; en la hembra del conejo, refleja en respuesta a la penetración del macho. Mientras que la rata macho realiza varias intromisiones que terminan en una eyaculación seguida de un período posteyaculatorio refractario, el conejo macho eyacula en cada intromisión y el período refractario es de muy corta duración. El sistema vomeronasal del conejo, si no de los lagomorfos en general, está sexualmente diferenciado. E igual que en el cerebro de los roedores, se registran dos patrones de diferenciación sexual. El sentido del olfato es antiguo, desde un punto de vista filogenético, lo que resulta coherente con su participación en el proceso de la reproducción. Incluso entre primates, donde predomina el sentido de la vista y resulta rudimentario el sistema vomeronasal, la olfacción sigue desempeñando una función en la reproducción. En los primates, el sistema olfatorio principal, que se origina en la mucosa olfatoria, parece haber asumido las funciones que el sistema vomeronasal desempeña en otros taxones. Por lo que concierne a nuestra especie, hay datos de la existencia de feromonas que participan en la conducta asociada a la reproducción. Puesto que en nuestra especie el órgano vomeronasal parece no ser funcional y carecemos de bulbo olfatorio accesorio, los estímulos olorosos son procesados por nuestro complejo sistema olfatorio. ¿Compartimos con roedores y lagomorfos dimorfismo sexual en el sistema olfatorio? Así es. En colaboración con Carme Junqué y su equipo, de la Universidad de BarMente y cerebro 25/2007

MUCOSA OLFATORIA / ¿ORGANO VOMERONASAL? BULBO OLFATORIO tol

HOMBRE > MUJER MUJER > HOMBRE ISOMORFO

CORTEZA ENTORRINAL (BA 28)

HIPOCAMPO

HIPOTALAMO

AMIGDALA

NUCLEO ACUMBENS GLOBO PALIDO VENTRAL

INSULA

CORTEZA ORBITOFRONTAL (BA 10) (BA 11) (BA 25)

NUCLEO DORSOMEDIAL DEL TALAMO

8. DIMORFISMO SEXUAL EN EL SISTEMA OLFATORIO HUMANO. El diagrama representa los resultados obtenidos en el estudio, con resonancia magnética, del dimorfismo sexual en el sistema olfatorio humano. celona, recurrimos a técnicas de formación de imágenes, en particular a la resonancia magnética. Las imágenes mostraban que las mujeres presentan una mayor densidad de materia gris en la corteza orbitofrontal (incluidas las áreas de Brodmann 10, 11 y 25), en la corteza temporal medial (hipocampo bilateral y amígdala derecha) y en la corteza insular basal derecha. En cambio, los varones exhiben mayor densidad de sustancia gris en la corteza entorrinal izquierda (área 28 de Brodmann), el globo pálido ventral derecho, la corteza insular dorsal izquierda y en una región de la corteza orbitofrontal (véase la figura 8). Parece, pues, innegable que el sistema olfatorio de nuestra especie está sexualmente diferenciado y que existen dos patrones de diferenciación sexual.

Diferenciación sexual Las hormonas gonadales intervienen en la diferenciación, en macho o hembra, de las redes neurales cerebrales. Tales sustancias operan a través de una acción genómica. Ligada a su receptor intracelular, la hormona condiciona la transcripción del ADN y la síntesis de proteínas. En efecto, la presencia (o ausencia) de testosterona durante el período perinatal determina, en el patrón macho mayor que la hembra, la aparición de una red neural masculina (o femenina). Ahora bien, la enzima 5-alfa-reductasa metaboliza la testosterona y la

convierte en dihidrotestosterona, en tanto que la aromatasa transforma la testosterona en estradiol, la hormona femenina. A principios de los años ochenta el grupo de Roger Gorski comprobó que, en hembras inmaduras y tratadas con estrógenos, el núcleo sexualmente dimorfo de la región preóptica se masculinizaba, mientras que si se trataban los machos con el antiestrógeno tamoxifen ese núcleo preóptico resultaba feminizado. De hecho, no han dejado de acumularse pruebas de que los estrógenos son los responsables de la masculinización de redes neurales. Nosotros lo hemos observado en el bulbo olfatorio accesorio, el núcleo del tracto olfatorio accesorio y la amígdala cortical posteromedial. En los años ochenta se empezó a plantear una cuestión obligada: si los estrógenos masculinizan, ¿por qué no se masculinizan las hembras, que poseen niveles de estrógenos superiores a los de los machos? La respuesta podría hallarse en un fenómeno entonces desconocido. Durante el período perinatal de diferenciación cerebral, el estradiol está unido a alfa-feto-proteína, molécula que impide que la hormona realice una acción genómica conducente a la masculinización en la hembra. El macho se masculiniza porque la testosterona del macho se transforma en estradiol dentro de las neuronas susceptibles de diferenciación; allí, el estradiol puede realizar su función genómica. 73

MANIPULACIONES NEONATALES DE LOS ANDROGENOS GONADECTOMIA

ANDROGENIZACION

MANIPULACIONES NEONATALES DE LOS ESTROGENOS

A. CIPROTERONA

GONADECTOMIA TAMOXIFENO + ANDROGENIZACION

APOYA LA HIPOTESIS DE LA AROMATIZACION

ORGANO VOMERONASAL BULBO OLFATORIO ACCESORIO

+ + +++ +

N. DEL TRACTO OLFATORIO ACCESORIO N. DE LA ESTRIA TERMINAL MEDIAL POSTERIOR N. SEXODIMORFO-AREA PREOPTICA MEDIAL N. POSTEROMEDIAL CORTICAL DE LA AMIGDALA AMIGDALA MEDIAL HIPOTALAMO VENTROMEDIAL

9. EFECTO DE DISTINTAS MANIPULACIONES HORMONALES. La tabla indica el efecto de distintos tratamientos hormonales (extirpación de las gónadas, administración de hormonas y de bloqueadores de receptores hormonales) sobre el número de neuronas de diversas estructuras del sistema vomeronasal. Flechas hacia abajo: pérdida de neuronas (feminización); flechas hacia arriba: ganancia de neuronas (masculinización). Los signos + indican el apoyo que esos efectos dan a la explicación de la diferenciación sexual mediante la aromatización de la testosterona en estrógenos. Ello no impide que las hembras experimenten un proceso de diferenciación activa. Si la hembra, al nacer, es tratada con tamoxifen, no alcanza el mismo número de neuronas que la hembra sin tratar; además, si le aplicamos antiandrógenos, se incrementa el número de neuronas con respecto a los animales control. En breve, en las redes neurales que exhiben un patrón del tipo “macho mayor que hembra”, lo mismo la diferenciación sexual del

macho que la de la hembra son activas (véase la figura 9). ¿Qué pasa en las estructuras en las que el patrón de dimorfismo es el de “hembra mayor que macho”? En el núcleo de la estría terminal lateral anterior, el núcleo arqueado, el núcleo paraestrial, el periventricular anteroventral y el locus coeruleus, la androgenización neonatal de las hembras comporta una disminución del número de neuronas. Se masculinizan.

FUNCION DEL RECEPTOR DE GABAA EN LA DIFERENCIACION SEXUAL DEL BULBO OLFATORIO ACCESORIO Y LA CONDUCTA MATERNAL BULBO OLFATORIO ACCESORIO

DIAZEPAM PICROTOXINA

74

CONDUCTA MATERNAL

SI NO

La gonadectomía neonatal induce un incremento del número de neuronas en los machos; se feminizan. Los andrógenos parecen así desempeñar una función inhibidora. Una cuantía menor de andrógenos en las hembras, junto con unos más elevados niveles de estrógenos, causa una acción genómica conducente a establecer mayor número de neuronas. Por el contrario, la presencia masiva de testosterona en los machos comporta

10. PARTICIPACION DEL RECEPTOR DE GABAA en la diferenciación sexual. El esquema muestra el efecto de la administración posnatal temprana del agonista diazepam y del antagonista picrotoxina sobre la diferenciación sexual del bulbo olfatorio accesorio y la expresión de conducta maternal. Flecha hacia abajo: pérdida de neuronas (feminización de la estructura); flecha hacia arriba: ganancia de neuronas (masculinización de la estructura). Nótese que la feminización de la estructura en los machos facilita la expresión de conducta maternal en este género, mientras que la masculinización de la misma estructura en la hembra inhibe la expresión de conducta maternal en este género. Mente y cerebro 25/2007

un número menor de neuronas en las estructuras mencionadas. Se aprecia, en resumen, que las hormonas esteroides organizan, en fases precoces del desarrollo y mediante una acción genómica que conlleva cambios en la trascripción del ADN en ARN y en la síntesis de proteínas, ambos patrones cerebrales de diferenciación sexual. Sin embargo, los esteroides de origen gonadal o corticoadrenal no son los únicos esteroides que operan sobre el sistema nervioso. En los años ochenta, el grupo dirigido por Étienne-Émile Baulieu, del INSERM francés, descubrió que los esteroides podían también sintetizarse, ex novo, en el sistema nervioso. Algunos de esos neuroesteroides gozan de la capacidad de modular receptores ionotrópicos para neurotransmisores, en concreto el receptor de GABAA. Quizá los neuroesteroides, de síntesis local en las estructuras cerebrales, y los receptores ionotrópicos como el GABAA podían intervenir en el proceso de diferenciación sexual del cerebro. En nuestro laboratorio llevamos a cabo una serie de experimentos que respaldan la hipótesis de la participación del receptor de GABAA, durante fases tempranas del desarrollo, en la organización de un cerebro masculino o femenino. Por botón de muestra: en el locus coeruleus de la rata, núcleo en el que aparece un patrón de dimorfismo sexual de “hembra mayor que el macho”, la administración perinatal de diazepam, agonista del receptor de GABAA, ocasiona una masculinización del núcleo en las hembras y una feminización del mismo en los machos. Para comprobar si ese receptor ionotrópico intervenía en el proceso de diferenciación del patrón “macho mayor que hembra” acometimos un experimento más complejo. Seleccionamos el bulbo olfatorio accesorio. Esta estructura sigue el patrón de “macho mayor que la hembra” e interviene en el control de la conducta materna, que es dimorfa. No sólo empleamos el agonista diazepam, que se administró a los machos, sino también el antagonista picrotoxina (bloquea la entrada de ion cloro en la neurona), aplicado a las hembras en dosis subconvulsivas. Mente y cerebro 25/2007

NETpmit

NIHA1

NIHA3 NIHA4

NIHA2

ROSTRAL

NPV

CAUDAL

11. DIMORFISMO SEXUAL EN EL CEREBRO HUMANO. El dibujo representa un corte coronal del continuum área preóptica-hipotálamo del cerebro humano. El lado izquierdo representa una porción rostral de ese continuum, mientras que el lado derecho representa una porción más caudal del mismo. Se observan los distintos núcleos intersticiales del hipotálamo anterior y el núcleo de la estría terminal en los que se ha descubierto dimorfismo sexual. NIHA 1, 2, 3 y 4: núcleos intersticiales 1, 2, 3 y 4 del hipotálamo anterior; NETpmit: componente posteromedial intensamente teñido del núcleo de la estría terminal; NPV: núcleo paraventricular. Tras la administración de estas sustancias durante el período posnatal temprano, observamos, cuando los animales ya eran adultos, que el bulbo olfatorio accesorio de los machos se había feminizado y desarrollaban conductas “maternales” con más facilidad y frecuencia que los machos que no habían recibido diazepam. En cambio, las hembras que habían sido tratadas con el antagonista picrotoxina presentaron, cuando adultas, un bulbo olfatorio accesorio masculinizado y, además, una conducta materna deficiente y análoga a la de los machos del grupo control. El receptor de GABAA se halla, pues, involucrado en la diferenciación sexual del cerebro (véase la figura 10).

Identidad y orientación sexual En nuestra especie, los estudios comparados de neurohistología a propósito

del dimorfismo sexual se han enfocado hacia el hipotálamo y estructuras adyacentes. Por razones éticas obvias, tales investigaciones suelen realizarse con material postmorten. Para facilitar el trabajo, Swaab y Stam crearon en 1985 el banco de cerebros de Holanda, que se ha erigido en patrón de referencia. El hipotálamo del varón difiere del hipotálamo de la mujer. No obstante, se discrepa sobre la ubicación y nomenclatura de las regiones hipotalámicas donde se ha descrito dicho dimorfismo. En el área preóptica humana hay un núcleo que pudiera muy bien ser homólogo del sexualmente dimorfo del área preóptica descrito en la rata por Gorski. Swaab y su equipo, del Instituto de Neurociencia de Amsterdam, han demostrado que, lo mismo que en la rata, las neuronas humanas de ese núcleo contie75

12. CONDUCTA SEXUAL EN LA RATA. El macho monta a una hembra que está exhibiendo la conducta de lordosis.

el de los varones heterosexuales. En otro trabajo más reciente, encontraron que estas diferencias no aparecían hasta la edad adulta. Por su parte, Simon LeVay comprobó que el núcleo NIHA3 estaba feminizado en varones homosexuales. Vemos, pues, que el cerebro presenta modificaciones específicas, que guardan correlación con la identidad y la orientación sexual. Pero el dimorfismo sexual del cerebro se establece en redes y sistemas neurales; ningún núcleo por sí solo da cuenta de la función de la red en su conjunto. Asimismo, la orientación sexual hay que abordarla como un todo, estableciendo las relaciones que existen entre heterosexualidad, homosexualidad y bisexualidad.

Diferencias sexuales e inhibición nen galanina y hormona liberadora de tirotropina. El núcleo sexualmente dimorfo del área preóptica del hombre tiene mayor tamaño y número de células que el de la mujer. Coincide con el núcleo intermedio (véase la figura 11). Además, la magnitud de las diferencias se modifica con la edad. A partir de los cincuenta años, se produce una disminución del número de neuronas en ambos géneros, aunque más acusada en la mujer. Gorski y Laura Allen se ocuparon también del hipotálamo. Hay, en nuestra especie, más de un núcleo sexualmente dimorfo en la región del área preóptica y el hipotálamo. Ellos distinguieron cuatro núcleos, o núcleos intersticiales del hipotálamo anterior, que se conocen por su acrónimo NIHA1, NIHA2, NIHA3 y NIHA4. Observaron que NIHA2 y NIHA3 eran mayores en el varón que en la mujer. Poco tiempo después, LeVay confirmó la existencia de dimorfismo en NIHA3, aunque no en NIHA2. Existe dimorfismo sexual en el núcleo de la estría terminal. Allen y Gorski han descrito una región sexualmente dimorfa que denominan “componente posteromedial intensamente teñido”, mayor en el varón que en la mujer. Por su parte, Swaab y su grupo hallaron que la subdivisión central del núcleo de la estría terminal es también mayor en varones. 76

Apenas conocemos los mecanismos hormonales que producen el dimorfismo sexual en las estructuras indicadas. Tal vez habría que pensar en los períodos en que aparecen niveles dimorfos de hormonas gonadales. Así, durante la primera mitad del embarazo (cuando se está formando el aparato urogenital), en la época perinatal (cuando los niveles de testosterona son mayores en los chicos) y en la pubertad. ¿Podemos correlacionar el dimorfi smo cerebral con la identidad y la orientación sexual? La identidad sexual expresa si una persona se siente varón o mujer. Cuando ese sentimiento no coincide con su anatomía hablamos de “transexuales”. La orientación sexual expresa la motivación sexual y erótica; puede ser heterosexual, homosexual y bisexual. A principios de los noventa nuestro laboratorio había descrito dimorfismo sexual en el núcleo de la estría terminal de la rata y demostrado que las lesiones en la división medial posterior de este núcleo producían déficit copulatorio en la rata macho. El grupo de Swaab comparó la división central del núcleo de la estría terminal de varones y mujeres heterosexuales, sin problemas de identidad sexual, y de personas transexuales de varón a mujer. Y hallaron que la división central del núcleo de la estría terminal estaba feminizada en los transexuales y contenía menor número de células de somastostatina que

En el inicio de la embriogénesis los mamíferos son bisexuales. El cerebro es bipotencial y se decantará hacia un sexo u otro de acuerdo con el entorno hormonal en fases críticas de su desarrollo fetal. Para que, en los mamíferos, se realice con éxito la cópula es necesario que el macho y la hembra ejecuten unos movimientos y reflejos muy precisos. Si tomamos como modelo a la rata se observa que el macho monta a la hembra por detrás y le aprieta los flancos con las patas delanteras. Para que el macho pueda penetrarla y eyacular, la hembra tiene que responder a la presión en los flancos arqueando el lomo: reflejo de lordosis. Sin lordosis no hay cópula; la hembra sólo responde a la estimulación del macho con lordosis si está en celo (figura 12). Durante los quince primeros días después del nacimiento, los machos pueden también responder con lordosis si se les estimula mecánica y hormonalmente. Desde los quince días dejan de responder. Ahora bien, al llegar al estado adulto, se les puede inducir la respuesta de lordosis con lesiones en ciertas estructuras olfatorias. Con otras palabras, el macho puede comportarse como hembra, pero no lo expresa en condiciones normales. Si el macho tiene capacidad para la lordosis y no la expresa quiere decir que existe algún mecanismo en su cerebro que le impide la ejecución de esa postura. Si analizáramos otra Mente y cerebro 25/2007

NIVEL CEREBRAL

NIVEL GENETICO

NIVEL CONDUCTUAL

HEMBRA

CONDUCTA REPRODUCTORA FEMENINA PERIODOS CRITICOS

CONDICIONES NEUROENDOCRINAS

MACHO ACCIONES DE ORGANIZACION

CONDUCTA REPRODUCTORA MASCULINA INHIBICION DE LA CONDUCTA REPRODUCTORA FEMENINA

ACCIONES DE ACTIVACION

Esteroides neuroactivos Factores neurotróficos Neurotransmisores Mecanismos de segundo mensajero Cross-Talk

13. LA FUNCION DEL DIMORFISMO EN EL NUMERO DE NEURONAS hallado en estructuras neurales sexodimorfas. Durante los períodos críticos, las hormonas sexuales ejercen su acción organizadora modificando el número de neuronas en diversas estructuras cerebrales que forman parte de las redes neurales que controlarán, cuando adulto, la fisiología de la reproducción y la expresión de las conductas reproductoras (sexual y maternal). En el macho, la aparición de un mayor número de neuronas se asocia a la facilitación de la conducta sexual masculina y a la inhibición de la expresión de la femenina.

conducta reproductora como es la maternal, comprobaríamos que se halla también inhibida en el macho. Nosotros pensamos que la diferenciación sexual del número de neuronas en el cerebro del macho tiene como función facilitar la expresión de las conductas reproductoras propias de su género y, además, inhibir en él la expresión de las conductas sexual y maternal propias de la hembra (véase la figura 13). En psicobiología se trabaja a menudo sobre modelos animales, que nos ayudan a interpretar comportamientos humanos. La existencia de personas bisexuales indica que se poseen los mecanismos neurobiológicos que controlan la atracción hacia el otro sexo y el propio.

Variables biológicas A mediados de los cincuenta del siglo pasado, John Money, de la Universidad Johns Hopkins, postuló que nacemos sin inclinación sexual definida, neutros. Los niños se decantarían por uno u otro comportamiento según un proceso de aprendizaje social, de suerte que la identidad sexual se constituiría entre el primer y el cuarto año de vida. La tesis prendió. Aplicando las ideas de Money, a los niños que sufrían ablación del pene se les comenzó a tratar reconstruyendo Mente y cerebro 25/2007

su sistema genital como si fueran niñas, reasignándoles civilmente como niñas y educándoles como tales. Esta asignación de sexo femenino se hizo harto frecuente en niños que padecían el síndrome de la 5-alfa-reductasa. Muy pocos aceptan hoy que nazcamos neutros o que la identidad sexual pueda moldearse socialmente. La investigación de los niños con tales alteraciones ha demostrado que se sienten varones, pese a haber sido criados como mujeres. Money ignoraba que el cerebro se ha ido diferenciando como varón o como mujer antes del nacimiento. Sobre esa base actuarán las hormonas en la pubertad. Si los niños asignados y tratados (quirúrgica, farmacológica y socialmente) para que sean niñas terminan reclamando su carácter varonil, quiere decir que su identidad sexual se ha formado antes y que en ella intervienen los andrógenos. Reiner estudió 16 chicos, con su juego completo y normal de cromosomas, sin problemas hormonales, que habían sido reasignados como chicas por ausencia de pene. De ellos, ocho se declaraban espontáneamente varones y quince mostraban roles de género propios de hombres. Pero cuando los andrógenos no son efectivos desde la época embrionaria, los individuos,

aunque genéticamente varones, acaban por desarrollar una identidad de género de mujer. Así acontece en el síndrome de insensibilidad completa a los andrógenos. En estos casos se nace con apariencia de niña y se desarrollan como mujeres porque los receptores de los andrógenos no son funcionales. Sabemos que en otras especies los andrógenos o sus precursores desempeñan una función crucial para establecer la conducta sexual propia del macho. Conocemos la función de las hormonas gonadales en la diferenciación sexual de redes neurales relacionadas con las conductas reproductoras. Por eso, los estudios sobre el dimorfismo sexual del cerebro aportan el entramado para explicar la identidad y la orientación sexuales.

ANTONIO GUILLAMON y SANTIAGO SEGOVIA son catedráticos de psicobiología en la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) y codirigen el Grupo de Investigación sobre Dimorfismo Sexual y Conductas Reproductoras. Bibliografía complementaria THE ORGANIZATIONAL CONCEPT AND VERTEBRATES WITHOUT SEX CHROMOSOMES. D. Crews en Brain Behavior and Evolution, vol. 42, págs. 202-214; 1993. SEXUAL DIMORPHISM IN THE VOMEROPATHWAY AND SEX DIFFERENCES IN REPRODUCTIVE BEHAVIORS. S. Segovia y A. Guillamon en Brain Research Reviews, vol. 18, págs. 51-74; 1993. NASAL

SEXUAL DIMORPHISM IN THE CNS AND ROLE OF STEROIDS. A. Guillamón y S. Segovia en CNS Neurotransmitters and Neuromodulators. Neuroactive steroids, por T. W. Stone. CRC Press; Boca Raton, 1996.

THE

DIFERENCIACIÓN SEXUAL DEL SISTEMA NERVIOSO. R. A Gorski en Principios de Neurociencia, por E. R. Kandel y otros. McGraw-Hill; Madrid, 2001. STRUCTURE AND FUNCTION OF THE VOMERONASAL SYSTEM: AN UPDATE. M. Halpern y A. Martínez-Marcos en Progress in Neurobiology, vol. 70, págs. 245-318; 2003. SEXUAL DIFFERENTIATION OF THE HUMAN BRAIN: RELEVANCE FOR GENDER IDENTITY, TRANSSEXUALISM AND SEXUAL ORIENTATION. D. F. Swaab en Gynecological Endocrinology, vol. 19, págs. 301-312; 2004.

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¿Cuándo podemos hablar de muerte? Cuando una persona ha dejado de poder realizar sus funciones cerebrales decimos que está muerta desde el punto de vista clínico y jurídico. No importa que su tórax responda a la acción del aparato de respiración asistida o siga latiendo su corazón. ¿Qué relación guarda el reconocimiento de la muerte con la donación de órganos? Yvonne Raley

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Mente y cerebro 25/2007

SIGANIM / GEHIRN & GEIST

A

lexander K. permanece internado en la unidad de cuidados intensivos de un hospital. Recibe respiración asistida y su corazón palpita, pero su electroencefalograma (EEG) es plano. A Petra M. se le ha aplicado también un respirador o aparato de respiración asistida. Su cerebro sufre una lesión irreversible. Nunca volverá en sí, ni podrá comer o respirar por sí misma. Sin embargo, su EEG muestra, aunque muy tenue, cierta actividad cerebral. Klaus S., con cerebropatías graves, hace cinco años que está en un asilo. Respira sin ayuda de aparatos, pero se le alimenta artificialmente. Muy probablemente nunca volverá a despertarse ni reaccionar ante lo que pasa a su alrededor. Pero, como en el caso de Petra, su EEG registra una ligerísima actividad cerebral.

Mente y cerebro 25/2007

Tres historias clínicas sin perspectivas de curación. ¿A cuál de los tres pacientes daríamos por muerto? En la práctica hospitalaria, la cuestión viene a significar ¿a quién le podemos extraer órganos para trasplante? Para responder a esa cuestión planteada fueron invitados, hace tres años, 1351 ciudadanos del estado de Ohio, una muestra representativa de la población estadounidense. Laura Siminoff, Christopher Burant y Stuart Youngner, del departamento de bioética de la Universidad de Medicina del Oeste en Cleveland, se propusieron averiguar cómo definían los norteamericanos, de forma intuitiva, la muerte. El resultado no constituyó ninguna sorpresa. Las declaraciones de muchos de los preguntados no coincidían con la definición de muerte de médicos y juristas. Según los investigadores,

en la opinión pública reina una gran inseguridad sobre a quién se puede declarar muerto. En la mayoría de los países de la Tierra sólo se considera muerto al primero de nuestros tres pacientes, Alexander K., porque ya no se le aprecia ninguna función encefálica. Está “cerebralmente muerto”; sin embargo, el 14 por ciento de los estadounidenses interrogados lo consideran “aún vivo”. En Alemania, el colegio de médicos federal define la muerte cerebral o encefálica como el “estado de la irreversiblemente extinta función total del cerebro, cerebelo y tronco cerebral”, en el que las funciones cardiovasculares se mantienen sólo artificialmente. El 57 por ciento de los participantes en el estudio mencionado consideraban muerta a la segunda paciente, Petra M. Desde el punto del diagnós79

tico de los especialistas, se trata de un coma irreversible, que se caracteriza por la inconsciencia profunda en que quedan los afectados. Por lo general, los pacientes en coma tienen los ojos cerrados y no reaccionan a su entorno, pero en el EEG muestran todavía unas funciones cerebrales mínimas. Por último, el 34 por ciento de los entrevistados pensaban que Klaus S., el tercer paciente, ya estaba muerto. Pero según el dictamen “oficial” se encontraban en un “estado vegetativo permanente” (abreviado PVS por seguir la designación inglesa Persistent Vegetative State). En los afectados han dejado de funcionar las partes del cerebro que se ocupan de la percepción y de la conciencia. Pero, el tallo encefálico, que controla la respiración y los reflejos sencillos, sigue trabajando. Los pacientes PVS abren, de vez en cuando, los ojos; algunos ríen, lloran o incluso gritan. De ahí la impresión de que se hallan despiertos, que ha auspiciado la expresión “coma vígil” o “coma en vigilia” para el PVS. Se puede mantener con vida, durante años, a estos pacientes, alimentándolos por sonda. Un ejemplo fue la estadounidense Terry Schiavo, que había pasado 15 años en estado vegetativo permanente, hasta que se le desconectó el aparato que la mantenía con vida. Entre los médicos se debate si podemos considerar “hombres” a quienes se encuentran en estado vegetativo y sin sensaciones. Un grupo de investigación dirigido por Adrian Owen, del Consejo de Investigaciones Médicas

de Cambridge, mostraron, en 2006, por medio de tomografía funcional de resonancia magnética y en una paciente en “coma vígil”, el desarrollo de actividades encefálicas, cuando se le hablaba.

Criterios de la muerte El colegio de médicos alemán ha fijado criterios precisos del diagnóstico de la muerte cerebral: en primer lugar, ha de haber una lesión o daño cerebral grave, producido por un traumatismo craneal, por un tumor o por un accidente cerebrovascular. Una parada cardiocirculatoria puede llevar a una muerte cerebral, también. No obstante, los médicos han de excluir que la función cerebral se ha suspendido sólo temporalmente, a causa de un desvanecimiento, una hipotermia, un colapso circulatorio o cualquier otra causa. Si no se cumple este presupuesto, no se puede declarar la muerte cerebral del paciente. En caso contrario, han de satisfacerse, además, otros tres criterios clínicos: • El paciente está en coma; es decir, está inconsciente. No abre los ojos. • El paciente no tiene los reflejos que gestiona el cerebro, tales como parpadeo, reflejos de deglución, de tos o de dolor. • El paciente no puede respirar por sí mismo. El médico debe comprobar después si la lesión cerebral es irreversible, es decir, incapaz de volver a su estado anterior. Así, un electroencefalogra-

Resumen/Muerte encefálica y trasplante de órganos • En la mayoría de los países se considera médica y jurídicamente muerto a quien no muestra ninguna actividad cerebral. • Sólo después de que dos médicos, sin ninguna relación entre sí, establezcan la muerte cerebral pueden extraerse los órganos de una persona para su trasplante. Pese a ello y según una de las más vastas encuestas en Estados Unidos, no pocas personas aprueban una extracción de órganos en pacientes que están en coma profundo o en coma vígil. • Algunos expertos en ética médica cuestionan la definición actual del momento de la muerte. Proponen sustituirla por una “cláusula de conciencia”: cada uno debería, dentro de ciertos límites establecidos, poder fijar de antemano en qué condiciones se le debería considerar muerto.

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ma plano de al menos 30 minutos convierte en superflua cualquier otra observación. Por ahora, no hay ninguna posibilidad médica de recuperar el desplome absoluto de la función cerebral. Según las disposiciones vigentes en Alemania, dos médicos, ninguno de los cuales puede trabajar en un centro de trasplantes (para excluir de antemano cualquier conflicto de intereses), deben realizar las inspecciones pertinentes. El diagnóstico de coma irreversible y de estado vegetativo permanente resulta largo y farragoso. Requiere observar y examinar al paciente durante meses, hasta que los médicos puedan alcanzar la seguridad de que el estado del enfermo persiste irreversible. Tienen en cuenta también los antecedentes. Si el cerebro del paciente permanece sin oxígeno durante un período relativamente largo, el coma se declara antes como “permanente”, pues las neuronas muertas por anoxia prolongada no pueden recuperarse. De cuál sea el diagnóstico final se inferirán importantes consecuencias. Puesto que los pacientes carentes de funciones cerebrales están muertos médica y jurídicamente, sólo en esos casos se puede poner término a la respiración artificial, sin que al médico se le impute un delito de homicidio. En pacientes de PVS, por el contrario, resulta harto controvertido interrumpir la asistencia. También en Alemania han acabado en el juzgado algunos casos conflictivos en torno a los pacientes diagnosticados sin muerte cerebral. En 1994 la corte federal en Karlsruhe decidió que se debía alimentar artificialmente a una paciente en “coma vígil”, porque concordaba con su “presunta” voluntad. Pero, cuán difícil es, a veces, establecer la última voluntad de una persona lo muestra el debate contemporáneo sobre las disposiciones de los pacientes. En Alemania circulan varios proyectos sobre el tema; también las iglesias elaboraron conjuntamente en 1999 una “disposición de los pacientes cristianos”. Según parecer de la corte federal, estas manifestaciones de voluntad son vinculantes; es decir, llegado el caso, han de ser cumplidas Mente y cerebro 25/2007

STEVEN LAUREYS, NATURE REVIEWS NEUROSCIENCE, 2005

por los médicos que les tratan. Con todo, aún está pendiente una reglamentación legal, como reclama el consejo nacional de ética.

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MUERTE CEREBRAL

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Una ética médica exigente y delicada

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En esta discusión se refleja un principio básico, ampliamente aceptado, de la actuación médica: los médicos están, por ética, obligados a respetar la voluntad de sus pacientes, a actuar en su beneficio y a no infligirles ningún daño. Según el parecer común, en pacientes con PVS no hay ninguna esperanza de curación; por lo tanto, es vana una alimentación artificial. “Pues con la conciencia, los afectados pierden la posibilidad de intervenir en su vida”, opinan entre otros los expertos en ética médica Matthis Synofzig y Georg Marckmann. Pero los pacientes, ¿no sufren hambre y sed espantosas, si se corta sin más el suministro de alimentos? “Improbable —siguen argumentando los dos expertos de Tubinga—, si se parte de que la capacidad de una sensación consciente, que representa el presupuesto necesario para sentir hambre y sed, está irreversiblemente extinta”. En otras palabras: el paciente no experimenta ningún daño, vivido conscientemente, a causa de la interrupción de la alimentación artificial. Con todo, muchos especialistas

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CLINICA E IMAGENES. En la muerte cerebral se extingue toda actividad (centro). El cerebro del paciente de coma vígil (derecha) todavía se excita, si bien no tanto como el de un sano (izquierda).

proponen que, tras la suspensión de la alimentación artificial, se les administre, además, morfina, para asegurar al paciente una muerte sin dolor, que disipe toda duda. La situación parece delicada también respecto de la donación de órganos. En el trabajo estadounidense mencionado al comienzo, sólo una minoría de los entrevistados había dicho que el muerto encefálico Alexander K. seguía con vida. Pero dos tercios de los que lo suponían “vivo” se mostraban partidarios, a la vez, de una donación de órganos. La paciente en estado comatoso Petra M. no estaba todavía muerta para un 43 por ciento de los participantes; pese a ello, casi la mitad de esta cifra no tenía

inconveniente en la remoción de los órganos. El paciente en coma en vigilia Klaus S. estaba vivo para dos tercios de los entrevistados; aun así, un tercio de los que opinaban que vivía se inclinaban a favor de una donación de órganos. Desde un punto de vista médicojurídico es obvio que sólo se pueden extraer órganos (hasta aquí hay consenso entre la mayoría de los médicos y los éticos), si al donante se le puede considerar realmente muerto. En consecuencia, sólo se puede tener en cuenta, como potencial donante de órganos, al primer paciente de nuestro ejemplo. Laura Siminoff y sus colegas no habían mencionado explícitamente esta “regla del donador fallecido” en

Final definitivo: muerte cerebral y las consecuencias La idea de “muerte cerebral” es un producto de la técnica médica moderna. Hace apenas medio siglo se consideraba muerto a quien se le paraba irreversiblemente la respiración y el corazón. Pero desde 1952 es posible aplicar la respiración artificial a un paciente; en 1960 el masaje externo de corazón amplió el repertorio de las “medidas que alargan la vida”. Este adelanto médico tuvo un efecto secundario importante: si hasta entonces el paro respiratorio llevaba a la extinción de todas las funciones cerebrales y, por tanto, a la muerte, hoy un paciente puede seguir respirando sin ninguna actividad cerebral. La alimentación artificial abre, además, la posibilidad de mantener al paciente en ese estado por un tiempo indefinido. De ahí la pregunta ¿cuándo está muerta una persona? Para responderla, médicos, juristas y teólogos de la facultad de medicina de Harvard crearon en 1968 una comisión ad hoc, que definió la muerte como la pérdi-

Mente y cerebro 25/2007

da irreversible de la función cerebral. Con ello, quería exonerar de culpa a pacientes y sus familiares, así como a los hospitales, que debían garantizar la respiración y alimentación artificiales. Y, no en último término, esta definición de muerte debería aclarar para siempre cuándo es lícito extraer órganos para ser donados. Desde entonces, el criterio de la muerte cerebral se ha impuesto por doquier. Con todo, en muchos países faltan directrices jurídicas y médicas. Como mostró en 2002 Eelco Wijdicks, del Centro médico Mayo en Rochester, sólo 55 de los 80 estados estudiados tienen criterios oficialmente válidos de diagnóstico. Setenta países fijan pautas prácticas de cómo se ha de diagnosticar la muerte. En Alemania, en todos los otros países de la Unión Europea y en Estados Unidos se considera vinculante tanto médica como jurídicamente la muerte cerebral.

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Entre la vida y la muerte: los casos Quinlan, Cruzan y Schiavo

CORBIS (ARRIBA A LA IZQUIERDA), AP (ABAJO A LA IZQUIERDA); DPA (DERECHA)

El 14 de abril de 1975 se encontró inconsciente en una reunión festiva la joven de 21 años Karen Quinlan. Una larga falta de oxígeno, probablemente desencadenada por el consumo de valium, produjo daños cerebrales graves: Karen cayó en un coma vígil (PVS) y hubo de aplicársele la respiración artificial. Al principio, sus padres se mostraban optimistas, pues creían que Karen les reconocía, cada vez que abría los ojos. Pero acabaron por perder toda esperanza y pidieron terminar con la respiración artificial. Los médicos lo denegaron. Los Quinlan acudieron a los tribunales, para que se les permitiera desconectar el aparato de respiración. Tras un año de litigio, los padres obtuvieron el reconocimiento del derecho de tutela sobre su hija y pudo suspenderse el suministro de oxígeno. Sucedió lo que nadie podía sospechar: la paciente, tras finalizar la terapia, respiraba por sí misma, y, en consecuencia, fue alimentada artificialmente en una residencia asistida. Karen Quinlan murió un decenio después, el 11 de junio de 1985. El 11 de enero de 1983 el coche de Nancy Cruzan patinó en una carretera helada y volcó. La conductora salió disparada del coche y se precipitó en una zanja con agua. El médico de socorro llegó demasiado tarde para evitarle una lesión cerebral permanente. No volvió a recuperar la conciencia. Cierto que respiraba por sí misma, pero necesitaba ser alimenta-

su cuestionario; no está, pues, claro si los entrevistados contravenían ese dogma de la medicina del trasplante por ignorancia o a plena conciencia. Pero una cosa resulta palmaria: muchos participantes aprobaban la extracción de órganos en pacientes aún vivos.

Poco menos que muerto El problema reside en que la mayoría de las personas no acaba de entender qué significa realmente estar “muerto”. Así, un tercio de todos los encuestados no sabía que, desde un punto de vista tanto médico como jurídico, se considera muerto a quien no mues82

da artificialmente. Sus padres pidieron que se interrumpiera la alimentación asistida. Puesto que el hospital se negó, se querellaron y declararon que su hija no querría seguir viviendo en esas circunstancias. Pero el tribunal de Missouri decidió contra el matrimonio Cruzan. El tribunal supremo de los Estados Unidos confirmó el veredicto y exigió una “prueba clara y convincente” de que la propia voluntad de Nancy era la de morir por la interrupción de la alimentación artificial. Después de que los padres pudieron documentar, con nuevos testigos, la voluntad de su hija, el tribunal de Missouri retiró su veredicto anterior y autorizó parar la alimentación artificial. Dos semanas más tarde, el 26 de diciembre de 1990, moría Nancy Cruzan. Terry Schiavo había sufrido el 25 de febrero de 1990 un paro cardíaco. Tres años más tarde se le diagnosticó un estado vegetativo permanente (PVS). Su cerebro estaba irreversiblemente dañado y no había ninguna perspectiva de curación. Su marido, Michael, solicitó del juez en 1998 que se interrumpiera la alimentación artificial; adujo que su mujer no hubiera querido seguir viviendo en tales circunstancias. Pero sus padres creían que su hija, creyente católica, nunca rechazaría las medidas que alargaran la vida. La disputa legal entre padres y marido se prolongó siete años; en este período se interrumpió dos veces la alimentación artificial y se volvió a reiniciar. Después de retirar por tercera vez la sonda de alimentación, Terry Schiavo murió el 31 de marzo de 2005, a la edad de 41 años.

tra ninguna función encefálica. Un 28 por ciento creía que los muertos cerebrales aún podían oír. Sólo un 40 por ciento clasificaba a los muertos encefálicos como definitivamente muertos; un 43 por ciento los declaraban “poco menos que muertos”, y un 16 por ciento los suponía dotados todavía de vida. Para Alan Shewmon, neurólogo de la Universidad de California en Los Angeles, estos resultados prueban que, en nuestros días, ya no hay un criterio generalmente válido de muerte. En otro tiempo habría sido distinto. Antes del desarrollo de la medicina intensiva, el morir acaecía, la mayoría de

las veces, en el hogar: el moribundo, rodeado de su familia, yacía en su propio lecho. Su respiración se hacía cada vez más débil y acababa por pararse. Si ya no se percibía ningún aliento más, los familiares sabían que todo había acabado. Pero, ¿había realmente acabado? La medición exacta del pulso quizás habría dado como resultado que seguía latiendo unos segundos después de la última respiración. En un electrocardiograma (ECG) sería visible una actividad cerebral unos pocos minutos después. Hoy en día, un paciente en una unidad de cuidados intensivos puede aún ser reanimado Mente y cerebro 25/2007

después del paro respiratorio. Y ningún médico declarará muerto a un paciente con paro respiratorio antes de que no haya fallado todo intento de reanimación. El proceso “normal” del morir —paro respiratorio, desaparición del pulso, electroencefalograma plano y, por último, la pérdida de la conciencia— se invierte en la muerte cerebral: el paciente primero pierde la conciencia y el EEG muestra una línea plana. Sigue, a continuación, el paro respiratorio, si no recibe respiración asistida. Después se corta el pulso y, tras un par de minutos, no se percibe ninguna actividad en el ECG. El proceso de la muerte se presenta, por tanto, en estadios múltiples, que pueden discurrir en un orden diferente.

Sólo se muere “procesualmente” Desde una óptica médica actual, la muerte ha dejado de constituir un suceso de un instante dado para transcurrir gradualmente. “Si nuestra lengua nos engaña al decir que sólo se da una única realidad de la muerte, porque sólo tenemos esta palabra muerte para designarla —explica Shewmon—, entonces no son sorprendentes las interminables discusiones sobre qué sea la muerte genuina”. Para Shewmon, la idea de que los pacientes en coma están “poco menos que muertos” y otros juicios de los legos dan a entender que el afectado no está, en estricto sentido biológico, filosófico o jurídico, muerto del todo, aunque podría reputarse muerto “para todos los efectos prácticos”. Por eso, la extracción de órganos no vulneraría ningún principio ético. Aún va más lejos Robert Veatch, profesor de ética en la Universidad Georgetown y ex director del Instituto Kennedy de Etica en Washington. Ante el hecho de que algunos de los encuestados abogan por una extracción de órganos de pacientes en coma y, con ello, pasan por alto la regla del donante fallecido, cabe plantearles “si puede establecerse una regla vigente inviolable en la medicina de los trasplantes”. Veatch considera un asunto muy delicado la suavización de la regla del donante fallecido, por sus repercusiones sobre la responsabilidad de los cirujanos, el Mente y cerebro 25/2007

reparto de herencias, los seguros de vida, inicio del estado de viudedad, etcétera. Se muestra partidario de examinar la definición de muerte válida hoy. Se podrían declarar muertos no sólo los cerebrales, sino también los comatosos irreversibles y quizá los pacientes de PVS. De ese modo se dispondría de más órganos donados, sin vulnerar la regla del donante fallecido. La “necesidad” habla en su favor: en los Estados Unidos esperan más de 80.000 personas un órgano que les salve la vida. En Alemania son casi 12.000; en su mayoría estas personas necesitan un riñón. Con todo, en el año 2005 se trasplantaron en Alemania sólo 4500 órganos; los tiempos de espera son, pues, largos. Ante esta penuria parece grande la tentación de ensanchar y ser más laxos en la definición de muerte.

Organos de vivos Pero, ¿lo deseamos? Veatch duda que alguno de los encuestados aprobase la extracción en personas aún con vida, si se trata de algún pariente directo o él mismo. Las descripciones del caso en el marco de una entrevista telefónica apenas si son comparables con la carga emocional de los miembros de la familia. A quien, como pariente, presencia directamente en el hospital cómo un paciente de PVS (quizás el compañero o el hijo) respira todavía por sí mismo, le habrá de resultar difícil admitir que la persona “está” muerta. Veatch propone como solución una “cláusula de conciencia”: la ley debería mantener la definición de muerte cerebral total, pero al individuo (o a su representante) le está permitido elegir una opción alternativa. Con todo, se debería delimitar con sensatez la cláusula de marras. Así, a un paciente cuyo corazón palpita y su tallo encefálico, cerebelo y cerebro funcionan se le considera vivo; otro, en quien no concurre nada de esto, está muerto. Pero en todos los otros casos intermedios podría quedar a la libre decisión del individuo. Es decir, toda persona puede, de antemano, determinar si, en caso del diagnóstico de un coma irreversible o de un PVS, quisiera ser considerada viva

o muerta. O pasa esa decisión a sus allegados. Alan Shewmon comparte la opinión: “La elección correcta del momento de la muerte no es, en el fondo, un problema ontológico, sino moral. La pregunta de si está o no muerto el paciente, amén de incorrecta desde un nivel práctico y físico, carece de sentido”. La pregunta correcta sería: “¿Se pueden extraer determinados órganos sin causar o acelerar la muerte, ni perjudicar al paciente?”. Aquí ven los intérpretes del estudio el punto decisivo. Se ha de excluir un delito de homicidio premeditado. Y la cuestión de quién ha de ser tenido como muerto (muertos cerebrales, pacientes en coma o con PVS), pasa a segundo plano. Georg Marckmann y Matthis Synofzik argumentan de forma análoga, pues desde un punto de vista ético sería “relevante per se no la categoría de diagnóstico, sino los indicios concretos de una percepción todavía mantenida consciente o recuperable”. Sin sensación, el paciente ya no puede sufrir, ni será capaz de volver a hacerlo. Con todo, la pregunta metafísica de cuán muerto está realmente un muerto sigue abierta al futuro.

YVONNE RALEY es catedrática de filosofía en el Centro Felician de Lodi (Nueva Jersey). Sus temas preferidos son metafísica y ética aplicada. Bibliografía complementaria THE DEAD DONOR RULE: LESSONS FROM LINGUISTICS. D. A. Shewmon en Kennedy Institute of Ethics Journal, vol. 14, n.o 3, págs. 277-300; 2004. DEATH AND ORGAN PROCUREMENT: PUBLIC BELIEFS AND ATTITUDES. S. Siminoff et al. en Social Science & Medicine, vol. 59, n.o 11, págs. 2325-2334; 2004. ABANDON THE DEAD DONOR RULE OR CHANGE THE DEFINITION OF DEATH? R. Veatch en Kennedy Institute of Ethics Journal, vol. 14, n.o 3, págs. 261-276; 2004. PERSISTENT VEGETATIVE STATE: VERDURSTEN LASSEN ODER STERBEN DÜRFEN? M. Synofzik, G. Marckmann en Deutsches Ärztblatt, vol. 102, n.o 30, págs. A2079A2082; 2005. HIRNTOD UND WACHKOMA S. Laureys en Spektrum der Wissenschaft, págs. 62-72, febrero, 2006.

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PUNTO DE MIRA

Morir forma parte de la vida ¿Existe una definición unívoca de muerte, basada en el fallo cerebral? Dialogan sobre la cuestión Dieter Birnbacher y Wilfried Härle

Rabea Rentschler y Andreas Jahn

Profesor Birnbacher, ¿cuándo podemos reconocer que una persona ha muerto? Dieter Birnbacher: La respuesta no es nada fácil. Vida y muerte son conceptos que la cultura ha fijado. Entre nosotros y en la mayoría de los países, el derecho considera la muerte cerebral (la pérdida completa e irreversible de las funciones encefálicas) como el criterio decisivo. Pero se trata de un criterio discutible para definir la muerte. Profesor Härle, ¿cuál sería la respuesta teológica a esa cuestión? Wilfried Härle: La muerte es el final definitivo de todas las actividades de una persona. Si siempre estuvo claro que morir es un proceso, compete a nosotros aprender que la misma muerte es un proceso, falle primero el corazón mientras el cerebro sigue trabajando u ocurra al revés. No habría tanto un momento de muerte cuanto una “zona de muerte”. Teniendo en cuenta esta “zona de muerte”, ¿defiende como plausible el criterio de la muerte cerebral, a la que apenas si se pueden poner límites con la respiración y alimentación artificiales? Birnbacher: La expresión apunta a que no está claro dónde situamos exactamente la muerte. Hay casos probados en los que se persistió con muerte cerebral 14 años, hasta que, por fin, se desplomaron del todo tam84

bién todas las otras funciones corporales. Hay, además, casos en los que embarazadas con muerte cerebral han gestado niños sanos. Para estos casos echamos mano de un criterio como la muerte cerebral, que nos ayuda en la práctica, si bien necesitamos además una comprensión social consensuada de la muerte. ¿Qué aspecto podría tener una definición mejor acotada de la muerte? Birnbacher: No hace muchos años defendí, en el Colegio de Médicos federal, la idea de la muerte cerebral como criterio de la muerte de una persona. Con el tiempo ha disminuido mi convencimiento en ese punto de apoyo. Deberíamos reconocer que vida y muerte son categorías biológicas, que trasciende el ámbito limitado de la muerte cerebral. Por otra parte, no hemos de aplicar estos conceptos sólo a los humanos. Vida y muerte se aplican también a los animales, incluso a especies inferiores desprovistas de conciencia. Una reflexión que nos lleva a la aporía siguiente: en los humanos, el momento biológico de la muerte ya no coincide necesariamente con el instante de la muerte definido por médicos y juristas. Härle: Estoy de acuerdo con usted. En la cuestión del momento de la muerte intervienen aspectos muy dispares. ¿Cuándo es lícito suspender terapias? ¿Cuándo se puede extraer un órgano para trasplante? ¿Cuándo está permitido enterrar a una persona? Para poder extraer un órgano

destinado a trasplante, el corazón del donante ha de latir aún, pues, en otro caso, el tejido se destruiría demasiado rápidamente. Sin embargo, nunca enterraríamos a una persona con el color rosáceo de la vida. En definitiva, hay muchos momentos de la muerte, según el contexto. Birnbacher: Hablamos aquí de definiciones que, aunque fundadas en conocimientos médicos, no pueden justifi carse sólo por observaciones empíricas. Qué valga como “muerte” es, en última instancia, una cuestión política y social. Härle: En todo caso necesitamos una idea operativa, que contemple al individuo en sus relaciones: si se decide sobre mi muerte, se decide al mismo tiempo sobre la muerte del marido de mi mujer, del padre de mis hijos, del abuelo de mis nietos. Al margen de estas precisiones, ¿qué objetarían contra el concepto de muerte cerebral? Härle: El concepto “muerte cerebral” peca de ambigüedad. Puede indicar que han caído irreversiblemente todas las funciones del cerebro; por tanto, está muerto. Además, puesto que el cerebro está muerto, la persona está muerta. Tal suele ser la línea de razonamiento. Sin embargo, con ello se sugiere una univocidad médico-biológica, que yo no veo. Considero problemática la equiparación de hombre y cerebro. Ahora bien, si hablamos del hombre que espera urgentemente una donación de órgano, me parece necesario el criterio de muerte Mente y cerebro 25/2007

TODAS LAS FOTOGRAFIAS DE ESTA SECCION: PHILIPP ROTHE / GEHIRN & GEIST

cerebral. Pero conviene separar una definición de muerte de los criterios de la muerte. Birnbacher: El criterio de la muerte cerebral es importante para la praxis. Así, para determinar desde cuándo están permitidos un trasplante o intervenciones de ese tenor. Sin embargo, respecto a una definición algo más detallada de muerte, la muerte cerebral no constituye un criterio idóneo; una persona está muerta sólo cuando lo está fenomenológicamente, es decir, también externa o aparentemente. Härle: Tom Tomlinson, filósofo de la Universidad de Michigan, estudió en 1990 el lenguaje empleado por médicos y personal asistencial al cuidado de pacientes intensivos con muerte cerebral. “De momento no parece que el paciente pudiera sobrevivir”, “Tendrá que vivir el resto de su vida con el aparato”, “Si al paciente se le practica la respiración artificial, morirá de una septicemia”: expresiones éstas y similares que nos revelan que, para decidirnos por la vida o la muerte, acudimos a fenómenos de los que tenemos experiencia. ¿Qué aspecto pueden tener las soluciones concretas en el ámbito de los trasplantes de órganos? Mente y cerebro 25/2007

Härle: El consentimiento previo de una persona desempeña aquí una función importante. En este sentido estoy en contra de una “solución de no-oposición”; en virtud de la misma, podría, en principio, extraerse órganos de cualquier persona mientras no haya dejado voluntad explícita de lo contrario redactada por escrito. Precisamente porque es posible la extracción de órganos en un estado en el que no enterraríamos todavía al donante, sólo nos es lícito extraer órganos vitales, si hay un consentimiento explícito suyo o de sus representantes legales. Birnbacher: Aquí discrepo, y lo hago por la necesidad. Ante la gran escasez de órganos, no podemos permitirnos una cláusula de obligatoriedad de consentimiento tan estricta, como rige en Alemania, diferente de la normativa austriaca, belga o española. Abogo por una regulación de no-oposición, aun cuando tengamos que pagar por ello cierto precio en autonomía de los pacientes. No me parece aconsejable que cada sujeto elija su definición de muerte, según acontece en amplias zonas de los Estados Unidos. Härle: En la medida en que aún son comprobables algunas funciones cerebrales básicas, no es lícito declarar muertas a las personas, ni siquiera aunque ésta sea su voluntad.

¿Cómo juzgan ustedes la así llamada regla del donante muerto, según la cual sólo se pueden extraer órganos de los muertos? Birnbacher: La regla del donante muerto no es sostenible, si la muerte se define biológicamente. Mantiene que podemos extraer órganos para trasplante sólo cuando se está muerto, y no sólo cerebralmente muerto. La equiparación actual entre muerte cerebral y muerte clínica ha de aclarar este conflicto. Con todo, yo lo considero un compromiso poco claro y dudoso. Hemos de reconocer que las personas encefálicamente muertas no están muertas en ese momento, pero que, con todo, podemos recurrir a ellas como donantes de órganos. Sin embargo no nos es lícito adelantar estos límites. Deberíamos tener en cuenta también la presión sufrida por los allegados de los pacientes en coma irreversible o en estado vegetativo permanente. En esta situación sería inaceptable una extracción de órganos. Por eso el criterio de la muerte cerebral ha de quedar como criterio indiscutible de extracción. Härle: En este punto estoy de acuerdo con usted. Que un coma sea irreversible —da igual con qué probabilidad—, nunca lo sabemos antes de la 85

WILFRIED HÄRLE es catedrático de ética y teología sistemática en el seminario científico-teológico de la Universidad de Heidelberg. De 2003 a 2005 fue miembro de la comisión del simposio del Bundestag alemán sobre “ética y derecho en la medicina moderna”.

de una incapacidad de expresarse por parte del paciente, el médico pueda recurrir a ellas.

muerte real del paciente. Se conocen suficientes casos en los que algunas personas se despertaron de un coma “irreversible”. No es decisiva la supuesta irreversibilidad, sino la caída definitiva de todas las funciones orgánicas. Ante la grave carencia de órganos, ¿cómo podemos estar seguros de que no se darán abusos? Birnbacher: Hemos tomado precauciones contra trasplantes precipitados de órganos. Por eso, han de diagnosticar la muerte cerebral dos médicos, por separado e independientemente y ninguno de ellos puede estar implicado en trasplantes. Estas precauciones deben evitar que las personas tengan miedo de rellenar un documento de donación de órganos. Härle: Ante la preocupante falta de órganos, las dos grandes iglesias cristianas de Alemania se pronunciaron en 1990 por una “solución de no-oposición ampliada”. Es una “obligación de caridad” hacia el prójimo estar dispuesto a donar los órganos. En aquel momento provocó una vehemente discusión. Cinco años después, la iglesia protestante se arrepintió, tras reconocer que no cabía imponer una obligación de donar. Por ese motivo se volvió a la “solución de asentimiento”. 86

¿Qué pueden aportar otras regulaciones particulares tales como las disposiciones del paciente o las autorizaciones previas? Härle: En una disposición del paciente establezco qué ha de ocurrir y qué no en una determinada situación de muerte esperada. En una autorización previa indico quién puede decidir lo que ha de pasar conmigo en una situación de muerte. Hasta ahora, las experiencias registradas muestran que sólo en contadas ocasiones se acude a una disposición del paciente. Tiene su motivo: es cierto que las disposiciones pueden ser una ayuda decisiva en situaciones complicadas, pero pueden también sugerir una claridad y seguridad que no se da en absoluto. ¿No se le exige demasiado al ciudadano medio al pedirle que fije en detalle lo que ha de pasar con él, cuando esté en el lecho de muerte y no pueda expresarse por sí mismo? Birnbacher: Puede ser. Las disposiciones del paciente suelen ser fórmulas vagas. Contienen circunloquios del estilo “quisiera morir con dignidad” o “no quisiera padecer sufrimientos innecesarios”. Con todo, estoy a favor del carácter obligatorio general de las disposiciones de los pacientes. Pero han de ser tan concretas, que, en caso

¿Cómo se realizan, en general, estas disposiciones pormenorizadas del paciente? Birnbacher: Los pacientes deberían redactar estas disposiciones en colaboración con un médico, lo más tarde, en el caso de un diagnóstico determinado; por ejemplo, en caso de cáncer. Härle: Además, surge la cuestión de si las disposiciones del paciente deben valer sólo en un proceso mortal y en una enfermedad que se encamina a la muerte, o también cuando se ha presentado una minusvalía o situación penosa graves (subsiguiente a un accidente o a un intento de suicidio). Soy de la opinión de que el morir no puede dispararse con la omisión de diligencias médicas, cuando alguien dispone que, en caso de un accidente cerebrovascular, rechaza toda terapia y cuidados ulteriores. Sólo cuando se ha iniciado el proceso letal, no se puede ni debe dilatarlo innecesariamente. Entonces deben incluso médicos y cuidadores poder aflojar. Doctor Birnbacher, ¿debería ser también vinculante una disposición similar en el caso de enfermedades que no conducen necesariamente a la muerte? Estamos pensando en la demencia. Birnbacher: Una disposición del paciente es expresión de la autonomía del individuo y refleja una decisión sobre cómo quisiera vivir y morir el afectado. Por eso no debería limitarse demasiado su alcance. Debería surtir efecto, por ejemplo, también en el caso de una parálisis extensa como consecuencia de un derrame cerebral. Mente y cerebro 25/2007

DIETER BIRNBACHER, catedrático del instituto filosófico de la Universidad de Düsseldorf, es, desde 2004, miembro de la comisión central de ética del colegio de médicos federal alemán.

Härle: Me he de oponer por motivos teológicos y por razones éticas. ¿Qué significa para las generaciones futuras, si existe la posibilidad legal de poner fin a la vida, aun cuando todavía no se ha iniciado el proceso de morir? El ex presidente de la República Federal de Alemania Johannes Rau dijo en cierta ocasión: “Si el seguir viviendo es sólo una de dos opciones legales, cualquiera con responsabilidad carga a la otra el peso de su supervivencia”. El temor de hacer recaer la carga en el prójimo, porque la situación causa mucho sufrimiento y gastos, puede llevar a una persona a querer poner fin a su vida antes de tiempo. ¿Sería como decir que un derecho a la muerte implica a largo plazo una obligación de morir? Härle: Sí, y con ello también una restricción seria del derecho de autodeterminación. Birnbacher: ¡Esto es absurdo! La presión de allegados y médicos podría ser fuerte en aquellos pacientes que, en la última fase, aún son capaces de expresarse realmente y a quienes se les sugiere renunciar a seguir tratándose. Pero las disposiciones de los pacientes se redactan mucho antes y no están expuestas a tal presión. Por ese motivo, este argumento no convence. Härle: Pero, ya conocemos este problema por los diagnósticos prenatales. En estos casos, las parejas están expuestas a una fuerte presión, si quieren traer al mundo a un niño minusválido. Hoy se les reprocha que acallan su mala conciencia a cuenta de la sociedad. En último término, existiría la posibilidad de abortar a tiempo. Esta restricción fáctica de las posibilidades de autodeterminación por la autorización legal es la paradoja del derecho de autodeterminación. En el caso de la disposición del paciente, el riesgo es seguramente algo menor. Mente y cerebro 25/2007

Yo tampoco soy un enemigo de las disposiciones del paciente; pero no se las debe sobrevalorar. En combinación con la autorización previa tiene sentido. Birnbacher: Por eso hemos recomendado en la comisión ética central del colegio de médicos federal que los médicos asistentes no aconsejen una disposición de los pacientes. Se debería garantizar que se trata de la decisión propia del paciente. Aunque nunca se puede excluir del todo la presión social. Härle: Pero muchos asilos y residencias de ancianos ponen ya por condición de ingreso una disposición del paciente. Birnbacher: Lo rechazo. Es un hallazgo estadounidense que en ese país incluso puede asociarse con una estancia en hospitales, y es contraria a la autonomía del paciente. La iniciativa ha de partir, con toda claridad, de los propios pacientes. Doctor Härle, usted ha argumentado desde un punto de vista ético-social. Ahora nos interesaría su argumentación teológica. Härle: La vida es un don no disponible. Con intención y plena conciencia no digo un regalo. Puede ser un don muy pesado. La posibilidad de una disposición de aniquilar la vida propia o la de otro se nos ha

dado, para no recurrir a ella. Ninguna persona está determinada a matar a otro o a sí mismo. Sin embargo, a todos nos está dada la determinación de morir. No nos es lícito, en ningún caso, confundir matar con morir. Desde una perspectiva cristiana no se puede disponer de la vida, como tampoco de la dignidad. Y morir forma parte de la vida. Birnbacher: Fundamentalmente estamos en una situación paradójica: en nuestra sociedad, han perdido su carácter tabú muerte y morir. Sobre ellos podemos hablar, pero no se da el encuentro inmediato con la muerte. Opino que es descorazonador que en Alemania el 80 por ciento de las personas mueran en hospitales y asilos, y no en su casa, en el círculo de sus allegados. Con ello, a las generaciones futuras les falta una experiencia que marca carácter. Härle: En nuestra sociedad, la muerte se puede comparar con un personaje de ficción de Michael Ende: el gigante Tur Tur parece tanto mayor cuanto más se aleja uno de él. Pero si uno se le acerca, recupera su tamaño humano. Creo que la muerte se ha tornado para nosotros un gigante aparente aterrorizador. Por tanto, trato precisamente de animar a la gente joven a no huir de él, sino a despedirse conscientemente cuando muere uno de sus allegados. 87

ILUSIONES

Camuflajes y percepciones El camuflaje en los peces y otros animales proporciona claves para comprender la percepción visual Vilayanur S. Ramachandran y Diane Rogers Ramachandran

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MORGUEFILE.COM / LUISROCK62

na de las principales funciones de la percepción visual es distinguir objetos en el medio, paso previo para su identificación como presas, depredadores o parejas. No es sorprendente que presas y depredadores se esfuercen sobremanera para celar sus limitaciones físicas y las disimulen imitando el color y la textura de su entorno. De hecho, podemos pensar que el procesamiento visual superior en el cerebro ha evolucionado principalmente para frustrar el a camuflaje. Por ello, el estudio de las estrategias de camuflaje podría aportarnos, indirectamente, importante información acerca de los mecanismos de la visión. Abbott Handerson Thayer, pintor y naturalista aficionado norteamericano, creía que los animales desarrollaban una “coloración protectora”. Según su teoría, “los animales son pintados por la naturaleza más oscuros en aquellas partes que tienden a estar más iluminadas por la luz solar, y viceversa”. Seguramente estaba en lo cierto en lo que se refiere a este efecto (los científicos lo llaman ahora “contrasombreado”). Pero siguió especulando, y llegó a afirmar que la cola de los pavos reales se confunde con el follaje y que los flamencos son rosa para poder difuminarse con el color de la puesta de sol (a). Para un científico de nuestros días, Thayer habría ido demasiado lejos con su imaginación. Pero aquí también

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“la realidad supera a la ficción”. Algunos animales —las jibias, los pulpos y los peces planos— pueden alterar sus marcas y tonos para adaptarse a cualquier superficie sobre la que se encuentren. Aunque suele ejemplificarse esa capacidad en los camaleones, la verdad es que éstos copian bastante mal del entorno; la mayoría de sus cambios cromáticos se reservan principalmente para atraer a la pareja y para defender sus territorios; no guardan relación con el camuflaje.

Francis B. Sumner, cofundador de la Institución Scripps de Oceanografía, demostró hace casi un siglo que el rémol y el podás, platijas de aguas frías, poseen una sorprendente capacidad de hacer corresponder el “tamaño de grano” de las marcas de la superficie de su piel con la grava o los guijarros del fondo. Los estudios de Sumner se complementaron con los experimentos de S. O. Mast, quien, a principios del siglo XX, demostró que dicha correspondencia dependía de la visión: las platijas cegadas no cambiaban. Los descubrimientos de Sumner causaron un gran revuelo cuando los publicó. Más tarde fueron puestos en tela de juicio por William M. Saidel, en la actualidad en la Universidad Rutgers en Camden. Saidel afirmaba que las marcas de la platija cambiaban sólo ligeramente, si bien presentaban una suerte de textura “universal” que les permitía confundirse con la mayoría de los sustratos. En cierto sentido, concluía, era el ojo del observador el que efectuaba la combinación entre sustrato y pez, no la propia platija. Las platijas viven en un ambiente arenoso anodino y monótono. Supusimos que en ello residía la razón de la pobre representación de la platija de Saidel: no habría experimentado presiones evolutivas para adaptarse a una gama mayor de fondos; a diferencia de los lugares de aguas frías, el trópico contiene superficies más variadas. En colaboración con Christopher W. Tyler, Richard L. Gregory y Chandramani RamaMente y cerebro 25/2007

chandran, decidimos ensayar con el lenguado ocelado (Bothus ocellatus), pez plano que medra en los arrecifes tropicales. Obtuvimos seis especímenes de un acuarista. Una vez los peces se hubieron adaptado a un fondo “neutro”, el piso de grava fina de color beige de un depósito de mantenimiento (b), los trasladamos a depósitos experimentales, cada uno de los cuales poseía diferentes modelos de pisos. Seleccionamos los modelos que, aunque no se encuentran en la naturaleza, demostraran sin ambages los límites de la capacidad de los peces para adaptarse de forma activa, o dinámica, a su entorno. Los resultados fueron determinantes. En cada caso, los peces pudieron conseguir una correspondencia óptima cuando se los colocaba sobre diversos fondos de motivos cuadriculados grandes (c), medianos y pequeños (d), guijarros (e, página siguente) o grava fina. Más aún, los peces se transformaban en sólo dos a ocho segundos, en contraposición con los largos minutos que Mast y Sumner indicaban. Sabíamos que debía intervenir algún “reflejo” neural, pues la reacción era demasiado rápida para ser hormonal. Llegamos a la conclusión de que los ojos de los peces debían obtener una visión muy escorzada y distorsionada del entorno, dada su posición sobre el fondo y la distorsión de su óptica. Los peces planos poseen ojos similares a torretas montadas sobre pedúnculos, con los que pueden

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escrutar rápidamente la textura del fondo circundante. A menudo nuestros colegas se sorprenden de que la fidelidad de la correspondencia sea tan precisa, dadas estas distorsiones. Pero tal conformidad no es más inesperada para neurocientíficos como nosotros que el hecho de que no veamos el mundo al revés, aunque sí lo está la imagen retiniana. Puesto que en el cerebro no existe una pantalla de cine real, la cuestión de la “corrección” ni siquiera se plantea; el cerebro codifica la información visual de tal manera, que la corrección para una entrada defectuosa o con ruido está implícita en el mismo código. De forma muy parecida, el cerebro del pez plano realiza los ajustes necesarios para que el patrón de camuflaje se produzca con precisión. ¿Cómo consiguen los peces este camuflaje dinámico? El examen bajo la lupa binocular reveló que la piel posee gruc pos de melanóforos, células que contienen el pigmento oscuro melanina. Al variar la dispersión de los gránulos del pigmento melanina en estas células, los peces pueden alterar el contraste de pequeños retazos de piel. Además, vimos lo que parecían ser al menos cuatro clases de grupos de tamaños distintos y un quinto grupo aislado en la parte central del pez. Haciendo variar de manera independiente el

contraste de los cuatro tipos de grupos, los peces pueden variar la proporción de diferentes tipos de píxeles y conseguir un facsímil razonable de las texturas habituales en el fondo marino donde merodean. Se trata de un sistema análogo al sistema en que aplicamos sólo tres longitudes de onda “primarias” en proporciones diversas para producir cualquier color imaginable que el ojo pueda ver. Analizando el patrón en los peces y en el entorno marino correspondiente mediante el análisis de componentes principales, una técnica estadística, pudimos establecer que los peces poseen control visual independiente de cada conjunto de marcas. Por mero capricho dejamos los peces sobre un fondo de lunares. Para nuestra sorpresa, toda su piel palideció

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y se tornó homogénea, salvo por un pequeño lunar negro conspicuo en medio del cuerpo (f). Los peces estaban haciendo un valiente intento de imitar los lunares. Pruebe el lector a distinguir los peces en la fotografía. Los lenguados se sirven también de otras argucias visuales para confundir a los depredadores. Cuando acercábamos amenazadoramente a uno de ellos una red de acuario, avanzaba y removía la arena, “simulando” enterrarse en un lugar mientras, en realidad, se retiraba a gran velocidad y se enterraba en otro. Calamares, jibias y pulpos (g) evidencian una refinada maestría en el dominio del camuflaje. No dispersan pigmentos. Abren o cierran “obturadores” sobre manchas de la piel. Y no sólo imitan el color y la textura del fondo, sino que también lo hacen con las formas de objetos de las inmediaciones (h), tal como han demostrado Roger T. Hanlon y sus colegas, del Laboratorio de Biología Marina de Woods Hole. 90

Los pulpos pueden distorsionar su forma para imitar a ciertos animales marinos venenosos, tales como serpientes y peces escorpión. El mecanismo se desconoce. En el cerebro de primates se han identificado neuronas espejo que podrían hallarse implicadas en la imitación de las posturas y acciones de los demás. Sospechamos que, en el curso de la evolución, células análogas se han desarrollado en el cerebro de los cefalópodos mediante un proceso de convergencia adaptativa (lo que sería asombroso, puesto que los vertebrados divergieron de los invertebrados hace unos 60 millones de años). Descubrir los mecanismos del camuflaje dinámico en los peces planos puede tener aplicaciones militares evidentes. Llevando a la práctica las lecciones aprendidas de los peces, los militares podrían usar un pequeño número de manchas pigmentadas cambiantes para “adaptar” un tanque a su entorno mucho mejor que un diseño de pintura estática. Tales experimentos, lejos de ser meras diversiones

académicas, pueden ofrecernos pistas vitales acerca de la evolución de la percepción visual.

VILAYANUR S. RAMACHANDRAN y DIANE ROGERS - RAMACHANDRAN trabajan en el Centro para el Cerebro y la Cognición de la Universidad de California en San Diego. Bibliografía complementaria RAPID ADAPTIVE CAMOUFLAGE IN TROPICAL FLOUNDERS. V. S. Ramachandran, C. W. Tyler, R. L. Gregory, D. RogersRamachandran, S. Duensing, C. Pillsbury y C. Ramachandran en Nature, vol. 379, págs. 815-818; 29 de febrero, 1996. MIRROR NEURONS. Vilayanur S. Ramachandran. Disponible en www.edge. org/3rd_culture/ramachandran/ramachandran_p1.html Hay disponible información sobre camuflaje adaptativo en la página web de Roger T. Hanlon en el Laboratorio de Biología Marina de Woods Hole, Massachusetts: www.mbl.edu/mrc/hanlon

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SYLLABUS

Circuitos en el sistema límbico Horno de emociones, diario de actividades y puerta al mundo de los olores, todo eso es el sistema límbico Helmut Wicht

A

la hora de definir el “sistema límbico”, cualquier reunión de neuroanatomistas se transforma en un hervidero de opiniones. La expresión se la debemos a Paul Broca (1824-1880). El término latino “limbus” significa “ribete” o “borde”. Broca denominó “grand lobe limbique” —gran lóbulo marginal— al objeto de sus investigaciones, queriendo indicar, con ello, los bordes replegados hacia dentro de la corteza cerebral (córtex). Estos conforman un óvalo abierto hacia delante. Si se rodea imaginariamente, se advierten una serie de circunvoluciones características sucesivas. Los anatomistas llaman también “giros” a estas circunvoluciones; el término latino singular “girus” procede de la palabra griega “gyros”, que significa círculo o curva. Para no perderse en el siguiente paseo por la anatomía cerebral, lo mejor es orientarse por la figura adjunta. El punto de partida de nuestra ronda es el cuerpo calloso, un fascículo ancho de fibras nerviosas que une entre sí los hemisferios derecho e izquierdo. El cuerpo calloso está envuelto por la primera de las circunvoluciones cerebrales mencionadas, la circunvolución del cuerpo calloso (gyrus cinguli, en latín), que forma, a su vez, parte del sistema límbico. Como corresponde a todo cíngulo, la circunvolución del cuerpo calloso sigue de cerca la forma gruesa del cuerpo calloso y se repliega alrededor del extremo posterior espeso, también conocido como esplenio del cuerpo calloso. La circunvolución del cuerpo calloso se adelgaza hacia delante, hasta el “istmo de la circunvolución del cuerpo calloso”, para volver a ensancharse y recibir otro nombre:

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circunvolución del hipocampo, que discurre a lo largo del hipocampo. El propio hipocampo se sitúa algo por encima, en la llamativa circunvolución dentada; en la ilustración, se encuentra oculto, en gran parte, por la circunvolución del hipocampo. En una zona más anterior hallamos la circunvolución semilunar y la circunvolución ambiental (gyrus ambiens). Bajo una eminencia del tamaño de una judía, el gancho, situado delante mismo del hipocampo, se oculta el cuerpo amigdalino o amígdala. Todas estas estructuras forman en conjunto el “grand lobe limbique” de Broca. El propio Broca creía que este lóbulo servía para la olfacción. Craso error, según demostraron más tarde los estudiosos del cerebro: sólo la circunvolución semilunar, la circunvolución ambiental y partes del cuerpo amigdalino reciben informaciones más o menos directas del sistema olfatorio. Las demás regiones se ocupan de otras cosas, ¿cuáles son?

Red tupida de datos Antes de responder necesitamos reparar en una cualidad característica del cerebro: sus elementos componentes se traban en una tupida red de conducciones nerviosas. Algunas de estas autopistas de datos son tan densas, que un anatomista experimentado podría separarlas perfectamente durante su preparación con una espátula. Desde hace tiempo se sabe que entre las regiones del sistema límbico circulan poderosos fascículos de fibras. El más grueso de estos cables nerviosos se denomina cíngulo y une la circunvolución del cuerpo calloso (gyrus cinguli) con el hipocampo. Este, junto con el subiculum adyacente, se comunica con los cuerpos mamilares a través del trígono cerebral. Los cuerpos mamilares emiten,

a su vez, fascículos robustos a los núcleos anteriores del tálamo; desde aquí se dirigen fibras nerviosas a la circunvolución del cuerpo calloso, a través de la corona radiada. Se cierra así un circuito neuronal, que describió en 1937 el neuroanatomista James W. Papez (1883-1958) y que constituye el origen de las emociones. Ni que decir tiene que las células no se mueven en círculos, sino las señales con las que se comunican. Los cuerpos mamilares y los núcleos del tálamo no se ajustan a la definición del sistema límbico de Broca, como linde de la corteza cerebral, ya que forman parte del diencéfalo. Papez tampoco acertó con sus sospechas sobre la misión de su circuito neuronal. Se ha podido comprobar entre pacientes que mostraban una interrupción del mismo como consecuencia de un traumatismo o de una enfermedad. La interrupción, por otra parte, no es tan rara, porque muchas neuronas del hipocampo son extraordinariamente sensibles y mueren en cuanto dejan de recibir oxígeno, por ejemplo, tras una breve parada cardíaca sin otras secuelas. Esas personas no sólo padecen trastornos emocionales, sino también de la memoria autobiográfica. No logran recordar hechos personales, ni memorizar números de teléfono nuevos, ni la dirección después de una mudanza, ni el lugar donde se encuentra una cuchara que habían depositado en otro cajón. Este tipo de trastorno se conoce como amnesia anterógrada. La pérdida de la memoria inmediatamente anterior a un episodio terrible, por ejemplo, un accidente, puede obedecer a la interrupción del circuito de Papez, si bien en estos casos el trastorno resulta pasajero y reversible. Todo esto indica que el circuito de Papez no representa 91

Circunvolución del cuerpo calloso Tálamo

Corteza cerebral

DELANTE

DETRAS

Cíngulo Cuerpo calloso

Esplenio Estría terminal Trígono cerebral Septum pellucidum

Hipotálamo

Fibras olfatorias Cuerpo mamilar SIGANIM / GEHIRN&GEIST

Circunvolución semilunar Gancho/Amígdala

el centro de las emociones, sino el de la memoria a corto plazo. Si se examinan minuciosamente las comunicaciones del sistema límbico con el resto del cerebro, como ocurría antes con las preparaciones macroscópicas, se observa que las estructuras están unidas entre sí. No hay ninguna región cerebral que no entre en contacto con los centros límbicos a través de dos o tres estaciones de relevo. En puridad, pues, todo el cerebro es más o menos “límbico”. Con ello, el concepto pierde todo su sentido, la delimitación del resto.

El centro del sistema Recordemos una vez más que, en efecto, existe el circuito de Papez y que se ajusta aproximadamente a lo que imaginaba su autor. Más aún, es el centro del sistema límbico, sobre el que se reúnen otros grupos de células nerviosas dispuestas en capas de cebolla, comunicadas entre sí y con una forma, a menudo, anular. Imagínese una rotonda, en torno a la cual 92

Circunvolución dentada Circunvolución ambiental Circunvolución del hipocampo

se dispusiera otra más amplia y así sucesivamente. Por supuesto, existen lugares por los que se puede entrar y salir de las rotondas. De lo contrario, todo lo que debemos o queremos recordar quedaría en el exterior. La vía de acceso más ancha discurre por la circunvolución del hipocampo. La parte de la corteza cerebral, que se encuentra en esta circunvolución, se designa también —de forma equívoca— como “corteza entorrinal”, lo que literalmente quiere decir “corteza situada en medio del olfato”. En realidad, esta región sólo controla fundamentalmente el olfato de algunos animales; en la especie humana, únicamente los segmentos anteriores se relacionan con el sistema olfatorio. El resto recibe información de todas aquellas regiones de la corteza cerebral encargadas de las funciones cognitivas. La corteza entorrinal emite, a su vez, fibras para el hipocampo. Precisamente, estas comunicaciones nerviosas son las primeras que se destruyen en la enfermedad de Alzheimer.

LAS SEÑALES DEL MIEDO. El circuito de Papez (flechas amarillas) administra los recuerdos autobiográficos y el circuito amigdalino (flechas verdes) modula nuestra vida emocional.

Sus consecuencias fatales para la capacidad de pensar son bien conocidas; por desgracia, aún se ignoran las causas de la muerte celular. Del circuito de Papez salen tres vías: la primera vuelve a discurrir por la circunvolución del hipocampo; se halla ésta tan ligada al hipocampo y a la corteza cerebral, que las señales fluyen en los dos sentidos. Por ello, la información procesada por el sistema límbico puede llegar (de nuevo) a la corteza. La segunda vía pasa por el trígono cerebral. Emite también fibras nerviosas para las regiones de la parte anterior del hipotálamo que constituyen el origen de los sentimientos de alegría y desgracia. Así pues, como ocurre en la vida real, la cognición y la emoción están inextricablemente unidas. La tercera vía también pasa Mente y cerebro 25/2007

por el trígono del cerebro en dirección al septum pellucidum y a los ganglios basales. Estos últimos controlan nuestros movimientos. Del cuerpo amigdalino nace un segundo circuito límbico. La amígdala, en realidad, se especializa en las emociones, sobre todo negativas (ira o repulsión). Pero también las novedades y los sucesos inesperados, que pueden producir miedo, excitan las neuronas del cuerpo amigdalino. A través de un arco, la estría terminal, esta estructura envía fibras nerviosas para el hipotálamo y el septum pellucidum, de las que, a su vez, recibe información. Este circuito se halla también unido a otras regiones cerebrales. Así, inmediatamente delante y por debajo del cuerpo amigdalino descubrimos áreas olfatorias (incluso dentro de la propia amígdala). Quizás, este acceso directo al sistema límbico explique por qué los olores mueven más las emociones que otros sentidos. De hecho, las señales olfatorias son siempre filtradas por el sistema límbico antes de que las percibamos y esto lo sabemos con certeza: no hay nada que huela así sin más; o huele bien o huele mal. Con los demás sentidos, cuyas señales alcanzan la corteza por otras vías, no sucede igual. Además, el cuerpo amigdalino se conecta en ambos sentidos con la corteza cerebral, envía fibras nerviosas para la circunvolución del hipocampo —es decir, el circuito de Papez— y posee contactos con los centros motores del cerebro. En breve, las lindes de la corteza cerebral, junto con algunas estructuras del diencéfalo, están unidas a través de fibras nerviosas circulares; hablamos de una red que regula las emociones, la olfacción y la memoria.

HELMUT WICHT es biólogo y docente de anatomía en la Universidad Johann Wolfgang Goethe de Frankfurt del Main. Bibliografía complementaria TASCHENATLAS DER ANATOMIE. VOL. 3: N ERVENSYSTEM UND S INNESORGANE . W. Kahl y M. Frotscher. Thieme; Stuttgart, 2005.

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LIBROS

Del experimento en psicología A HISTORY OF MODERN EXPERIMENTAL PSYCHOLOGY. FROM JAMES AND WUNDT TO COGNITIVE SCIENCE, por George Mandler. The MIT Press; Cambridge, Mass. 2007. DOES CONSCIOUSNESS CAUSE BEHAVIOR? Preparado por Susan Pockett, William P. Banks y Shaun Gallagher. The MIT Press; Cambridge, Mass. 2006. arece incontrovertible que el avance de la ciencia se ha producido a costa de la filosofía. Siempre que se logra cuantificar un fenómeno, se da un paso firme hacia su conocimiento. Y cuantificar es experimentar. La psicología, durante milenios dominio exclusivo de la introspección y de la reflexión filosófica, adoptó por fin la metodología experimental en la segunda mitad del siglo XIX. Wilhelm Wundt (1832-1920) estableció el primer laboratorio en 1879. Muy pronto, las universidades crearon cátedras independientes de psicología. Y sin solución de continuidad, William James (1842-1910) publicó su obra miliar Principles of Psychology en 1890. En A History of Modern Experimental Psychology, George Mandler traza la evolución de la psicología experimental y teórica a partir de esos comienzos hasta la “revolución cognitiva” de las postrimerías del siglo XX. A modo de antecedente inmediato, la psicología sensorial o psicofísica, desarrollada y practicada por Gustav Fechner (1801-1887), Johannes Müller (1801-1858) y Hermann von Helmholtz (1821-1894). En Alemania, el desarrollo de la psicología moderna siguió a la emergencia de una fuerte base industrial a mediados del siglo XIX, animado por la promoción de la enseñanza profesional por el gobierno. A finales del siglo XIX muchos alumnos alemanes fueron encauzados hacia los estudios universitarios y a

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finales del XIX se produjeron importantes avances técnicos. La segunda mitad del siglo XIX conoció las grandes etapas de la segunda revolución industrial, también llamadas nueva técnica: teléfono, telegrafía sin hilos, avión, desarrollo de la industria química alemana, el motor diésel, etc. Johannes Müller, en particular, constituía la figura sobresaliente de la ciencia alemana de la segunda mitad del siglo XIX y el mentor del alejamiento académico de la Naturphilosophie y del racionalismo para abrazar una ciencia natural empírica, fundada en la experiencia. Creó la Berliner Schuler y elevó la ciencia alemana hasta los puestos que hasta entonces había ocupado la ciencia inglesa y francesa. El movimiento rechazaba la Naturphilosophie idealista y especulativa, representada por Georg Wilhelm Friedrich Hegel y Friedrich Wilhelm Joseph von Schelling. Aunque centrado en el papel de la ciencia en las universidades, el movimiento formaba parte de una tendencia general a mediados del siglo XIX hacia una interpretación materialista de la historia y de la naturaleza (contra la interpretación idealista de la historia y la naturaleza). En las universidades esta batalla fue peleada por alumnos de Müller: Emil Du Bois-Reymond, Rudolf Virchow, Hermann von Helmholtz y Ernst Haeckel. Una vez el movimiento de una ciencia experimental empapó el pensamiento alemán, creó otra ambivalencia. Wilhelm Wundt nació en 1832 en Neckarau, hijo de pastor protestante, y empezó su formación secundaria en el instituto de Heidelberg. A los 16 años se declaró partidario de la revolución desatada en 1848 en Alemania. Estudió medicina en Tubinga y Heidelberg, pero se trasladó a Berlín para seguir las clases de fisiología con Johannes Müller y Du Bois-Reymond antes de graduarse en medicina en Heidelberg. Aquí fue por un breve período docente

en fisiología antes de la llegada de Hermann von Helmholtz como profesor y cabeza del departamento. Aunque Wundt tenía a Helmholtz en alta estima, parece probable que los dos hombres nunca fueran muy próximos. Mientras que Helmholtz no se consideraba a sí mismo un psicólogo, Wundt se interesó de una manera creciente por las cuestiones de psicología filosófica y durante años enseñó psicología a los alumnos de filosofía. En 1874 se trasladó a Zúrich. Por entonces salió su trabajo más importante, Grundzüge der physiologische Psychologie, que alcanzó seis ediciones. Otorgaba a la psicología rango de disciplina científica independiente y complementaria de la anatomía y la fisiología. Complementaria, no reducible a ellas, como exigía el materialismo imperante. Adelantaba que la psicología experimental establecería, andando el tiempo, una estrecha alianza con la anatomía y la fisiología del sistema nervioso central. Wundt fue nombrado profesor de fisiología en Leipzig en 1875. Ese mismo año, creó el primer laboratorio del mundo consagrado a la investigación psicológica. Despertó el interés inmediato de filósofos y psicólogos, de Alemania y de fuera. Todos los laboratorios construidos a partir de entonces lo tomaron por modelo. Como cabía esperar, las actividades del laboratorio reflejaban la formación fisiológica y las preocupaciones filosóficas de su fundador: estudio de la atención, la “apercepción”, los procesos sensoriales, psicofísica y medición de los tiempos de reacción. Wundt no creía que el método experimental fuera aplicable a todos los aspectos de la psicología humana. En particular, el lenguaje y su desarrollo debían contemplarse a través de nuestra comprensión de la historia y la cultura, no del análisis experimental. Un decenio más joven que Wundt, el norteamericano William James (1842Mente y cerebro 25/2007

1910) introdujo el funcionalismo en psicología. (En filosofía abrió el camino al pragmatismo.) Su obra maestra, Principles of Psychology (1890), mantiene todavía tal frescura, que se ha convertido en los dos volúmenes más conocidos de la historia de la psicología. La vida de James va asociada a Harvard. Allí se graduó en medicina y enseñó fisiología, psicología y filosofía, por ese orden. Recién empezada la carrera, interrumpió los estudios para acompañar a Louis Agassiz en la expedición naturalista al Amazonas. Se resintió su salud quebradiza. Volvió a Harvard para seguir otro semestre y pasó dieciocho meses (1867-68) en Europa con Hermann von Helmholtz, Rudolf Virchow y Claude Bernard. Dominaba el alemán y el francés. Leyó extensamente sobre psicología y filosofía, en particular los escritos de Charles Renouvier, seguidor de Kant. El encuentro con Renouvier constituyó un punto de inflexión en la historia personal e intelectual de James. Tras cuatro años de docencia de fisiología, inició en 1876 la enseñanza de psicología fisiológica, constituida en ciencia de laboratorio. Allí se gestaron The Principles of Psychology, donde establecía el punto de vista funcional de la psicología. Asimilaba ésta a las disciplinas biológicas; el pensamiento y Mente y cerebro 25/2007

el conocimiento eran instrumentos de la lucha por la vida. Al propio tiempo, recurría a los principios de la psicofísica (estudio de los efectos de los procesos físicos sobre los procesos mentales de un organismo) y defendía sin ambages el libre albedrío. Dedicó un capítulo entero a desmontar la “teoría del autómata”, defendida por Thomas Huxley, quien había comparado los procesos mentales al silbido de la máquina de vapor, que no contribuye en nada al trabajo de la locomotora. El testigo de la psicología atomista y experimental de Wundt fue recogido por las versiones holistas y empíricas de Otto Selz y los psicólogos de la Gestalt. En Norteamérica, terminaría por primar la tradición objetivista del conductismo. Pero el impulso más enérgico a las ideas iniciadas por Wundt y James se lo daría la psicología cognitiva, que emergió a comienzos de los años sesenta en respuesta a las limitaciones del conductismo. Aferrada al rigor experimental, la nueva disciplina centraba su atención en los procesos mentales complejos. No bastaba con la mera descripción de las respuestas motoras desencadenadas por estímulos sensoriales. Había que investigar los mecanismos cerebrales que intervenían entre un estímulo y una respuesta, vale decir, los mecanismos que convertían

en acción un estímulo sensorial. Los psicólogos cognitivos acometieron experimentos que les permitieran inferir de qué forma la información sensorial proveniente de los ojos y los oídos se transformaba, en el cerebro, en imágenes, palabras o acciones. Para la psicología cognitiva, el cerebro desarrolla una representación interna, un mapa cognitivo, del mundo externo. Tales imágenes internas se combinan luego con información sobre acontecimientos del pasado y se modulan a través de la atención. Por último, las representaciones sensoriales sirven para orquestar y organizar una acción intencionada. Esa idea de que el conocimiento es independiente de la experiencia fue defendida ya por los psicólogos de la Gestalt, quienes proponían que nuestras percepciones eran el resultado final de la capacidad cerebral de extraer significado a partir de las propiedades del mundo detectadas por los sentidos. El sistema visual de nuestro cerebro no se limita a registrar pasivamente la escena, a la manera de una cámara. La percepción es creativa: el sistema visual transforma las pautas bidimensionales de la luz sobre la retina en una interpretación coherente y estable de un mundo tridimensional. El desarrollo de la psicología cognitiva se acelera cuando incorpora mé95

Wilhelm Wundt alrededor de 1890

todos y técnicas de los neurólogos. La nueva síntesis atiende a la biología de las representaciones internas. Una cuestión nuclear es la representación del propio yo y sus actos. Nuestra intuición nos dice que nosotros, seres conscientes, somos la causa de nuestros actos voluntarios. Los científicos, en particular desde los trabajos de Benjamin Libet y Daniel Wegner, lo han venido cuestionando (Does Consciousness Cause Behavior?). Libet registró en un electroencefalograma el potencial asociado al acontecimiento que se sabía ya que precedía a un movimiento voluntario de un dedo. Y comparó el momento de disparo de ese potencial con el momento en que los voluntarios del ensayo informaban de que tenían conciencia de que iban a realizar determinado movimiento. Según pudo 96

observar, ese “percatarse consciente” precedía al movimiento real, pero era subsiguiente al inicio de la excitación cerebral conducente a ese movimiento. Por tanto, la conciencia no podía haber causado los movimientos en este caso particular. Aunque el proceso registrado no significaba que la conciencia fuera algo epifenoménico o acausal, incluso para ese movimiento específico. En su opinión: puesto que la conciencia aparecía ligeramente antes del movimiento, podría hallarse capacitada para ejercer un veto en la fracción de un segundo antes de que el movimiento se llevara a cabo. Por consiguiente, se recuperaba el poder causal de la conciencia, aunque quedaba gravemente limitado. Wegner partía de la hipótesis de que la experiencia de haber causado personalmente una acción no difiere

de cualquier otra experiencia de causa y efecto: nosotros pensamos que algo causa algo, si y sólo si lo que pensamos como acontecimiento causal ocurre antes que lo que pensamos como efecto (principio de prioridad), es coherente con el efecto putativo (principio de coherencia) y es la única causa aparente del efecto putativo (principio de exclusividad). Para someter a prueba sus postulados, Wegner ideo los ensayos correspondientes. Por ceñirnos al primer principio: se pedía a los voluntarios que desplazaran el cursor al azar por una pantalla de ordenador y lo detuvieran cada 30 segundos sobre algún objeto ilustrado. Tras cada parada, los voluntarios daban una “tasa de intencionalidad”, que iba desde el sentirse completamente seguros que habían causado que el cursor se detuviera a voluntad (100 por ciento) hasta hallarse completamente seguros de que el experimentador había causado que el cursor se parase (0 por ciento). Para sorpresa de muchos, demostraron ser bastante malos en declarar si eran ellos o el experimentador el que había causado que el cursor se parase. De los resultados registrados se infería que los voluntarios podían ser inducidos a engaño —creyendo que ellos habían causado que el cursor se detuviera sobre un objeto particular, cuando de hecho el experimentador había causado la parada—, si el voluntario oía el nombre del objeto justo antes de detener el cursor. Parecía probado el principio de prioridad: si uno piensa sobre una entidad justo antes de que ese suceso acontezca, tendemos a creer que nuestro pensamiento causó el episodio. Los experimentos de Libet y Wegner no son en absoluto los únicos que sugieren que la conciencia no causa el comportamiento. Otros autores, basándose en técnicas de formación de imágenes en el cerebro, rechazan que puede descartarse la intervención de la conciencia en acciones más complejas que el movimiento de un dedo. No es lo mismo impulso a actuar y conciencia de actuación. Y otros terceros sostienen que la investigación empírica no puede resolver la disputa entre libertad y determinismo, a propósito del libre albedrío. LUIS ALONSO Mente y cerebro 25/2007