20 - Aprender a Hablar

No 20/2006 6,50 €

Aprender a hablar

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Septiembre/Octubre 2006

• Hippolite-Marie Bernheim • Las claves del altruismo • La erradicación de los recuerdos • Percepción intuitiva • Parámetros indicativos de neurodegeneración • El mal sagrado de Dostoievski

SUMARIO Septiembre / Octubre de 2006 Nº 20

pasos 30 Primeros en el desarrollo del habla Sabine Kersebaum La lista de expresiones con que los niños rompen a hablar está encabezada por “mamá” y “papá”. ¿Qué pasos se dan en la adquisición del lenguaje?

36 Tardos en hablar

Christina Kauschke Son niños sanos y se desarrollan con absoluta normalidad. ¿Por qué, no obstante, tienen dificultades para aprender su lengua materna?

50 Percepción intuitiva

Günther Knoblich y Michael Öllinger La percepción intuitiva de la solución de los problemas tiene que ver con una aproximación a los mismos desde una perspectiva diferente.

58 Las claves del altruismo

Nicolas Guéguen Según experimentos científicos recientes, los comportamientos altruistas se pueden estimular (o inhibir) a discreción con pequeños detalles: una sonrisa o el ejemplo de un amigo compasivo.

68 La erradicación de los recuerdos

R. Douglas Fields La memoria a largo plazo de los recuerdos desagradables podría borrarse con la administración de ciertos fármacos en el momento adecuado durante la evocación de la situación traumática.

indicativos 80 Parámetros de neurodegeneración Vicente Molina Con determinados tratamientos farmacológicos, los pacientes con esquizofrenia podrían perder materia gris cerebral en exceso.

84 El mal sagrado de Dostoievski

Sebastián Diéguez La obra de Dostoievski está constelada de signos que revelan la enfermedad que padecía: la epilepsia. Sus personajes manifiestan síntomas bien conocidos, como “el aura estática”, que suscita la impresión de tocar durante algunos segundos lo absoluto divino.

SECCIONES 11

Oscilaciones talamocorticales durante el sueño Angel Núñez Durante el sueño, el electroencefalograma registra diferentes actividades oscilatorias. El estudio de los mecanismos de generación del electroencefalograma nos descubre el funcionamiento del sistema nervioso central.

16 Sincronización neuronal Andreas K. Engel, Stefan Debener y Cornelia Kranczioch ¿Cómo decide el cerebro que algo resulta interesante? Los nuevos datos demuestran que las neuronas descargan de manera conjunta y con una secuencia rápida para atraer la atención de la conciencia.

ENCEFALOSCOPIO

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Dos idiomas, dos mentes. Trazador de Alzheimer. Verlo, asirlo. El cerebro despechado. ¿Por qué no podemos hacernos cosquillas? Mejor que a solas. ¿Por qué algunos futuros padres sufren unos síntomas propios del embarazo, tales como vómitos y náuseas?

RETROSPECTIVA

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Hippolite-Marie Bernheim (1837-1919) Crítica del concepto de hipnotismo de Charcot y psicoterapia sugestiva

ENTREVISTA

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Ria De Bleser y Michel Paradis: Ventajas del plurilingüismo

22 Una nueva imagen del hombre Thomas Metzinger Comienza a configurarse una nueva disciplina que estudia la ética de las neurociencias y las bases neurocientíficas de la moral.

26 Acotaciones epistemológicas al problema mente-cerebro

Michael Esfeld y Michael Herzog Durante siglos era incumbencia de los filósofos investigar nuestro mundo interior. A esa tarea se han apuntado hoy los neurocientíficos, con su instrumental experimentador.

MENTE,

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CEREBRO Y SOCIEDAD

Neurología de la relación social. ¿Con quién nos comparamos? Aromaterapia

62 Siempre guiados por las antenas Paul F. M. J. Verschure, Tim C. Pearce, Bill S. Hansson y Eric Chanie Se prepara un robot volador que se orienta olisqueando el entorno. En un futuro inmediato, estará capacitado para detectar de forma autónoma incendios forestales y contaminaciones del entorno. Se construye a imagen de cierta mariposa nocturna que posee el sentido del olfato más fino del reino animal.

SYLLABUS

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Neurodidáctica Pedagogos y políticos esperan de la investigación cerebral indicaciones prácticas para mejorar la enseñanza en la escuela. ¿Qué nos puede aportar esa línea de investigación?

76 Dopaje mental Stephan Schleim Ciertas píldoras, que prometen una vida más intensa, pueden dar lugar a alteraciones somáticas. Conviene aclarar conceptos y mantener cierta prevención ante los intereses de los laboratorios farmacéuticos.

LIBROS

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Neurociencia: génesis

COLABORADORES DE ESTE NUMERO ASESORAMIENTO Y TRADUCCIÓN:

IGNACIO NAVASCUÉS: Sincronización neuronal, Percepción intuitiva; I. NADAL: Una nueva imagen del hombre, Acotaciones epistemológicas al problema mente-cerebro, Las claves del altruismo, Syllabus; F. ASENSI: Primeros pasos en el desarrollo del habla, Tardos en hablar, Entrevista; JUAN AYUSO: Neurología de la relación social, ¿Con quién nos comparamos?; ANGEL GONZÁLEZ DE PABLO: Aromaterapia, Dopaje mental; ALEX SANTATALA: Siempre guiados por las antenas; DAVID COSTA: La erradicación de los recuerdos; LUIS BOU: Dos idiomas, dos mentes, Trazador de Alzheimer, Verlo, asirlo, El cerebro despechado, ¿Por qué no podemos hacernos cosquillas?, Mejor que a solas, El mal sagrado de Dostoievski; J. VILARDELL: ¿Por qué algunos futuros padres sufren unos síntomas propios del embarazo, tales como vómitos y náuseas?

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ENCEFALOSCOPIO Dos idiomas, dos mentes

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uchos individuos bilingües dicen sentirse personas distintas según el idioma en que se estén expresando. Un estudio reciente da pábulo a tal aserto. Nairán Ramírez Esparza, doctorando de la Universidad de Texas en Austin, ha cartografiado los rasgos de personalidad de 225 sujetos bilingües en español y en inglés, residentes en EE.UU. o en México, mientras éstos respondían a preguntas formuladas en uno y otro idioma. Ramírez Esparza y sus colegas apreciaron tres diferencias importantes: los sujetos, al usar inglés, eran más extravertidos, más complacientes y responsables que al usar español. Se había demostrado anteriormente que los individuos biculturales pueden adoptar roles diferentes en función de circunstancias ambientales. Pero los nuevos resultados indican que el propio carácter puede metamorfosearse. Según Ramírez Esparza, “al mostrar que puede haber cambios en la personalidad —aunque sean modestos— motivados por algo tan sutil como el lenguaje que se está hablando, se sugiere que la personalidad es más maleable de lo que generalmente se supone”. El cambio de idioma no va a convertir a un ratón de biblioteca en la estrella de las fiestas, pero aun así, los cambios resultan perceptibles. Los investigadores lograron evitar que diferencias entre las traducciones de las preguntas pudiesen constituir factores de confusión, y todos los probandos dominaban ambos idiomas con fluidez. “La importancia de los resultados reside en que documentan la naturaleza contextual de la personalidad”, opina Daniel Heller, profesor de psicología en la Universidad de Waterloo en Ontario, que no intervino en la investigación. “Los EE.UU. se están volviendo cada vez más biculturales y bilingües” —señala Ramírez Esparza— “y por eso es importante que empecemos a comprender mejor las mentes de las personas anficulturales”. —Matthew Hutson

Trazador de Alzheimer

SPL / AG. FOCUS

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s posible que algún día se utilice un nuevo trazador radiactivo para pronosticar si una persona caerá víctima de la enfermedad de Alzheimer. Los cerebros de los pacientes de Alzheimer suelen hallarse repletos de placas de la proteína beta-amiloide y de ovillos o marañas de proteína tau. Aunque existen trazadores radiactivos para las placas beta-amiloides, se muestran incapaces de discriminar entre tejidos sanos y patológicos, afirma Gary Small, de la Universidad de California en Los Angeles. Small y sus colegas realizaron una serie de tomografías por emisión de positrones en las que utilizaban un compuesto sintético radiactivo, denominado FDDNP, que se adhiere a las placas y a los ovillos. Investigaron a 60 sujetos, algunos de estado mental “normal” y otros con deficiencias cognitivas leves o con Alzheimer. Cuanto mayores eran los problemas de cognición del individuo, más claramente se apreciaba el trazador en el cerebro, en ciertos patrones de signatura. En escaneos de seguimiento efectuados a 12 individuos dos años después, quienes acusaban mayor deterioro de sus facultades mentales mostraban mayor acumulación del trazador, lo que sugiere su posible valor predictivo. Según Mony de Leon, de la Universidad de Nueva York, los resultados son alentadores para el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer y la prognosis de su progresión. Por otra parte, la predicción del momento en que se declare la enfermedad puede resultar más complicada, porque ignoramos cómo se comportan las placas y ovillos en personas sanas o en sujetos con otras enfermedades. En otros experimentos se están identificando factores que podrían contribuir al pronóstico del avance de la enfermedad. Por ejemplo, Nikolaos Scarmeas, de la Universidad de Columbia, y colegas han informado recientemente al respecto de 312 nuevos pacientes diagnosticados de Alzheimer, a quienes siguieron, en promedio, durante seis años. Cuantos más años de escolarización formal habían tenido los pacientes, tanto más veloz fue el declive de sus memorias, lo que respalda conclusiones de estudios anteriores menos amplios, dice Scarmeas. Según éste, aunque las personas de más elevada educación sucumben más tardíamente al Alzheimer —tal vez, porque logran compensar más fácilmente las minusvalías de las fases iniciales—, los resultados indican que tal retraso puede entrañar el costo de contar con menores reservas para hacer más lento el progreso del mal desde el momento en que la enfermedad acaba por abrirse paso. La predicción de pérdida tisular (representada simbólicamente a la izquierda) —J. R. Minkel es cada vez mejor.

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Verlo, asirlo

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El cerebro despechado

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asi todos nosotros sabemos por experiencia cuánto dolor y congoja se siente tras una ruptura amorosa. Pero ahora los científicos conocen también su imagen. Helen Fisher, antropóloga de Universidad de Rutgers, y varios colegas neurocientíficos han observado ciertas correlaciones interesantes tras escanear los cerebros de 10 mujeres y de 5 hombres afligidos por la pérdida de un amor. Los investigadores situaron a cada uno de los afligidos probandos en un escáner de resonancia magnética funcional. Cuando les pidieron a los voluntarios que contemplasen una fotografía de su perdido amor y una imagen neutra, observaron que las mismas áreas que intervienen en un nuevo amor —por ejemplo, el nucleus accumbens que regula las recompensas— seguían estando activas cuando el infortunado miraba a su amor ido. Pero también se activaban nuevas áreas, entre ellas, las que regulan los pensamientos obsesivo-compulsivos y la rabia, lo que sugería un torrente de emociones contradictorias. También brillaron con fuerza las regiones de estrés. “Ser rechazado en el amor se cuenta entre las experiencias más dolorosas que el ser humano puede soportar”, afirma Fisher, quien sospecha que tales reacciones cerebrales se van atenuando con el tiempo, probablemente por diseño biológico, tal vez para contribuir a la propia defensa. Mas, si los individuos intiman con otras personas, los procesos biológicos recomenzarán de nuevo. —Jamie Talan

uando abrimos los ojos y alargamos el brazo para acallar el despertador, se activan dos sistemas cerebrales: uno reconoce el reloj; el otro, guía la mano. Aunque se tenía noticia desde hace mucho de esta “disociación” entre los sistemas de reconocimiento y de guiado, no había sido posible observar a uno y otro en acción. Ahora Lior Shmuelof y Ehud Zohary, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, se han valido de la técnica de resonancia magnética funcional para observar en acción en voluntarios humanos tal dualidad. Los sujetos contemplaron vídeos de manos que entraban en la pantalla desde uno de los lados y asían objetos situados en lado contrario. La mayoría de los estudios realizados anteriormente sobre los dos sistemas visuales se efectuaron —explica Shmuelof— sobre “individuos que habían sufrido una lesión cerebral. Quienes padecían de agnosia eran incapaces de reconocer objetos, mientras quien sufría de ataxia podían reconocer los objetos, pero no eran capaces de guiar sus manos para asirlos”. Shmuelof afirma que su trabajo con Zohary es el primero que pone a prueba individuos en quienes ambos sistemas funcionan normalmente. “Nuestro estudio permitió confirmar que existen dos sistemas,” dice Shmuelof, “pero, también, hizo ver que este modelo es demasiado simple. Ciertas regiones parietales del cerebro, asociadas con la planificación de asir objetos, participan también en la observación de acciones” efectuadas por otros (la mano de la pantalla) para asir objetos. El equipo ansía determinar qué función cumple esta doble actividad. —Jonathan Beard

¿Por qué no podemos hacernos cosquillas?

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a respuesta se encuentra en la parte posterior del cerebro, en una zona llamada cerebelo, que interviene en el control de los movimientos. Nuestros estudios en el University College de Londres han demostrado que el cerebelo puede predecir las sensaciones cuando nuestro propio movimiento es su causante, pero no cuando las causa el movimiento de otra persona. Por tanto, cuando intentamos cosquillearnos, el cerebelo predice la sensación, y esa predicción sirve para anular la reacción al cosquilleo de otras zonas del cerebro. En la percepción del cosquilleo intervienen dos zonas cerebrales. La corteza somatosensorial predice el tacto, y la corteza cingulada anterior procesa la información relativa a las

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sensaciones placenteras. Hemos descubierto que esas zonas están menos activas durante al auto-cosquilleo que cuando otra persona nos hace cosquillas. Estudios con robots han demostrado que puede conseguirse la sensación de cosquilleo introduciendo un pequeño retraso entre nuestro propio movimiento de inicio del cosquilleo con la máquina y el estímulo consiguiente. Desde luego, a mayor retraso, más intenso se percibe el cosquilleo. Así pues, puede usted hacerse cosquillas, si está dispuesto a adquirir una pareja de robots. Sarah-Jayne Blakemore Instituto de Neurociencia Cognitiva, University College, Londres Mente y cerebro 20/2006

Mejor que a solas

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uando tres, cuatro o cinco personas se reúnen para resolver un problema, es probable que logren mejores resultados que los de un número igual de personas que trabajen a solas, por separado, incluso aunque estos solistas sean los más brillantes virtuosos disponibles. Tal concluye un equipo dirigido por Patrick R. Laughlin, de la Universidad de Illinois. Los investigadores enrolaron a 760 estudiantes en la resolución de complejos problemas de letras y palabras. Algunos trabajaron individualmente, mientras que otros funcionaron en grupos de dos, tres, cuatro o cinco personas. Los grupos de tres, cuatro o cinco lograron mejores resultados que cualquier colección de individuos. El número es crítico, sin embargo. Los equipos de dos personas funcionaron al mismo nivel que dos individuos por separado, lo que induce a pensar que un equipo así es demasiado pequeño para alentar ese dinamismo que engendra una capacidad óptima de resolución de problemas. También resulta interesante que los grupos de tres, de cuatro y de cinco obtuvieron parejos logros en mutua comparación. No hubo ventajas al añadir nuevos miembros a un trío. Laughlin opina que, además de las dificultades que se dan en la vida laboral, la resolución grupal de problemas podría mejorar el rendimiento escolar. Es necesaria una investigación más amplia para determinar si los grupos de estudiantes obtienen mejores resultados que los individuos en el contexto escolar, y, de ser así, a qué edades y en qué tareas. —Mark Fischetti

¿Por qué algunos futuros padres sufren unos síntomas propios del embarazo, tales como vómitos y náuseas?

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on numerosos los factores —desde sociales hasta hormonales— que podrían desempeñar un papel en los efectos secundarios característicos de las embarazadas, tales como náuseas, aumento de peso, cambios de humor e hinchazones, que a veces sufren los futuros padres. Esta situación se conoce como couvade, palabra acuñada con el verbo francés couver, que significa “empollar” o “incubar”. En toda una amplia gama de estudios —y en toda una gama igualmente amplia de definiciones de lo que constituye la couvade— la estimación de su frecuencia varía desde menos del 20 por ciento a más del 80 por ciento de los padres en ciernes. Este fenómeno no recibió atención de los científicos hasta hace poco, generando toda una variedad de hipótesis. Como los dos miembros de la pareja experimentan juntos un cambio en su modo de vida, los antojos y el aumento de apetito de una esposa embarazada podrían preparar el terreno para el aumento de peso, el ardor de estómago y las indigestiones del marido. Las conversaciones domésticas podrían variar desde la incapacitación frustrante hasta una alegría esperanzada sin límites, como buscando aliento a la capacidad de tener un niño, sentimientos de culpa por ser la causa del cambio sufrido por la compañera y una auto-atención egoísta. Contribuirían también los cambios en la actividad sexual y en las prioridades sociales, los días de baja en el trabajo, o la llegada de una suegra para una visita larga potencialmente estresante. Sugieren algunos estudios que los hombres que se identifican profundamente con sus compañeras embarazadas y que son propensos a los síntomas de la couvade acaban desarrollando un fuerte cariño por sus hijos. Si tal fuese el caso, los síntomas podrían estimular unos procesos biológicos subyacentes que Mente y cerebro 20/2006

intervienen en las relaciones sociales, o bien podrían ser el resultado de esos procesos. Estudios recientes demuestran también que algunas de las mismas hormonas que en las mujeres encintas fluctúan resultan también afectadas en los futuros padres. Los hombres con tasas más altas de prolactina, causante de la lactancia femenina, presentan más síntomas de couvade. La prolactina paterna provoca el descenso de la producción de testosterona y esperma y alcanza su máximo justo antes del parto. En el padre cambian también los niveles de cortisol (una hormona esteroide que se secreta como reacción al estrés) y el estradiol y la progesterona, esteroides sexuales, aunque no tanto como en la madre. Por desgracia, aún no sabemos si las conexiones presentes entre los cambios hormonales y los de conducta obedecen a patrones causa-efecto o son simples correlaciones. No hay dudas de que la concentración de testosterona es más baja entre los hombres que mantienen relaciones sexuales, por ejemplo, pero no está nada claro si a los hombres les baja la testosterona tras iniciar la relación, o si los hombres con menos testosterona es más probable que entablen relaciones estables. Tienta considerar a las hormonas como raíces biológicas de la couvade, pero también podrían influir igualmente otros factores sociales y emocionales. De un modo u otro, las cuestiones planteadas en este terreno han ampliado discretamente los horizontes de la investigación sobre los niveles de hormonas masculinas, la testosterona ya no es obviamente lo que resume a un hombre. Katherine E. Wynne-Edwards Universidad Queen’s de Kingston (Ontario)

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RETROSPECTIVA

Hippolite-Marie Bernheim (1837-1919) Crítica del concepto de hipnotismo de Charcot y psicoterapia sugestiva José María López Piñero

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acido en la ciudad alsaciana de Mulhouse, Bernheim cursó medicina en Estrasburgo y amplió sus estudios en París y en Berlín. En 1878, tras la guerra franco-prusiana y el traslado a Nancy de la Universidad francesa de Estrasburgo, obtuvo la cátedra de clínica de su facultad de medicina, que ocupó hasta su jubilación en 1910. No fue un seguidor de los planteamientos anatomoclínicos de la escuela de París, sino de la mentalidad fisiopatológica alemana, cuya visión dinámica del organismo condicionó su obra sobre el hipnotismo y la psicoterapia. Durante sus primeros años en Nancy, Bernheim realizó intentos de hipnotización y experiencias sobre magnetoterapia, a los que se refirió en su madurez, destacando que correspondían a “una época en la que yo no conocía la sugestión y en la que atribuía a los imanes una acción que hoy creo puramente sugestiva”. En 1882 comenzó a utilizar el método de Ambroise Auguste Liébeault, que había estudiado rigurosamente los fenómenos del “magnetismo animal” e introducido la sugestión verbal como fundamento. Un año más tarde, publicó su primer trabajo sobre el hipnotismo, iniciando una amplia producción escrita en la que destacan los libros De la suggestion et ses applications à la thérapeutique (1886) e Hypnotisme, suggestion, psychothérapie (1891). Sus puntos de vista, opuestos desde el primer momento a los de Charcot, fueron duramente criticados por los miembros de la escuela de la Salpêtrière, dando lugar a una célebre polémica durante cerca de diez años. Frente a la concepción del hipnotismo como una “neurosis provocada”,

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PAGINA INICIAL de la ponencia que Bernheim presentó en 1889 al Primer Congreso Internacional de Hipnotismo.

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Bernheim puso de relieve, de acuerdo con las aportaciones de Liébeault, que una elevada proporción de personas psíquicamente normales podían ser hipnotizadas. También contradijo las tres fases propuestas por Charcot: “Si no he aceptado como punto de partida de mis estudios las tres fases del hipnotismo histérico, tal como Charcot las describe, letargia, catalepsia y sonambulismo, es porque no he podido comprobar por mis observaciones la existencia de esos estados diversos como fases distintas”. Desde estas discrepancias iniciales llegó

al punto central de su labor crítica al demostrar que los “signos objetivos” de la hipnosis, en los que Charcot había basado sus concepciones, eran fenómenos sugeridos por el hipnotizador, que sin darse cuenta provocaba los resultados que esperaba encontrar. El fundamento de esta crítica era la verificación de la teoría de Liébeault sobre la sugestión: “La sugestión, es decir, la penetración de la idea del fenómeno en el cerebro del sujeto por la palabra, el gesto, la vista o la imitación, me parece que es la clave de todos los hechos hipnóticos

que he observado. Sin la sugestión no he podido producirlos”. Por último, dedicó un capítulo de su segundo libro a exponer la artificiosidad de la descripción clínica de la histeria realizada por Charcot, indicando la participación de factores sugestivos. Desmintió el “gran ataque histérico” con una serie de experiencias, en alguna de las cuales utilizó enfermas de la Salpêtrière, en las que mediante la sugestión produjo crisis histéricas variando a voluntad los síntomas y el orden de las fases. Su conclusión fue terminante: “Creo que el ataque de gran histeria que la Salpêtrière da como clásico, desarrollándose en fases netas y precisas como un rosario histérico, es una histeria de cultivo”. Partiendo de la obra de Liébeault, Bernheim formuló tres fundamentos conceptuales de la psicoterapia sugestiva: el carácter relativo de los métodos de hipnotización, la peculiar individualidad de cada hipnotizado y la sugestión en estado de vigilia. En 1889 presentó al Primer Congreso Internacional de Hipnotismo la ponencia Valeur relative des divers procedés à provoquer l’hypnose et à augmenter la suggestibilité au point de vue therapéutique, en la que comenzó destacando la paradoja de que “existiendo tantos procedimientos como hipnotizadores, ya que cada uno tiene su propio método”, todos consiguieran resultados similares. Tras exponer sus análisis de los más difundidos, llegó a la conclusión de que “todos los procedimientos, pases, tocamientos y excitaciones sensoriales son solamente efectivos cuando están asociados a la idea dada al sujeto o adivinada por él... Impresionar al sujeto y hacer penetrar la idea en su cerebro, tal es el problema”. En consecuencia, resultaban innecesarias las minuciosas reglamentaciones técnicas, siendo aconsejable una práctica flexible adaptada a las peculiaridades del médico y el enfermo: “Cada operador debe llegar a hacerse su propio modo... e igualmente conviene que varíe para adaptarlo a la individualidad psíquica de cada uno de sus pacientes”. Bernheim también realizó un minucioso análisis de los fenómenos hipnóticos y de los diferentes tipos, grados y fases que habían intentado sistematizarlos. En

2.

PORTADA DEL LIBRO de Bernheim cuyo título corresponde a su trayectoria desde que asimiló las aportaciones de Liébeault hasta la formulación de estos tres fundamentos conceptuales de la psicoterapia sugestiva.

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3.

MUJERES HIPNOTIZADAS en la Salpêtrière mediante ruidos intensos. Grabado copiado de una fotografía en Études cliniques sur l’hystéro-épilepsie (1881) de Paul Richer.

su libro de 1891, desde una perspectiva diametralmente opuesta a los “cuadros típicos y regulares” de la escuela de la Salpêtrière, negó la existencia de datos clínicos que permitieran su diferenciación y ordenación. Atribuyó la falta de regularidad a la decisiva influencia en cada caso de la peculiar individualidad del sujeto hipnotizado, su grado y modo especial de sugestibilidad: “No hay un estado hipnótico especial, no hay más que sugestibilidades diversas que podemos demostrar, que afectan las diversas funciones motoras, sensitivas, ideativas, emocionales, de cumplimiento de actos; cada sujeto presenta acerca de estas funciones una impresionabilidad especial... Cada sujeto tiene una individualidad sugestiva”. La falta de relación entre los diversos grados del sueño y, sobre todo, la posibilidad de producir fenómenos como los hipnóticos en estado de vigilia le condujo a considerar que “el sueño o la idea de sueño no es más que uno de los fenómenos obtenidos... sin que este fenómeno sea ni preludio obligado ni mecanismo generador de los otros, que pueden estar disociados del sueño, como igualmente pueden estarlo entre sí”. Por otra parte, estudió fenómenos similares en estados patológicos, no sólo en las neurosis y en la catalepsia y el sonambulismo “espontáneos”, sino también en las psicosis, los tumores cerebrales y en enfermedades infecciosas, especialmente en la fiebre tifoidea. Confirmó el carácter inespecífico de la hipnosis al comprobar su semejanza con una serie de funciones automáticas y reflejas habituales de la vida normal: “El estado normal, el estado fisiológico, presenta de forma rudimentarias fenómenos análogos a los que se observan en el hipnotismo”. Citó como ejemplos típicos las “modificaciones de nuestro estado psíquico” en los estados emotivos

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y en la concentración de la atención en torno a una idea, que explicó en el plano psicológico, por la debilitación momentánea del control de la razón sobre las ideas presentes en la conciencia y en el neurofisiológico, por la disminución de la actividad funcional de la corteza cerebral: “Todo aquello que disminuye la actividad de las facultades racionales, todo lo que suprime o atenúa el control cerebral, refuerza por una parte la credulidad y por otra exalta el automatismo cerebral, es decir, la aptitud de transformar la idea en acto”. El título de su libro de 1891, Hypnotisme, suggestion, psychothérapie, corresponde a su trayectoria desde que asimiló las aportaciones de Liébeault hasta la formulación de estos tres fundamentos conceptuales de la psicoterapia sugestiva. De acuerdo con su mentalidad fisiopatológica, afirmó que la sugestión produce efectos “ideodinámicos”, es decir, la realización automática de la idea sugerida una vez “aceptada” por el cerebro, mediante un mecanismo de “inhibición” o “dinamogenia” del correspondiente centro cerebral. En la reunión de la Asociación Francesa para el Progreso de las Ciencias que tuvo lugar en Rouen el 20 de agosto de 1883, Bernheim inició sus comunicaciones al mundo científico acerca de sus estudios sobre el hipnotismo y la sugestión. Su consecuencia final sería el hundimiento de la doctrina de la Salpêtrière sobre las neurosis, incluida la que en ella se llamaba “neurosis hipnótica”. Toda la construcción nosográfica y semiológica que habían formulado Charcot y sus discípulos se vendría abajo por estar fundamentada en fenómenos sugestivos. Sin embargo, en un primer momento, nada podía hacer pensar lo peligrosos que iban a resultar los puntos de vista de un profesor provinciano para

las teorías de la más prestigiosa escuela neurológica de Francia e incluso del mundo. De esta forma, la influyente Gazette Hebdomadaire resumió en cinco líneas casi despectivas la comunicación de Bernheim en Rouen y, al año siguiente, una personalidad ajena a la medicina, el filósofo Paul Janet, se permitió invalidar en una revista cultural las ideas expuestas por Bernheim en un folleto que adelantaba parte de lo que después sería su primer libro, con el sencillo argumento de que no encajaban en el esquema de las tres fases del “grand hypnotisme” de Charcot. La doctrina de la Salpêtrière parecía, en efecto, tan indiscutible para todo un ambiente, que no pudieron ser valorados en este momento inicial hechos tan significativos con una perspectiva posterior como la deserción de Amédée Dumontpallier, jefe clínico del hospital parisino de la Pitié que se había destacado durante los años 1881 y 1882 como uno de los más fieles partidarios de las ideas de Charcot, llegando en sus estudios a auténticas caricaturas del cientificismo de la Salpêtrière. El 27 de octubre de 1883, en una sesión de la misma Société de Biologie que hasta entonces había escuchado sus comunicaciones acordes con la doctrina de la “neurosis hipnótica”, Dumontpallier tomó como punto de partida las experiencias expuestas en Rouen por Bernheim dos meses antes y se declaró total partidario de la “sugestión en estado de vigilia” como mecanismo explicativo de todos los complejos fenómenos que había estudiado en sus anteriores intervenciones. No sabemos la reacción de Charcot y sus discípulos ante tan radical cambio de frente. Aparte de la natural indignación, quizá se sintieran inclinados a experimentar un cierto alivio por la pérdida de tan poco equilibrado partidario. Sin duda hubiera sido distinto su estado de ánimo si hubieran podido saber entonces que el camino de Dumontpallier lo seguirían más tarde importantes médicos europeos, e incluso la opinión pública parisiense, llevando a Charcot al estado de indignación y resentimiento que tan gráficamente describe en su novela Historia de San Michele Axel Munthe, uno de tantos médicos, como Freud, que cambiarían la Salpêtrière por Nancy. Mente y cerebro 20/2006

Oscilaciones talamocorticales durante el sueño Durante el sueño, el electroencefalograma registra diferentes actividades oscilatorias. El estudio de los mecanismos de generación del electroencefalograma nos descubre el funcionamiento del sistema nervioso central

Angel Núñez

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a actividad neuronal de la corteza cerebral y del resto del sistema nervioso central (SNC) cambia durante el ciclo de vigilia y sueño. Cambia también el electroencefalograma (EEG), que registra la actividad eléctrica de las células de la corteza cerebral. Durante la vigilia y el sueño paradójico predominan en el EEG actividades con frecuencias rápidas, dentro de las bandas de frecuencia beta y gamma (> 15 hertz). Existe, además, el sueño de ondas lentas (etapas 2 y 3-4 del sueño). En su transcurso, el electroencefalograma refleja diferentes actividades oscilatorias, generadas por la actividad de las neuronas situadas en el tálamo y la corteza. Las actividades en cuestión, fundamentales para el procesamiento de la información en el sistema nervioso central, filtran la información irrelevante que llega a la corteza. Durante el sueño de ondas lentas (SL) el electroencefalograma se caracteriza por la presencia de ondas de < 4 hertz (banda de frecuencias delta), de husos de sueño (actividad oscilatoria a 7-14 hertz que aparece en el EEG en forma de brotes con una duración de 1-2 segundos) y de complejos K. Estos ritmos no aparecen de forma aislada, sino que interaccionan entre sí para dar lugar a un EEG característico. En la generación del electroencefalograma es fundamental el circuito sináptico talamocortical, un bucle constituido por neuronas talámicas, que se

PPT-LDT

1.

CIRCUITO SINAPTICO implicado en la generación de las oscilaciones lentas del electroencefalograma. La actividad de las neuronas talámicas de proyección cortical (Th-Cx), las neuronas del núcleo reticular talámico (RE) y las neuronas corticales (Cx) son fundamentales en la generación del EEG, durante el sueño de ondas lentas. Estas neuronas reciben dos entradas sinápticas que modulan su actividad: desde los núcleos colinérgicos del puente (PPT y LDT) y desde el prosencéfalo basal (PB).

11

2.

MECANISMO DE GENERACION DE LOS HUSOS DE SUEÑO. Los husos de sueño son una actividad oscilatoria a 7-14 hertz que aparece en el EEG en forma de brotes con una duración de 1-2 segundos. Durante los husos de sueño, las neuronas reticulares descargan y provocan potenciales sinápticos inhibidores (PSI) rítmicos en las neuronas talámicas de relevo. Estas, a su vez, disparan espigas de Ca2+ de bajo umbral que provocan potenciales sinápticos excitadores (PSE) rítmicos en las neuronas corticales.

20 mV

Neuronas corticales

20 mV

Neuronas reticulares talámicas

0,5 s

Por tanto, las neuronas talámicas de relevo disparan potenciales de acción en el rebote de los PSI rítmicos y transmiten esta ritmicidad hacia la corteza cerebral. Tales potenciales de acción generan potenciales sinápticos excitadores (PSE) y potenciales de acción a la frecuencia de los husos de sueño en las neuronas corticales, que se registran en el electroencefalograma (figura 2).

Ondas delta El EEG durante el sueño lento Los husos de sueño es uno de los acontecimientos que caracterizan la etapa 2 del sueño. Esta actividad oscilatoria se genera por la descarga rítmica de las neuronas situadas en el núcleo reticular talámico. Las neuronas talámicas disparan brotes de potenciales de acción de Na +, generados por espigas de Ca 2+ de bajo umbral, a la frecuencia de los husos de sueño. El neurotransmisor de las neuronas reticulares talámicas es el ácido gamma-aminobutírico (GABA). Generan, pues, potenciales sinápticos inhibidores (PSI) en las neuronas talámicas de proyección cortical, a la frecuencia de los husos de sueño (figura 2). Por su parte, las neuronas talámicas de relevo cortical disparan espigas de Ca2+ a niveles hiperpolarizantes de su potencial de membrana, lo que significa que estas neuronas se hallan capacitadas para disparar espigas en la repolarización provocada por los PSI.

12

20 mV

Neuronas talámicas de relevo

ANGEL NUÑEZ

proyectan hacia la corteza cerebral, y neuronas corticales, que a su vez se proyectan de nuevo a las neuronas talámicas (figura 1). Las neuronas talámicas reciben otras dos entradas sinápticas muy importantes en el control de la generación del EEG: desde las neuronas del núcleo reticular talámico y desde las neuronas de los núcleos colinérgicos (PPT y LDT), situados en el puente que controlan la forma de descarga de las neuronas talámicas. Las neuronas corticales reciben, a su vez, importantes proyecciones colinérgicas y GABAérgicas desde el prosencéfalo basal (núcleo de Meynert). Este circuito sináptico determina qué tipo de actividad se genera en la corteza cerebral y, por tanto, la aparición de oscilaciones que caracterizan el ciclo vigilia-sueño y se registran en el EEG.

EEG

Las ondas delta son otra de las actividades rítmicas que caracterizan el EEG durante el sueño de ondas lentas, lo mismo en animales que en el hombre. Clásicamente se ha considerado que se generan en las neuronas corticales, pues cuando la corteza se aislaba del resto del encéfalo, el electroencefalograma presentaba gran cantidad de ondas a la frecuencia delta. Sin embargo, se ha demostrado que las neuronas talámicas pueden también contribuir a la generación de las ondas delta del EEG porque tienen propiedades electrofisiológicas que producen descargas de potenciales de acción a la frecuencia delta. Esta actividad talámica se genera por la activación de una corriente de Na+ y K+, denominada IQ o Ih, que, a niveles hiperpolarizantes del potencial de membrana, tiende a llevar ese potencial a niveles más despolarizados. El cambio de potencial de membrana generado por esta corriente de iones

es suficiente para disparar una espiga de Ca 2+ de bajo umbral. Durante la activación de este potencial de acción de Ca2+, la corriente Ih se inactiva, para activarse de nuevo una vez agotado el potencial de acción. Se trata de un ciclo que se repite siempre en el rango de 1-4 hertz y depende del nivel de hiperpolarización alcanzado en el potencial de membrana (figura 3, cabeza de flecha). El nivel de hiperpolarización del potencial de membrana en el que las neuronas talámicas oscilan a la frecuencia delta lo alcanzan las neuronas talámicas de forma natural durante el sueño de ondas lentas.

Potencial de membrana Los registros intracelulares en gatos durante el sueño espontáneo muestran que su potencial de membrana se hiperpolariza al comienzo del sueño de ondas lentas y alcanza los valores más negativos durante el SL con ondas lentas de gran amplitud. Por tanto, es lógico pensar que estas descargas de neuronas talámicas se trasmitan a la corteza cerebral y contribuyan a la generación de las ondas delta que aparecen en el EEG, siempre que esta actividad se inicie sincrónicamente en las neuronas talámicas. En consecuencia, los registros intracelulares de neuronas de la corteza cerebral de gatos anestesiados o sumidos en el sueño espontáneo presentan PSE a la frecuencia de 1-4 hertz. Tales Mente y cerebro 20/2006

3.

EEG

20 mV

Neuronas corticales

1s

20 mV

Neuronas talámicas de relevo

2s

20 mV

Neuronas reticulares talámicas

1s

potenciales sinápticos son generados no sólo por esta actividad delta talámica, sino también por la actividad de otras neuronas corticales; pensemos, por ejemplo, en las neuronas piramidales, que disparan brotes de potenciales de acción rítmicos que provocarían PSE rítmicos mediante proyecciones córtico-corticales. Además, los registros en cuestión muestran una actividad más lenta en las neuronas corticales a una frecuencia < 1 hertz, que provoca despolarizaciones e hiperpolarizaciones rítmicas del potencial de membrana de las neuronas corticales y que se correlaciona con brotes de ondas delta en el EEG (figura 3). La fase despolarizante coincide con la presencia de potenciales sinápticos excitadores o inhibidores simultáneamente. Eso significa que tanto las neuronas excitadoras de la corteza como las interneuronas inhibidoras se hallan sincronizadas por este ritmo < 1 hertz. Tal actividad no aparece de forma aislada en las neuronas corticales, sino que ocurre sincrónicamente en áreas extensa de la corteza debido a las conexiones córtico-corticales. Por tanto, cuando se interrumpen tales conexiones, no desaparece la ritmicidad < 1 hertz, pero sí la sincronización entre diferentes áreas corticales. La actividad de < 1 hertz, demostrada en el gato anestesiado, se registró luego en gatos durante el sueño de ondas Mente y cerebro 20/2006

lentas espontáneo y en el EEG humano durante el SL nocturno. El prosencéfalo basal contiene neuronas colinérgicas y GABAérgicas que se proyectan hasta la corteza. Esas células nerviosas constituyen la principal fuente de acetilcolina para la corteza. Las proyecciones colinérgicas y GABAérgicas modulan la actividad de las neuronas corticales y sus respuestas a estímulos sensoriales. Durante el sueño generado por los anestésicos, las neuronas colinérgicas y GABAérgicas oscilan sincrónicamente con las neuronas corticales a una frecuencia delta de < 1 hertz.

El complejo K El complejo K es otra de las actividades electrográficas que caracteriza la fase 2 del sueño. Se distingue por una onda bifásica en el electroencefalograma, a la que suele seguir un huso de sueño (figura 4a). La fase despolarizante del ritmo < 1 hertz se registra en la superficie de la corteza cerebral como una onda positiva, seguida por una onda negativa: refleja, pues, la excitación e inhibición de las neuronas piramidales. Dotados de las mismas características que los espontáneos, los complejos K inducidos pueden generarse por la estimulación de otra área cortical o por un estímulo sensorial (figura 4b). Lo habitual es que se deban a la activación cortical provocada por un estímulo sen-

MECANISMO DE GENERACION DE LAS ONDAS DELTA DEL EEG. En presencia de ondas delta en el EEG predominan, en las neuronas reticulares y corticales, oscilaciones del potencial de membrana a frecuencias < 1 hertz. En las neuronas talámicas de relevo predominan las oscilaciones delta a frecuencias de 2-4 hertz (cabeza de flecha), que son abolidas por la inyección de corriente despolarizante (flechas verticales).

sorial. Por ejemplo, un estímulo táctil genera una descarga sincrónica en las neuronas de la corteza somestésica primaria y, posteriormente, la excitación de las neuronas reticulares talámicas, ocasionando la descarga del huso de sueño (figura 4b). Para que se generen estas actividades rítmicas en las neuronas talámicas y corticales, su potencial de membrana debe encontrarse a un determinado nivel: despolarizado, para la generación de frecuencias beta y gamma, e hiperpolarizado, para generar frecuencias delta o los husos de sueño. El nivel del potencial de membrana de las neuronas talámicas está controlado fundamentalmente por la proyección colinérgica desde el PPT y el LDT. La actividad de estos núcleos es menor durante el sueño de ondas lentas que durante la vigilia y el sueño paradójico. La entrada colinérgica genera una rápida excitación de las neuronas talámicas de relevo, a través de la activación de receptores nicotínicos, y una excitación de larga duración, a través de la activación de receptores muscarínicos. En cambio, la acetilcolina genera en las neuronas GABAérgicas del núcleo reticular talámico una excitación inicial, mediante la activación de receptores nicotínicos, y una inhibición posterior, mediante la activación de otros receptores muscarínicos. Por consiguiente, el efecto de los núcleos colinérgicos del puente es provocar el disparo tónico de las neuronas talámicas de relevo cortical y del núcleo reticular talámico y, a su vez, de las neuronas corticales, para así promover la transferencia de información sensorial hacia la corteza cerebral. Durante el sueño de ondas lentas, cuando disminuye la actividad de los núcleos colinérgicos, se hiperpolariza el potencial de membrana de las neuronas talámicas de relevo. Ello permite que se generen los patrones oscilatorios que aparecen en el EEG.

13

LOS COMPLEJOS K pueden aparecer espontáneos o inducidos por diferentes estímulos: registro del EEG durante el sueño espontáneo en el hombre (a); un estímulo táctil (flecha vertical) genera un complejo K en la actividad de campo cortical y la descarga rítmica de una neurona de la corteza somestésica primaria, a la frecuencia del huso de sueño (b). Los ejemplos de complejos K se muestran con flechas rojas (a).

a EEG C3 −

P3 O1

+

C4 P4

A1

A2

C3 C4 P4

P3

O2

La glía

Oscilaciones del EEG durante el sueño lento Durante el sueño de ondas lentas las neuronas talámicas están inhibidas. Su potencial de membrana se encuentra hiperpolarizado por la disminución de las entradas colinérgicas excitadoras desde los núcleos del puente. Por su parte, los husos de sueño y actividad delta provocan hiperpolarizaciones rítmicas de las neuronas talámicas de relevo cortical. Las neuronas talámicas disminuyen su respuesta a los estímulos sensoriales porque el potencial sináptico generado por un estímulo difícilmente alcanza el umbral de generación de un potencial de acción. Por tanto, la hiperpolarización de las neuronas talámicas determina que se filtre el paso de los estímulos a la corteza. Estos resultados, demostrados en animales anestesiados, han sido corroborados en el hombre mediante registros de potenciales evocados auditivos. La

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O1

b

O2

1s

Actividad de campo

1 mV

Neurona

500 ms

ANGEL NUÑEZ

Durante mucho tiempo se supuso que el único elemento que generaba el electroencefalograma era la actividad neuronal. Se ha demostrado, sin embargo, que las células de la glía pueden modular la actividad sináptica al secretar el neurotransmisor glutamato en respuesta a la actividad neuronal. Se impone, pues, considerar una nueva relación entre las células de glía y las neuronas. La relación de la glía con las neuronas se plasma en la aportación de aquélla al electroencefalograma. Los registros intracelulares y simultáneos de células de glía y neuronas corticales ponen de manifiesto oscilaciones en sus potenciales de membrana, sincrónicos con la actividad lenta cortical < 1 hertz (figura 5). El acoplamiento eléctrico que existe entre las células de la glía sugiere que su actividad sincrónica puede contribuir a la generación del electroencefalograma.

0,5 mV

4.

amplitud de los potenciales evocados disminuye durante la fase 2 del sueño lento en comparación con la vigilia; la disminución de la amplitud es aún mayor durante los períodos de fase 2 del sueño en los que abundan los husos de sueño. Otra de las posibles funciones de las oscilaciones durante el sueño de ondas lentas es la sincronización de grandes grupos neuronales. Tanto los husos de sueño como las oscilaciones delta observadas en la corteza adquieren, en el encefalograma, una amplitud mucho mayor que las oscilaciones rápidas observadas en vigilia o sueño paradójico, lo que indica que tales oscilaciones sincronizan una población de neuronas mayor. Una elevada sincronización de una extensa población neuronal cortical comporta, a buen seguro, una merma en la finura del análisis que estas neuronas pueden hacer de los estímulos

sensoriales. Ahora bien, si un estímulo de interés suficiente llega al SNC, la sincronización favorece que la respuesta neuronal resulte más intensa y despierte una respuesta conductual. La respuesta puede tener ciertas ventajas. Durante el sueño de ondas lentas, al SNC no le importa perder resolución. Acontece así al determinar la localización e intensidad de un estímulo táctil. Más decisivo que conocer si el estímulo sensorial de marras indica algún tipo de peligro o si encierra un determinado contenido informativo, resulta ser que sirva para despertar al individuo. Un ejemplo del aumento de la amplitud de la respuesta sensorial durante el sueño de ondas lentas lo hallamos en el complejo K. Durante la vigilia, un estímulo táctil produce un potencial evocado de unos pocos microvolt de amplitud que sólo es perceptible en el EEG si promediamos la respuesta a un Mente y cerebro 20/2006

Actividad de campo

Bibliografía complementaria NETWORK MODULATION OF A SLOW INTRINSIC OSCILLATION OF CAT THALAMOCORTICAL NEURONS IMPLICATED IN SLEEP DELTA WAVES: CORTICALLY INDUCED SYNCHRONIZATION AND BRAINSTEM CHOLINERGIC SUPPRESION. M. Steriade, R. Curro-Dossi y A. Núñez en Journal of Neuroscience, vol. 11, págs. 3200-3217; 1991.

Neurona

CELLULAR SUBSTRATES OF BRAIN RHYTHMS. M. Steriade en Electroencephalography. Dirigido por E. Niedemyer y F. Lopes da Silva, págs. 27-62. Williams & Wilkins; Baltimore, 1993. A NOVEL SLOW (< 1 HERTZ) OSCILLATION OF NEOCORTICAL NEURONS IN VIVO - DEPOLARIZING AND HYPERPOLARIZING COMPONENTS. M. Steriade, A. Núñez, F. Amzica en Journal of Neuroscience, vol. 13, págs. 32523265; 1993.

20 mV

Glía

LOW-FREQUENCY (< 1 HERTZ) OSCILLATIONS IN THE HUMAN SLEEP ELECTROENCEPHALOGRAM. P. Achermann, A. A. Borbely en Neuroscience, vol. 81, págs. 213-22; 1997.

0,2 s

5.

OSCILACIONES LENTAS EN CELULAS DE GLIA. La actividad de campo y de una neurona del área 5 de la corteza oscila a la frecuencia de las ondas delta en un gato anestesiado. El registro intracelular de una célula de glía cortical muestra oscilaciones en su potencial de membrana sincrónicamente con la neurona y con la actividad de campo. En la parte inferior se muestra un detalle de las oscilaciones.

número elevado de estímulos. En cambio, durante el sueño de ondas lentas basta un solo estímulo para generar un complejo K observable en el EEG (figura 4b).

Facilitación sináptica Por ultimo, importa recordar que la activación sincrónica y rítmica de las células en la corteza durante las oscilaciones características del sueño de ondas lentas puede provocar fenómenos de facilitación sináptica. Por ejemplo, la estimulación eléctrica del tálamo a la frecuencia de los husos de sueño, 10 hertz, insta una respuesta cortical de intensificación. Se trata de una estimulación repetitiva de las fibras talamocorticales. La respuesta cortical de intensificación insta potenciales sinápticos excitadores, los PSE, que se generan en la corteza cerebral. Con ello se privilegia la aparición de potenciales de acción y, por tanto, la incoación de procesos de consolidación de la memoria o el aprendizaje. Mente y cerebro 20/2006

Durante el sueño de ondas lentas las neuronas talamocorticales expresan actividades rítmicas a la frecuencia de las ondas delta y de los husos de sueño, debido a la combinación de propiedades electrofisiológicas de esas células nerviosas y a sus conexiones sinápticas. La elevada sincronización de las oscilaciones provoca su difusión a otros centros subcorticales, modificando su actividad. Estas oscilaciones lentas son tan importantes en el procesamiento de la información que maneja el SNC como las oscilaciones más rápidas del EEG observadas durante la vigilia o el sueño paradójico. Se trata, simplemente, de que la actividad del SNC se acomoda a otros niveles de neurotransmisores que originan cambios en la descarga de las neuronas.

ANGEL NUÑEZ es profesor titular de biología celular de la facultad de medicina de la Universidad Autónoma de Madrid. Allí dirige un laboratorio de electrofisiología interesado en el procesamiento de la información sensorial.

ANGEL NUÑEZ

10 mV

UNIT ACTIVITY OF RAT BASAL FOREBRAIN NEURONS: RELATIONSHIP TO CORTICAL ACTIVITY. A. Núñez en Neuroscience, vol. 72, págs. 757-66; 1996.

2 mV

1s

THE K-COMPLEX: ITS SLOW (< 1 HERTZ) RHYTHMICITY AND RELATION TO DELTA WAVES. F. Amzica y M. Steriade en Neurology, vol. 49, págs. 952-59; 1997. EVENT-RELATED POTENTIALS TO TONES IN THE ABSENCE AND PRESENCE OF SLEEP SPINDLES. M. Elton, O. Winter, D. Heslenfeld, D. Loewy, K. Campbell y A. Kok en Journal of Sleep Research, vol. 6, págs. 78-83; 1997. THALAMOCORTICAL SYNAPSES. M. A. Castro-Alamancos y B. W. Connors en Progress in Neurobiology, vol. 51, págs. 581-606; 1997. ELECTROPHYSIOLOGICAL CORRELATES OF SLEEP DELTA WAVES. F. Amzica y M. Steriade en Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, vol. 107, págs. 69-83; 1998. DYNAMIC SIGNALING BETWEEN ASTROCYTES AND NEURONS. A. Araque, G. Carmignoto y P. G. Haydon en Annual Review of Physiology, vol. 63, págs. 795-813; 2001. THE ROLE OF SLEEP IN LEARNING AND MEMORY. P. Maquet en Science, 294, págs. 10481052; 2001. GLIAL AND NEURONAL INTERACTIONS DUSLOW WAVE AND PAROXYSMAL ACTIVITIES IN THE NEOCORTEX. F. Amzica y M. Massimini en Cerebral Cortex, vol. 12, págs. 1101-13; 2002. RING

ELECTROPHYSIOLOGICAL EVIDENCE FOR THE EXISTENCE OF A POSTERIOR CORTICAL-PREFRONTAL-BASAL FOREBRAIN CIRCUITRY IN MODULATING SENSORY RESPONSES IN VISUAL AND SOMATOSENSORY RAT CORTICAL AREAS. L. Golmayo, A. Núñez y L. Zaborszky en Neuroscience, vol. 119, págs. 597-609; 2003.

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Sincronización neuronal ¿Cómo decide el cerebro que algo resulta interesante? Los nuevos datos demuestran que las neuronas descargan de manera conjunta y con una secuencia rápida para atraer la atención de la conciencia

Andreas K. Engel, Stefan Debener y Cornelia Kranczioch

C

on una sonrisa socarrona, el profesor anuncia un pequeño experimento: “Ahora verán ustedes un pequeño vídeo, en el que dos equipos juegan al baloncesto. Les ruego que cuenten cuántas veces se pasa el balón el equipo con la camiseta blanca. Y, por favor, no hablen en ningún momento con sus compañeros”. Unos segundos más tarde, aparece una película muda sobre el telón del auditorio. Tres jugadores con camiseta oscura y otros tres con camiseta clara no paran de corretear de un lado a otro. El público se mantiene quieto con alguna que otra risa. No es nada fácil fijar la vista en los “blancos”. Al cabo de unos minutos, acaba la película. Casi todos los espectadores opinan que la tarea es muy sencilla. Alguno intercambia entre cuchicheos el número con los compañeros. A continuación, el profesor universitario se dirige de nuevo a sus alumnos: “¿Qué les ha parecido el gorila?” Silencio total. El vídeo empieza de nuevo y a los pocos segundos se oye un murmullo entre la multitud: delante de todos se pavonea una persona con un disfraz de mono. En todo momento visible, el “gorila” no se mueve detrás de los jugadores, no, se queda en medio del tumulto y se golpea triunfante el pecho. Cuando los dos psicólogos Daniel J. Simons y Christopher F. Chabris, de la Universidad de Harvard, proyectaron esta película a los probandos en 1999, se sorprendieron mucho: uno de cada dos no había visto al monstruo peludo la primera vez. ¿Cómo era posible? Quizá los participantes se habían concentrado tanto en los jugadores blancos que habían extinguido los objetos oscuros

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en movimiento. Cuando se pidió a los probandos que siguieran los pases del equipo vestido de negro, 8 de cada 10 reconocieron al gorila. Como neuroinvestigadores de la cognición deseamos averiguar qué se oculta detrás de estos fenómenos: ¿Qué ocurre en nuestro cerebro cuando nos concentramos voluntariamente en algo? ¿Hay alguna instancia en nuestra cabeza que decida qué información debe dirigirse a la conciencia y qué otra, no? ¿Cómo influyen nuestras intenciones, necesidades y expectativas en lo que percibimos?

Wundt, Helmholtz y James La psicología se ocupó desde el principio en averiguar la influencia que los procesos de la atención ejercen sobre la percepción. Ya en 1890, el filósofo y psicólogo norteamericano William James (1842-1910) analizó en su conocida obra Principios de Psicología muchos rasgos esenciales de la atención. Se basaba en los estudios de otros científicos, como por ejemplo Wilhelm Wundt (18321920) o el fisiólogo berlinés Hermann von Helmholtz (véase el recuadro “Instantáneas de la conciencia”). La capacidad de la conciencia está muy limitada, concluyó James, por lo que no podemos “prestar atención simultánea a todo”. La atención representa, más bien, un mecanismo de selección que concentra la conciencia en determinados estímulos para procesarlos de manera eficaz. Además, este investigador separó diversas variantes de la atención. La atención se dispara “sola” ante un olor penetrante, una sirena de la policía o una mujer que se pasee, con un vestido de noche color rojo intenso, en medio de hombres vestidos de gris o de negro; todos estos estímulos despiertan nuestra atención sin ningún esfuerzo.

Por otro lado, también podemos regular la atención de una manera activa y voluntaria, por ejemplo, al espiar la conversación de la mesa de al lado en una fiesta ruidosa. William James estableció asimismo estos dos tipos de atención a los que denominó ascendente y descendente. Según el contexto, estos dos conceptos tienen un uso muy diferente. La definición más habitual hace referencia a la secuencia jerárquica de los procesos neuronales: en un proceso ascendente los estímulos llegan de forma automática a nuestra conciencia debido a su espectacularidad. En un proceso descendente el proceso inicial tiene lugar en los centros superiores del cerebro que nos impulsan a prestar atención activa a un estímulo determinado. Los trabajos de William James y Hermann von Helmholtz a comienzos del siglo XX propiciaron multitud de estudios psicológicos, pero la investigación neurocientífi ca del tema se inició mucho más tarde: en 1985, el grupo de trabajo de Robert Desimone, del norteamericano Instituto Nacional de Salud Mental en Bethesda, observó por primera vez cómo la actividad de algunas neuronas de la corteza visual de los macacos de la India se modificaba según la atención. Estos experimentos resultan muy laboriosos porque no es necesario narcotizar a los animales sino que deben participar activamente en el experimento. Por suerte, el cerebro no es sensible al dolor, por lo que los monos no sienten las sondas implantadas.

Monos atentos Robert Desimone y su colaborador Jeff Moran descubrieron que algunas neuronas del área V4 de la corteza visual —región esencial para la percepción de Mente y cerebro 20/2006

los colores— descargan con más rapidez si el animal de experimentación se concentra en una barra coloreada. En cambio, estas mismas neuronas se activan bastante menos si se presentan las barras a los monos pero éstos no les prestan atención. Los datos de Desimone resultaron trascendentes pues demuestran que un proceso mental, como la regulación activa de la atención, se puede fijar en unas cuantas neuronas. A continuación, los estudios de la atención experimentaron un impulso enorme. Así, otros investigadores demostraron más tarde que la atención activa no sólo se refleja en las etapas de procesamiento superior del sistema visual, como el área V4, sino que sus efectos alcanzan los niveles jerárquicos inferiores del procesamiento del estímulo cortical.

Descarga sincrónica cerebral Todos estos estudios asocian la atención sólo a un incremento de la “tasa de descarga” neuronal. Los hallazgos neurobiológicos más recientes se dirigen en una dirección totalmente opuesta: existe otro aspecto importante en los procesos de atención, a saber, la posibilidad de sincronizar la actividad —o, de manera más precisa, los tiempos de los potenciales de acción— de las diferentes neuronas. Muchos neuroinvestigadores suponen, desde hace ya algunos años, que aquí reside la solución al mayor problema de la investigación de la conciencia, el llamado problema de asociación. Supongamos que aparece de repente sobre la mesa un saltamontes. Antes de que el animal tome una conciencia tridimensional, deben activarse regiones del cerebro separadas entre sí. Una procesa el color, otra el tamaño, la tercera la profundidad espacial y así sucesivamente. ¿Cómo une el cerebro todas estas características distintas en una sola imagen, la del saltamontes verde? Hace más de 20 años que el neuroinformático de Bochum Christoph von Mente y cerebro 20/2006

der Malsburg propuso una solución al problema de la asociación. La sincronización exacta de las actividades de distintas neuronas podría servir para agrupar estas asociaciones —las denominadas “assemblies”— que colaboran con tanta eficacia. Los impulsos eléctricos de neuronas de la misma asociación funcional estarían, según su hipótesis, sincronizados con una exactitud asombrosa, en cuestión de milésimas de segundos. Todas las neuronas, que se ocupan de distintos aspectos de la percepción del mismo objeto, pueden vibrar con la misma cadencia. La propiedad común de las características se manifiesta, pues, con un ritmo conjunto. Muchísimos grupos de trabajo, entre otros el de Wolf Singer, del Instituto Max Planck de Investigación Cerebral de Frankfurt, han demostrado en los últimos años que este “ballet neuronal” de Malsburg existe. Andreas Engel, Peter König y Wolf Singer realizaron, a finales de los años ochenta, un experimento muy revelador. Se presentó un patrón diferente de barras a un gato (véase la figura 2). Cuando se ofrece al animal un único objeto como estímulo, la sincronización entre las neuronas del sistema visual, analizadoras de las características del objeto, es muy intensa. Sin embargo, este ritmo común se rompe

si se presentan dos objetos distintos. La sincronización tiene lugar con oscilaciones rápidas del potencial con una frecuencia característica, entre 30 y 100 hertz, franja que los investigadores del cerebro denominan “banda gamma”. A comienzos de los años noventa, poco después de que se hubiera estudiado mejor la descarga sincrónica neuronal, el premio Nobel de medicina Francis Crick (1926-2004) y el neuroinformático californiano Christof Kock ampliaron la hipótesis de Malsburg. Sólo las señales del “equipo” neuronal especialmente bien coordinado tenían la fuerza de penetración suficiente para alcanzar la conciencia; éste era el postulado de los dos investigadores. Hace 15 años, estas afirmaciones parecían una provocación porque no existía ningún dato empírico directo que las probara. Entre tanto, diversos experimentos confirman la hipótesis de Crick-Koch. Pascal Fries, hoy en el Centro Donders de la ciudad holandesa de Nimega, Wolf Singer, Andreas Engel y otros colaboradores del Instituto Max Planck de Frankfurt realizaron algunos experimentos entre 1995 y 1998. Utilizaron para ello un paradigma experimental con el que se puede analizar la “competencia binocular”: si se ofrecen dos imágenes muy distintas al ojo izquierdo

Resumen/Fundamentos neuronales de la atención • Cuando dirigimos nuestra atención sobre algo, se sincroniza la actividad de las neuronas que se ocupan de ese objeto. Al parecer, éste es un requisito previo para que la información llegue a la conciencia. • La atención activa mejora la sincronización: si estamos atentos a la aparición de un objeto, entonces sincronizamos las neuronas correspondientes con antelación y propiciamos la transmisión de los datos. • Todo indica que el cerebro se responsabiliza de una “anticipación” neuronal constante, que no sólo depende de los estímulos externos sino también de la dinámica cerebral interna. Por eso, nuestras intenciones, expectativas o estado de ánimo influyen en el modo en que percibimos y vivimos nuestro entorno.

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y al derecho a través de unas gafas especiales, no es posible fusionarlas con una percepción única. Esta situación dual la resuelve el cerebro tratando preferentemente la información de uno de los ojos y suprimiendo la del otro. Por eso, los probandos sólo reconocen una de las imágenes. En primer lugar, se representa una de las imágenes y, unos segundos más tarde, la otra. Esta “oscilación” regular de la percepción ocurre sin que se modifiquen los estímulos externos.

18

SIGANIM, SEGUN GAZZANIGA, IVRY, MANGUN; COGNITIVE NEUROSCIENCE, THE BIOLOGY OF THE MIND, NORTON & CO, 2002

A F

S C

Z

N

W U

G Q

S

K

Y Z

A W

A

Z S R J P H L V F CFI M ON A L +F X DE E OC G L O DE L N A AT M B ENCIO O N I E D

A DA

U

IR

C

Hermann von Helmholtz (1821-1894) realizó un descubrimiento interesante a través de un experimento sencillo, pero eficaz: pegó en la pared de su laboratorio una pantalla con letras. Si se acercaba, la mayoría de las letras se quedaba en la periferia de su campo visual. Luego, oscurecía la habitación, regresaba a su posición e iluminaba la pared durante fracciones de segundo con las chispas eléctricas de una lámpara de arco voltaico. Fascinado, Helmholtz comprobó que, sin despegar los ojos del centro, marcado con una cruz, podía reconocer los símbolos de una determinada parte de la pantalla si poco antes de apagar la luz dirigía su atención a ellos. No así el resto de las letras de la pantalla. Lo que Helmholtz descubrió, gracias a ese experimento, fue la selectividad espacial de la atención. Hoy sabemos ya que estas aplicaciones “ocultas” de la atención —no reconocibles para un observador externo— se dan también en la audición y el tacto. Las observaciones de Helmholtz inspiraron a investigadores posteriores, quienes compararon la atención con un “proyector psíquico” que ilumina los estímulos —como el cono luminoso de una linterna— y los hace conscientes. Con esta metáfora se asocia tradicionalmente la idea de que el área iluminada por el “proyector” tiene que relacionarse con el espacio y, por consiguiente, sólo debe existir un proyecto único e indivisible, dada la capacidad limitada de nuestro sistema de atención. Por este motivo, jamás podremos contemplar simultáneamente, en nuestro campo visual, objetos situados a una distancia diferente, sino de manera sucesiva. Esta teoría era admitida hasta hace muy poco tiempo. Sin embargo, los datos más recientes de la investigación revelan que no siempre sucede así. Los experimentos de doble tarea, como los llevados a cabo en 2002 por FeiDei Li y Ruffin VanRullen, del Instituto de Tecnología de California, lo confirman. En los ensayos en cuestión, los voluntarios debían resolver tareas de percepción con formas geométricas que se fundían en el centro de una pantalla. Al mismo tiempo, se les solicitó que indicaran si se veía algún animal en las fotografías naturales, que aparecían brevemente en la periferia de la pantalla; para asombro de los investigadores, los probandos resolvieron la tarea. Los experimentos del grupo dirigido por Matthias Müller, de la Universidad de Leipzig, efectuados en el año 2003, demuestran también que la atención visual se puede dirigir simultáneamente y sin problemas a dos objetos diferentes. Los investigadores presentaron a sus probandos símbolos geométricos en cuatro lugares diferentes de una pantalla. Los participantes debían saber si aparecía simultáneamente un “8” en dos de las posiciones indicadas. Para la mayoría de los probandos no supuso ningún problema este ejercicio, aunque los símbolos sólo aparecieran

T

DIRE

Instantáneas de la conciencia

S

R

H

¿LINTERNA EN LA CABEZA? Hermann von Helmholtz ofreció, ya en sus experimentos, un modelo clásico de la atención: según este modelo, la atención se asemeja a un proyector que ilumina en la conciencia los estímulos contemplados. Sabemos ahora que podemos dirigir simultáneamente nuestra atención a sitios diferentes sin ningún problema.

durante un cuarto de segundo. Por eso, no es muy probable que las personas dirijan su foco de atención, en un espacio tan exiguo, primero a una posición y luego a la otra. El registro de las corrientes cerebrales con el EEG puso, asimismo, de manifiesto que la elaboración atenta de los estímulos presentados en las posiciones escogidas se desarrollaba de manera simultánea. En el futuro no debería hablarse ya de la atención como un proyector oscilante, sino entendida como una combinación de instantáneas con las que nuestro cerebro toma conciencia de todo lo importante.

Competencia binocular ¿Cómo se refleja la competencia binocular en el plano neuronal? Nosotros comparamos dos grupos de neuronas de la corteza visual de un gato: uno de ellos se ocupa de los rasgos de la imagen izquierda y el otro, de los de la derecha. Según la conducta del animal, podíamos interpretar qué imagen estaba percibiendo en ese momento. Como se comprobó, la sincronización neuronal en el lado de la “imagen ganadora” era siempre mayor que en el de la “perdedora”. Por

lo que se refiere a la tasa de descarga, los dos equipos de neuronas no se diferenciaban entre sí. Estos resultados demuestran que la intensidad de la sincronización neuronal influye decisivamente en el procesamiento de las señales que entran en el cerebro y, en consecuencia, en la percepción consciente. Pascal Fries demostró hace algunos años que la regulación activa de la atención también influye en la sincronización gamma. Este investigador trabajó en el laboratorio de Robert Desimone Mente y cerebro 20/2006

CORTESIA DE DANIEL SIMONS. DE SIMONS, CHABRIS EN PERCEPTION, VOL 28, PAGS. 1059-1074; 1999

1.

El efecto de la espera se refleja muy bien en un experimento con estímulos acústicos. Al escuchar una serie de tonos, prácticamente iguales, los probandos debían prestar atención a aquellos de diferente intensidad. Los “estímulos” esperados potenciaron la actividad gamma de alta frecuencia del cerebro: los ruidos inesperados y altos, que atraen automáticamente la atención, carecieron de este efecto. La sincronización rítmica y reforzada de la banda gamma constituye, al parecer, un buen indicador —con independencia del sistema sensorial que se evalúe— de la atención activa: cuando dirigimos activamente la atención a un estímulo, no sólo varía la tasa de descarga de cada neurona sino que mejora también la Mente y cerebro 20/2006

AMPLITUD DE LA SEÑAL

Neuronas con descarga sincronizada

+

0 ESTIMULO

− 60 40 20

ESTIMULO

TIEMPO DESDE EL COMIENZO DEL ESTIMULO

Las regiones activas del cerebro emiten señales eléctricas que se pueden registrar con ayuda de electrodos implantados en el cuero cabelludo (parte superior derecha ). Si se realizan estas mediciones EEG con muchos electrodos, es posible reconstruir, a través de procedimientos matemáticos, el lugar donde se originan las señales correspondientes (parte superior izquierda ). Los estímulos sensoriales dan respuestas oscilatorias en el EEG (parte central ) que resultan de la actividad sincrónica de muchas neuronas. Se puede estudiar el reparto de frecuencias de las señales medidas en cada electrodo y la modificación de este reparto con el tiempo, tras la aparición del estímulo. Los colores intensos aumentan la actividad en la zona correspondiente de tiempo-frecuencia (abajo ).

CORTESIA DEL EQUIPO DE LOS AUTORES

Neuronas expectantes

EFECTO ASOMBROSO. Pídale a un amigo, antes de ver el vídeo, que cuente los pases que se dan los jugadores vestidos de blanco. ¡Es muy probable que ni siquiera se dé cuenta del mono!

FRECUENCIA EN HERTZ

con monos a los que se les había adiestrado para dirigir su atención sobre un lugar concreto de la pantalla al recibir la señal; poco después, se fundía el estímulo deseado. Si el estímulo aparecía en el lugar esperado, las oscilaciones gamma eran mucho más acusadas. En cambio, la sincronización se debilitaba en cuanto los animales de experimentación ponían su atención en otros estímulos. Estas mediciones con electrodos implantados sólo se pueden practicar entre seres humanos durante la cirugía cerebral. Por eso, para medir la actividad gamma solemos basarnos en la electroencefalografía (EEG, véase el recuadro “Neuronas con descarga sincronizada”). Hace poco realizamos un experimento de atención en el que ofrecimos a los probandos una secuencia rápida de letras que aparecían durante una décima de segundo en una pantalla. Casi todas ellas eran oscuras, pero de vez en cuando surgían letras verdes que los probandos debían contar en silencio (véase la figura 3). Tras analizar las señales EEG registradas al mismo tiempo, se comprobó que sólo el procesamiento de las letras verdes se asociaba a un incremento en la actividad de alta frecuencia en la región gamma.

19

REPRESENTACION ESQUEMATICA

sincronización entre todas las neuronas que participan en la codificación de este estímulo, como una orquesta sinfónica que tras afinar cada instrumento, empieza a tocar al unísono. ¿De qué manera pueden nuestras intenciones y necesidades modificar la atención? Gracias a la resonancia magnética funcional (RMf) podemos localizar las regiones del cerebro que deciden la percepción consciente de un estímulo. Para ello necesitamos un paradigma de experimento en el que se puedan comparar dos estados: en el primero se dirige la atención a la percepción consciente del estímulo, y en el segundo, ese mismo estímulo no llega a la conciencia. Nuestro grupo se sirvió del fenómeno de percepción de las lagunas atencionales, en inglés “attentional blink” (“parpadeo de la atención”). Para el experimento volvimos a presentar una secuencia de letras a los probandos en una sala de resonancia magnética. Esta vez sólo aparecía una letra verde entre dos letras negras que cambiaban rápidamente y el probando debía indicar, al final de la prueba, si se trataba de una vocal (véase la figura 5). Al mismo tiempo, durante el experimento, el probando debía prestar atención a la aparición de una “X” negra que se presentaba en distintos tiempos después del primer objetivo verde.

SIGANIM, SEGUN ANDREAS ENGEL

2.

GATOS CON PROBLEMAS DE ASOCIACION. El animal de experimentación percibe, a la izquierda, dos barras que se mueven por la imagen en distintas dirección (flechas). Un grupo de neuronas direccionales de la corteza visual responde al movimiento de la primera barra y otro, al de la segunda. Las dos poblaciones neuronales descargan de forma independiente. Cuando se contempla la barra vertical, en la imagen de la derecha, que se desplaza a la izquierda o a la derecha, los dos grupos de neuronas sincronizan su actividad.

La atención de los probandos durante el experimento reveló claras lagunas: si la “X” aparecía muy poco después de la letra verde —un tercio de segundo— no era percibida en absoluto por la mitad de los probandos. Si se prolongaba el tiempo después del primer estímulo, se elevaba de nuevo la tasa de aciertos.

Letreros mal colocados Traducido a la vida cotidiana, esto significa, por ejemplo, que las señales de tráfico colocadas una detrás de otra se pasan más fácilmente por alto. Si una persona conduce a 100 km/hora y se coloca un segundo letrero a unos 10 metros de otro cartel importante, este segundo incide en la laguna de atención. Probablemente, sería mejor colocar los dos letreros juntos. Al final del experimento comparamos los resultados de la RMf de la siguiente manera: confrontamos a los probandos que habían percibido la “X” con aquellos a quienes se les había presentado la “X” pero no la habían reconocido. Curiosamente, se observaron claras diferencias de actividad en muy pocas regiones cerebrales, entre ellas en dos

regiones del lóbulo frontal superior y lateral (corteza frontal) y en una región del lóbulo parietal superior (corteza parietal). Su participación en la regulación atencional se conoce desde hace tiempo: así, algunos pacientes, que han sufrido un ictus en determinadas regiones del lóbulo temporal, no pueden dirigir su atención a determinadas partes del campo visual, porque tampoco las perciben de modo consciente. Sin embargo, nos sorprendió la diferencia hallada en el sistema límbico, en concreto en el núcleo amigdalino (amígdala), que interviene normalmente en las reacciones emocionales. Al parecer, el control de la atención y la elección de las señales, que impulsan el estímulo hasta la conciencia, depende también del estado de nuestro sistema emocional. Los experimentos descritos resuelven otra pieza del rompecabezas en la búsqueda de las bases de la conciencia: la oscilación gamma, estrechamente asociada a la percepción consciente, no sólo depende de los estímulos externos, sino también de la dinámica interna flexible del cerebro. Creemos que existe una anticipación neuronal continua y activa de los posibles estímulos. En verdad, Pascal Fries y otros investigadores midieron efectos de sincronización en las regiones visuales antes de que se presentara el estímulo esperado por los animales. Al parecer, ciertas regiones cerebrales, como la corteza frontal o el sistema límbico, influyen en la sincronización de las regiones sensoriales. Todos los estímulos que llegan al cerebro ponen en marcha patrones de acoplamiento temporales. Si éstos se ajustan a las expectativas, se potencian las señales correspondientes a través de un efecto de resonancia y se retransmiten. Si frustran la expectativa, se extingue el mensaje neuronal transmitido. Aplicado al “experimento del gorila”, esto quiere decir que los proban-

LETRA A LETRA. La atención voluntaria se acompaña de ondas muy rápidas en el EEG. Si se pide al probando que cuente las letras verdes que se presentan en una secuencia de letras negras, los estímulos contemplados desencadenan una actividad de alta frecuencia en la región comprendida entre 30 y 100 hertz, la denominada banda gamma.

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RESPUESTA DE LA BANDA GAMMA CORTESIA DEL EQUIPO DE LOS AUTORES

3.

FRECUENCIA DE LA ACTIVIDAD CEREBRAL EN HERTZ

100

ESTIMULO

1 0 500 TIEMPO DESDE EL INICIO DEL ESTIMULO EN MILISEGUNDOS Mente y cerebro 20/2006

SIGANIM, SEGUN EL EQUIPO DE LOS AUTORES

SFC Red de selección

PPC LFC

4.

INSTIGADOR NEURONAL. Aunque la conciencia reclame la interacción de múltiples regiones cerebrales, sólo algunas de ellas despiertan ante lo que se presenta al ojo psíquico. Las “lagunas atencionales” obedecen, tal parece, a una red a la que pertenecen, entre otros, las regiones frontal (SFC, LFC) y parietal (PPC) y la amígdala (AMY).

AMY

Area visual

5.

dos esperan cualquier cosa menos la presencia de un hombre disfrazado de mono. Además, sus cerebros se habían concentrado en los jugadores blancos. Toda la información sobre los monos, que llegaba a su retina, contradecía la expectativa neuronal y era extinguida sin miramientos. La sincronización neuronal aporta, en principio, “orden” al mundo psíquico. En la realidad, los defectos cognitivos y la incoherencia del pensamiento de los

PARPADEO PSIQUICO. Si se pide a los voluntarios de un experimento que resuelvan dos tareas que se suceden en muy poco tiempo, su atención se ve sometida a una dura prueba. Si el segundo estímulo se presenta de 200 a 300 milisegundos después del primero, las facultades para su reconocimiento se derrumban. Sólo cuando se dilata el tiempo entre estímulos, se reconocen con mayor precisión. PRIMER ESTIMULO

SEGUNDO ESTIMULO ¿VOCAL? ¿X?

FACULTAD DE RECONOCIMIENTO (PORCENTAJE)

ANDREAS K. ENGEL es director del Instituto de Neurofisiología y Fisiopatología de la Clínica Universitaria de Hamburgo-Eppendorf. STEFAN DEBENER trabaja en el Instituto MRC de Investigación de la Audición en Southampton. CORNELIA KRANCZIOCH es neuropsicóloga clínica del Centro sajón de Epilepsia de Radeberg.

Bibliografía complementaria GORILLAS IN OUR MIDST: SUSTAINED INATTENTIONAL BLINDNESS FOR DYNAMIC EVENTS. D. J. Simons y C. F. Chabris en Perception, vol. 28, págs. 1059-1074; 1999. DYNAMIC PREDICTIONS: OSCILLATIONS AND S YNCHRONY IN T OP -DOWN P ROCESSING. A. K. Engel, P. Fries y W. Singer en Nature Reviews Neuroscience, vol. 2, págs. 704-716; 2001.

100

CORTESIA DEL EQUIPO DE LOS AUTORES

pacientes esquizofrénicos se relaciona con anomalías en los acoplamientos de la banda gamma. Sin embargo, el cerebro sano no es ni mucho menos un receptor pasivo de noticias del medio, sino un sistema activo que se autorregula a través de una dinámica interna compleja. Nuestra experiencia, nuestras intenciones, nuestras expectativas y nuestras necesidades modifican esta dinámica y determinan la manera en que percibimos y vivimos nuestro medio. Dicho de una manera exagerada, el “yo” contempla sobre todo sus propias circunstancias. Y una de las estrategias más importantes consiste en seleccionar de manera muy precisa a quién se le concede acceso a la conciencia.

TEMPORAL BINDING AND THE NEURAL CORRELATES OF SENSORY AWARENESS. A. K. Engel y W. Singer en Trends in Cognitive Sciences, vol. 5, págs. 16-25; 2001.

LAGUNAS DE ATENCION

INVASIVE RECORDINGS FROM THE HUMAN BRAIN: CLINICAL INSIGHTS AND BEYOND. A. K. Engel et al. en Nature Reviews Neuroscience, vol. 6, págs. 35-47; 2005. 1 100

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300

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500

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700

DEMORA EN MILISEGUNDOS ENTRE EL PRIMERO Y EL SEGUNDO ESTIMULOS Mente y cerebro 20/2006

NEURAL CORRELATES OF CONSCIOUS PERCEPTION IN THE ATTENTIONAL BLINK. C. Kranczioch y S. Debener et al. en Neuroimage, vol. 24, págs. 704-714; 2005.

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Una nueva imagen del hombre Comienza a configurarse una nueva disciplina que estudia la ética de las neurociencias y las bases neurocientíficas de la moral

Thomas Metzinger

S

upongamos que el lector participa, en calidad de persona sana, en un estudio en el que se investiga, con técnicas de formación de imágenes, la relación entre la memoria a largo plazo y la estructura de la personalidad. Al escanearle el cerebro se descubre, con gran sorpresa, que debido a un tumor inextirpable le quedan seis meses de vida. ¿Desearía el lector que se lo dijeran? ¿No sería preferible dejar pasar el tiempo, vivir despreocupado hasta que aparecieran los primeros síntomas y retrasar lo máximo posible la noticia? Pero, ¿no tiene el lector “derecho a no saber”? Al fin y al cabo, se ha ofrecido como sujeto de control, no como paciente. ¿Se le podría permitir que siguiera conduciendo el coche, aunque no se sabe cuándo aparecerán las primeras manifestaciones del ataque? ¿Desearía, quizá, que, en un caso así, se informara primero a sus parientes antes que a él mismo? Póngase ahora en el lugar del investigador. Entre las personas de control de un ensayo típico suelen descubrirse, hasta en un 40 por ciento de los casos, anomalías cerebrales. De éstas, presentan importancia clínica directa entre el dos y el ocho por ciento. El investigador de nuestro trabajo estudia la memoria; no es ningún médico radiólogo. ¿Podemos cargar sobre el investigador en cuestión el peso de la responsabilidad de diagnosticar las graves alteraciones cerebrales, de consultar cuanto antes a los especialistas y, dado el caso, informar a sus probandos, que quizá no lo desean? Pueden verse afectados, amén de los voluntarios y el investigador, los intereses de terceros. Pensemos en las

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enfermedades genéticas, que pueden ser heredadas por los hijos, o en los traumatismos craneales, que no pueden originarse por casualidad. A las compañías de seguros no les alegran estos diagnósticos fortuitos, pues han de costear las eventuales revisiones médicas posteriores. La relación éticamente correcta con estos diagnósticos casuales constituye sólo un ejemplo de los problemas con los que tiene que vérselas la neuroética. Pero esa nueva disciplina se ocupa de mucho más: la temática de la neuroética abarca desde la aplicación militar de los resultados de la investigación en neurociencias hasta la transformación de nuestra imagen del hombre; desde la política en torno a las drogas hasta las consecuencias sociales y culturales de las técnicas innovadoras con las que el hombre podría, en el futuro, extender, manipular y controlar su propia mente a través del cerebro. La neurotecnia será también, en muchos casos, una técnica de la conciencia. Por ese motivo, lo que en última instancia necesitamos es no sólo neuroética, sino también una ética de la conciencia, es decir, una teoría que nos indique qué es un estado de conciencia bueno. Los propios investigadores del cerebro prestan atención a los problemas éticos que surgen de su actividad investigadora.

Refuerzo cognitivo La forma más antigua de neurotecnia nos la ofrece el empleo, en fiestas rituales y ceremonias religiosas, de substancias psicoactivas para curar enfermedades. La búsqueda de la euforia y el éxtasis, de mantenerse despierto y sentirse bien por medio de substancias que inciden en el

cerebro es una vieja tradición humana. Desde la infusión de hierbas medicinales hasta el peyote, en todas las épocas y culturas los hombres han tratado de modificar su estado de conciencia. La moderna neurofarmacología pone en nuestras manos mejores medios para trucar nuestra mente. Se están desarrollando los primeros potenciadores cognitivos: fármacos que prometen aumentar nuestra capacidad mental y la inteligencia general. Es previsible que dispongamos pronto de medicamentos que mejoren el estado de alerta o la atención, la memoria a corto plazo y la capacidad de concentración. ¿Cree el lector que se ha de evaluar de modo distinto una tesis doctoral redactada bajo el influjo de tales medios modernos de dopaje mental, que otra en la que el doctorando se ha ayudado sólo de los viejos métodos de la ingesta de café y té? ¿Deberían someterse en el futuro al control de orina los universitarios antes del examen oral de licenciatura? Otra categoría que irá ganando en importancia en el futuro son los “fármacos de estilo de vida”. Supongamos que existiese una pastilla sin apenas efectos secundarios, ingerible a lo largo de 30 o 40 años sin crear adicción. Una píldora que le tranquiliza y le alegra, que le hace sentirse durante todo el día “mejor que muy bien” y que le pone en la cara la magia de un sutil centelleo. ¿Le gustaría tomarse una de estas pastillas? ¿Conoce usted a personas que, sin duda, deberían tomarse esta píldora, por ejemplo, su jefe?

Política inteligente de drogas para el futuro Surgen nuevos problemas éticos ante la relación entre el consumo legal y Mente y cerebro 20/2006

SIGANIM

EN EL CENTRO, EL CEREBRO. Compete a la neuroética abordar los desafíos que nos presentarán el progreso del conocimiento y las aplicaciones de la investigación del cerebro.

el ilegal de drogas. La industria farmacéutica, en el desarrollo de nuevos medicamentos legales (por ejemplo, el modafinil, un estimulante), se plantea llegar a ciudadanos que demandan ese tipo de recetas, pese a que no tienen necesidad clínica de ellos. El mercado codiciado por la industria farmacéutica lo conforman los individuos que no se atreven a tomar sustancias psicoactivas ilegales y, sin embargo, quisieran incrementar su bienestar o su inteligencia. Seguirá, por supuesto, existiendo el mercado negro de drogas nuevas, cuyos posibles efectos secundarios peligrosos nunca pasaron por controles clínicos. La lección de la “ley seca” nos enseña que la represión gubernamental ejerce un control sólo limitado. Donde Mente y cerebro 20/2006

existe demanda, se crea mercado. Que este mercado sea legal o ilegal, podría ser irrelevante en el futuro. Por eso se plantean también en este punto nuevas cuestiones para la neuroética.

La mente como objeto público Imaginemos el cuadro siguiente: En el aeropuerto de Frankfurt, la policía ha apresado a un sospechoso, un presunto agente secreto estadounidense. El policía tiene un ejemplar del manual secreto de los agentes del FBI, que sólo utilizan en su formación los agentes del FBI y que ninguna otra persona ha llegado a ver nunca. El policía puede blandirle el manual. Más aún: puede descifrar, a través de determinadas expresiones del cerebro del sospechoso, si es o no la primera vez en su vida que lo ve.

También podría mostrar a un presunto terrorista fotografías de campos de entrenamiento de Al Qaeda para descubrir si ha estado allí alguna vez. Pero de igual modo podríase, como ya pasa en EE.UU., sacar de la cárcel a un inocente por medio de fotos y del controvertido método de “huellas dactilares del cerebro”, al evidenciarse que él no ha visto jamás ni a la víctima ni el lugar de los hechos. En pocas palabras, el común detector de mentiras ha quedado fuera de servicio por insolvente. Nuevos métodos posibilitarán a la policía y a la justicia penetrar con mayor fiabilidad en nuestra esfera mental íntima. Pero, ¿nos es lícito aplicar estos métodos? ¿Cuán fiables son realmente? ¿Deberían autorizarse en las diligencias policiales y como prueba juicial? La neuroética se extiende, en efecto, a cuestiones que tienen también una dimensión política.

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“Con los acelerados progresos en las neurociencias adquieren una importancia creciente las cuestiones éticas, jurídicas y sociales”. Judy Illes, directora del programa de neuroética de la Universidad de Stanford.

Neuroética: un nuevo campo de investigación • La neuroética es una disciplina reciente, que se ocupa de problemas morales que resultan del progreso del conocimiento de la investigación del cerebro en sus aplicaciones prácticas. • La neuroética investiga, además, los orígenes evolutivos y los fundamentos neurobiológicos de nuestra conducta moral: ¿Qué zonas del cerebro son competentes en la percepción de una injusticia? ¿Cómo surgen los sentimientos morales de culpa y compasión o la disposición a sacrificarse? ¿Cómo promovemos en los niños el desarrollo de estas áreas cerebrales? • Planteamientos algo más generales de la neuroética incluyen dimensiones culturales de la investigación del cerebro. ¿Qué consecuencias sociales hay que esperar, si los humanos pueden controlar sus características psicológicas y los contenidos de su conciencia gracias a las nuevas posibilidades de la técnica? • La “neuroantropología” es, en último término, un campo parcial de la neuroética que se ocupa específicamente del influjo ejercido por el aluvión de nuevas perspectivas sobre la comprensión de nosotros mismos y la imagen global del hombre.

si un sistema artificial le demuestra que no sólo está dotado de conciencia, sino también de afectos y que, por tanto, merece su comprensión?

Etica animal, ¿hermandad, esclavitud o automatismo? La investigación moderna de la conciencia busca los correlatos neuronales de la conciencia. Son aquellas características, apreciables en el cerebro, que bastan para que se formen determinadas vivencias conscientes. Los primeros resultados de la investigación muestran con creciente claridad que muchísimos animales poseen también estos correlatos neuronales de la conciencia. La capacidad de percibir y tener vivencias no aparecieron en el mundo con el hombre. Poseen una larga historia de millones de años. No somos los únicos que podemos sufrir experiencias dolorosas conscientes o sentimientos negativos, como pánico o miedo a la muerte. Los estudiosos del conocimiento podían mostrar, además, que más de un animal —por ejemplo, el calamar— es, de hecho, mucho más inteligente de lo que suponíamos hasta ahora. ¿Significa ello que deberíamos ser todos vegetarianos? ¿Qué estados de conciencia debemos imputar a los animales para lograr nuestros fines? La neuroética se interesa también por la moralidad de los experimentos con animales, no sólo en clínica, sino también en el marco de una investigación sobre la conciencia.

Buenos y malos estados cerebrales Los filósofos de la antigüedad plantearon ya la cuestión de la vida buena. Se trata no sólo de acciones moralmente ordenadas y de nuestro vivir en general,

Estados fenoménicos sintéticos Desde mi óptica filosófica, admito la posibilidad de una conciencia artificial. La misma teoría del automodelo de la subjetividad que propongo, señala, a grandes rasgos, qué condiciones se han de cumplir para generar en un sistema no biológico vivencias subjetivas. Ello no empece que, al mismo tiempo y por motivos éticos, me resista a la puesta en práctica de algo así. Los investigadores que no comparten mis reparos éticos se disponen a producir no sólo inteligencia artificial, sino también conciencia artificial. Se subsumen en el campo de lo que se ha dado en llamar “fenomenología sintética”. ¿Qué haremos, si los robots exigen derechos civiles? ¿Cómo se comportaría el lector,

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“Puesto que la neuroética se entrelaza con el bienestar del individuo y de la sociedad, su investigación no debe encerrarse en una torre de marfil”. Adina Roskies, filósofa en el College Dortmouth de New Hamshire.

Mente y cerebro 20/2006

Glosario • Metaética: la disciplina básica propiamente filosófica, que se ocupa de qué son las normas morales. ¿A qué se refieren los enunciados normativos (no sólo en la neuroética aplicada)? ¿Existen hechos y cualidades morales? ¿Podemos conocerlos? ¿En qué se apoyan las exigencias éticas concretas? • Neuroética descriptiva: exposición y análisis de las bases neurológicas de la conducta moral humana. • Neuroética normativa: estudio de los valores morales; en determinadas acciones y decisiones individuales tienen una función y, posiblemente, deben equilibrarse en la aplicación.

sino también de los estados de conciencia que consideramos buenos. ¿Qué conciencia queremos moldear en nuestros hijos? ¿Qué estado de conciencia nos es lícito imponer a los animales? ¿En qué estado de conciencia queremos morir? ¿Qué estados de conciencia queremos eliminar de nuestra cultura y cuáles queremos fomentar e incorporar en nuestra vida social, con la ayuda de la moderna neurología y ciencia del conocimiento? ¿Qué estados de conciencia se han de considerar legales en nuestra sociedad y cuáles ilegales? Detallémoslo con un ejemplo, el de la protección de nuestro cerebro ante el bombardeo de la publicidad y ofertas de ocio. Resulta aconsejable diseñar entornos que nos defiendan de

“Se trata de la imagen global del hombre y de sus consecuencias político-culturales. La neuroética constituye una interfaz entre las ciencias de la naturaleza y las ciencias del espíritu”. Thomas Metzinger

los constantes ataques de la jungla de información de Internet. En las escuelas podrían organizarse cursos de concienciación para que nuestros niños se sensibilicen ante la escasez de recursos y aprendan a desenvolverse con dicha preocupación. La neuroética abarca, parece claro, cuestiones particulares, de ámbito restringido, y problemas muy generales.

¿Qué vendrá tras la imagen cristiana del hombre? La investigación del cerebro nos ofrece muchas posibilidades de mejorar nuestra vida. Traerá consigo también un cambio en la imagen global del hombre, mayor que cualquier otra revolución científica anterior. Neurociencias y teoría de la evolución hacen más comprensible nuestra vulnerabilidad, nuestra finitud y nuestro origen intramundano. Para Bremen Hans Flohr, la investigación del cerebro le ha cortado al hombre su raíz divina. En esa perspectiva, Wolf Singer ha vuelto a poner sobre el tapete conceptos filosófico-teológicos clásicos tales como “abatimiento”, “humildad”

“La incompatibilidad entre el enfoque intuitivo o religioso de la persona y el enfoque de la neurología tendrá muy probablemente consecuencias de gran alcance”. Martha Farah, directora del Centro de Neurociencia Cognitiva de la Universidad de Pennsylvania.

Mente y cerebro 20/2006

y “solidaridad”, aunque no estén de moda [véase “La visión materialista de la neuroética”, en MENTE Y CEREBRO, n.o 4, pág. 56]. Hasta ahora, la imagen cristiana del hombre, a pesar de todas las disparidades de opinión, ha fijado por siglos la valoración moral de las interacciones entre humanos. La antropología neurocientífica ha liquidado esta imagen del hombre, pero sin aportar una teoría alternativa capaz de sustituirla. Por eso, ante los conocimientos de la moderna neurología, no debemos mezclar el ser con el deber y hemos de procurar mantener separadas las dos preguntas siguientes: ¿Cómo es en realidad el hombre? y ¿Cómo debería ser el hombre en el futuro? Neuroética y neuroantropología tejen una relación muy estrecha. THOMAS METZINGER es profesor adjunto en el Instituto para Estudios Avanzados de Frankfurt y docente de filosofía en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz.

Bibliografía complementaria DER BEGRIFF EINER BEWUSSTSEINSKULTUR. T. Metzinger en Jahrbuch 2002/2003 des Wissenschaftszentrums Nordheim-Westfalen, dirigido por G. Kaiser. Wissenschaftszentrum NRW, págs. 150-171; Düsseldorf, 2003. NEUROETHICS: MAPPING THE FIELD. Dirigido por S. Marcus. The Dana Press; Nueva York, 2004. EVERYDAY NEUROMORALITY. A. Roskies en Cerebrum, vol. 6, págs. 58-65; 2004. NEUROETHICS: THE PRACTICAL AND THE PHILOSOPHICAL. M. J. Farah en Trends in Cognitive Sciences, vol. 9, págs. 34-40; 2005. N EUROETHICS: DEFINING THE ISSUES IN THEORY, PRACTICE AND POLICY. J. Illes. Oxford University Press; Oxford, 2005.

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Acotaciones epistemológicas al problema mente-cerebro Durante siglos era incumbencia de los filósofos investigar nuestro mundo interior. A esa tarea se han apuntado hoy los neurocientíficos, con su instrumental experimentador

Michael Esfeld y Michael Herzog

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isputan un filósofo y un neurólogo sobre cuál de sus disciplinas merece la supremacía. “La filosofía busca, en la oscuridad y con los ojos vendados, un gato negro que no está en la habitación”, se burla el neurólogo. A lo que responde el pensador: “La investigación del cerebro busca, en la oscuridad y con los ojos vendados, un gato negro que no está en la habitación y... de pronto grita: ¡ya lo tengo!” El gato negro de marras es el espíritu humano. Por más que nadie niegue en serio que exista, resulta, de hecho, difícil captarlo. Hace mucho que pasaron los tiempos en que la filosofía podía reclamar para sí sola el estudio del espíritu. En nuestros días lo buscan los neurocientíficos en las sinuosidades de nuestro cerebro, basados en la premisa de que todo estado espiritual está integrado por procesos cerebrales. Todos los pensamientos, sentimientos, convicciones y deseos se identifican con determinados estados neuronales; se “realizan” a través de éstos. Los investigadores del cerebro deberían poder, pues, explicar todos los fenómenos mentales descubriendo su realización material. La popularidad de esos supuestos obedece, en buena medida, a que solventan un viejísimo problema filosófico, con el que batalló el filósofo francés René Descartes (1596-1650). Como dualista defendió, al comienzo de la Edad Moderna, que el cuerpo y el alma eran dos substancias separadas y radicalmente distintas. Mientras los órganos del cuerpo (como “res extensa”) cumplen todas las características de la materia

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espacialmente expandida, las ideas, juicios y decisiones pertenecían a una esfera inmaterial del espíritu, a la que Descartes llamó “res cogitans”. A la concepción dualista se le hace una objeción de peso: ante una dicotomía tan estricta del mundo, ¿cómo sería pensable que un espíritu inmaterial produzca movimientos del cuerpo? Pero éste parece ser el caso de todas las acciones intencionadas del ser humano. Descartes, que reflexionó largamente en torno a ese problema, terminó por situar la sede del encuentro entre cuerpo y alma en la glándula pineal, la única parte del cerebro que no tiene par simétrico. Pese a su creencia, no había encontrado la respuesta concluyente a la causalidad mental. La mayoría de los investigadores prefiere una hipótesis más plausible: los estados mentales sólo pueden mover algo porque se realizan en el cerebro. Aunque supone ello un cambio de postura de alcance histórico, no torna superflua la filosofía del espíritu. Para abordar el modo de operar de nuestro pensamiento y de nuestra vida consciente, se requiere, hoy como ayer, de un análisis conceptual preciso. Su omisión ocasiona que los investigadores del cerebro caigan, con sus experimentos, en falacias mentales, de las que podría salvarles una prueba algo más detallada de las ideas operativas en que se basan. En qué consistan lo aclararemos con tres ejemplos:

Ejemplo 1: Representación mental Percibir, pensar, querer; tales conceptos describen estados mentales, “intencionales” en el argot filosófico. Todos ellos se orientan hacia un objeto dado,

que, de una u otra forma, se encuentra representado en el cerebro; sea por caso, el “árbol” plantado delante de la ventana. ¿Cómo llegan al cerebro estas informaciones? Al mirar en nuestro encéfalo sólo vemos millones de células nerviosas; no observamos “representaciones”. No hay en la cabeza una cámara fotográfica que almacene retratos del entorno. Por ese motivo, cuando contemplo desde mi ventana el árbol, veo ese objeto en mi entorno, y no una imagen del árbol en mi cerebro. La teoría de la copia, así se llama, se basa en muchos experimentos de las ciencias neurológicas. Si se le presentan a un animal de laboratorio objetos de su entorno y, a su vez, se miden las alteraciones de una o varias neuronas, se acepta entonces que las células en cuestión codifican una “imagen” del objeto. Pero se pasa por alto que los animales del experimento podrían también referirse intencionalmente a un objeto de la percepción. Al igual que nosotros los humanos, los animales del ensayo no captan su entorno pasivamente, como lo haría una cámara. Si fuera así, no se explicaría por qué un animal reconoce un mismo objeto pese a ofrecérsele en distintas perspectivas. Las meras copias existirían inconexas unas al lado de otras. El reconocimiento de que dos contornos diferentes pertenecen a la misma cosa constituye un acto de percepción activa. Reconocer un objeto no equivale a hacer una copia del mismo: percibir es un proceso activo. La investigación neuropsicológica muestra que la respuesta de las neuronas ante los estímulos del Mente y cerebro 20/2006

EMDE-GRAFIK

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medio difiere según contemplemos un objeto con especial atención o sólo de pasada. Pero queda sin respuesta la pregunta por las condiciones especiales en virtud de las cuales un estado neuronal puede representar algo. Adquirida una conciencia clara del problema, podemos pasar a la obra: cómo logra el cerebro conectar entre sí informaciones de diferentes canales sensoriales y hacerlo de manera que el individuo las componga en una percepción ordenada de su entorno, que las reconozca; por ejemplo, la vaca muge y suena el cencerro, y no a la inversa. Para explicar qué significa exactamente formar representaciones, precisamos de una teoría sobre las condiciones necesarias y suficientes para tales estados. La concepción ingenua de las representaciones como una suerte de copia en el cerebro desemboca en un callejón sin salida. El problema no se circunscribe sólo a la percepción; pensamientos, sentimientos y deseos presentan también un contenido intencional. Ahora bien, ¿en qué consiste el componente neuronal Mente y cerebro 20/2006

de dicho contenido? ¿Cómo influye en nuestro comportamiento? Imagine el lector que escribe una carta. Sus pensamientos y el contenido conceptual de los mismos, instalados en su cerebro, pueden traducirse en dicha conducta. Cierto. Pero lo es también que el pensar depende de la lengua. El lenguaje es un fenómeno social y público. Sólo a través de la interacción con los demás adquieren mis pensamientos su contenido conceptual, y esta interacción tiene lugar en un entorno compartido. Por tanto, no podemos separar el contenido de un pensamiento de las cosas del mundo, a las que remite. Una teoría completa de los contenidos intencionales ha de abarcar todos estos aspectos y explicar cómo se llevan a cabo en el cerebro. Es, pues, ante todo un reto filosófico, que se apuntala con investigaciones neurológicas. Los ensayos fundados en técnicas de formación de imágenes pueden ofrecer información de si, para resolver una tarea mental, intervienen o no áreas cerebrales que también procesan el lenguaje.

ARBOLITO, CAMBIATE. La ingenua teoría de la copia se queda corta, pero sigue abierta la cuestión sobre la forma en que el cerebro representa internamente los estímulos del entorno.

Pero ni siquiera una teoría sólida de las representaciones neuronales ofrece tales resultados.

Ejemplo 2: el libre albedrío Desde comienzos de los años ochenta del siglo pasado, los experimentos de Benjamin Libet provocaron un revuelo mundial. El neuropsicólogo estadounidense, rayando los noventa, cree haber demostrado, con ayuda de la electroencefalografía, que nuestras acciones se hallan planificadas en el cerebro antes incluso de que tengamos clara intención de ellas. En ensayos hoy famosos, realizados en su laboratorio de la Universidad de San Francisco, Libet pidió a los voluntarios que se fijaran en qué instante preciso tomaban la decisión de acometer

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EMDE-GRAFIK

2.

TITIRITERO NEURONAL. Para los filósofos del comienzo de la Edad Moderna el hombre libre era la medida de todas las cosas. Pero, en realidad ¿es sólo la marioneta de sus procesos cerebrales?

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una acción determinada, por ejemplo, doblar un dedo. El investigador comparaba el momento exacto de esa pulsión a actuar con las señales eléctricas cerebrales de los probandos. Y observó que, medio segundo antes de la toma de decisión consciente, se formaba en los centros motores del cerebro un potencial de alerta, clave neuronal de la orden de actuar. ¿Tenían las personas sólo un sentimiento subjetivo de que se decidían a doblar el dedo? ¿Iniciaba el cerebro en realidad su acción ya mucho antes? ¿Es el libre albedrío tan sólo una ilusión? Si consideramos estas preguntas desde un punto de vista filosófico, conviene empezar por distinguir entre el concepto de libertad de acción y el de voluntad libre. El primero se refiere a la libertad de actuar en general. La libertad de acción se da siempre que estados mentales ordenan un movimiento del cuerpo: el deseo de tomarme un helado acaba encaminándome a la heladería más próxima. Sólo si somos libres en nuestras acciones, pueden ser eficaces nuestros propósitos en el mundo. Lo que, por cierto, no dice nada sobre el modo en que se llevan a cabo estos propósitos. Si un hipnotizador sugiere a su víctima que levante el brazo derecho, lo podrá alzar siempre que no lo tenga atado. Pero de ese sujeto no predicaríamos la voluntad libre; su acción no se sigue de una decisión autónoma. Los argumentos de Libet minan nuestra idea del libre albedrío en nombre del determinismo. Si todo lo que sucede en el mundo —por tanto, también los procesos cerebrales de decisión— se halla establecido por las leyes de la naturaleza, entonces, según esta conjetura, no hay voluntad libre. Pero a quien reflexiona algo más sobre esta concepción supuestamente obvia, le surge la duda: ¿se daría una voluntad libre sólo cuando ésta no tiene ningún tipo de causas? ¿En qué se diferenciaría, pues, del puro azar? Ser libre no significa saltarse un semáforo en rojo en vez de pararse. Debe haber razones para infringir la norma y pidamos responsabilidad de ese acto voluntario. Un actuar ciego, carente de fundamento causal no sólo no corresponde a una voluntad libre, sino ni siquiera a una voluntad. Si el mundo físico obedece o no al determinismo es irrelevante respecto a la cuestión de la voluntad libre, pues incluso en un mundo determinista se puede dar una libre voluntad. Esta es la postura que sostiene hoy la inmensa Mente y cerebro 20/2006

Diez conceptos básicos de la neurofilosofía • Cartesianismo: Concepción que se remonta a René Descartes (1596-1650), según la cual cuerpo y alma pertenecen a esferas distintas y separadas que, no obstante, se acoplan una con otra. La formulación histórica más significativa recibe el nombre de “dualismo”. • Compatibilismo: La voluntad libre es conciliable (“compatible”) con el principio de causalidad del “determinismo”. • Determinismo: Todos los acontecimientos que se producen en el mundo están predeterminados causalmente por acontecimientos anteriores. • Dualismo: Los fenómenos espíritu-mentales son constitutivamente distintos de los físico-materiales. • Epifenomenalismo: Los estados espirituales son meras manifestaciones colaterales de procesos cerebrales, sin tener ellos mismos un efecto.

mayoría de los filósofos. Se la conoce como compatibilismo: la libre voluntad es conciliable, es decir compatible, con una causalidad física. El actuar de una persona es congruente con lo que ésta admite en su reflexión como sus propios objetivos de la acción, independientemente de en qué puedan basarse. La libre voluntad de una persona debe, pues, “ser congruente con las razones de su acción”, apunta Peter Bieri en Das Handwerk der Freiheit. Un fumador que, tras sopesar las razones, se declara partidario de fumar, fuma por libre decisión; uno que quisiera dejarlo, pero no lo logra, no fuma por libre decisión. Tras esta aclaración, el problema del libre albedrío se presenta de muy distinta manera. En lugar de la oposición, demasiado simple, entre libertad y determinismo, se discute ahora entre acción y los motivos subjetivos de ésta. Y puesto que los motivos de una actuación, en cuanto estados espirituales, son también estados cerebrales, se han de realizar neuronalmente. Queda por decidir si se cumplen de facto las condiciones de la voluntad libre y el modo en que acontece. En cualquier caso, los resultados de los experimentos de Libet no ofrecen una respuesta taxativa. En resumen: así como la filosofía nos aclara bajo qué condiciones puede existir libre voluntad en un mundo de causalidad natural, la investigación neurológica debe mostrar cómo se realizan —o quizá no— en concreto tales condiciones.

Ejemplo 3: Conciencia El aspecto más complejo del problema cuerpo-mente es, sin duda, la comprensión de la vida consciente. ¿Por qué Mente y cerebro 20/2006

• Intencionalidad: Característica básica de los estados mentales de referirse a un objeto determinado al que representan. • Monismo: Concepción opuesta al “dualismo”, según la cual sólo hay una clase de fenómenos, o espirituales o materiales. La variante materialista es la más extendida. • Naturalización: Intento de explicación de los fenómenos espirituales por medio de procesos fisiológico-cerebrales. • Qualia: Cualidades de nuestra experiencia consciente sólo accesibles a la vivencia subjetiva. • Reduccionismo: Los estados espirituales se identifican con estados cerebrales y, por tanto, pueden explicarse por éstos. Todos los conceptos cotidianos de estados espirituales se pueden reducir, en principio, a descripciones neurocientíficas.

vemos el azul del cielo, nos enamoramos e inquietamos y saboreamos un buen vino? ¿Por qué se siente de esta o aquella manera un estado cerebral? ¿Por qué así y no de otra forma? En breve: no es inmediatamente obvio por qué los estados cerebrales conforman cualidades subjetivamente vivenciables; cualidades que los filósofos denominan qualia. La dedicación a la cualidad vivencial subjetiva, al parecer inexplicable, proporciona uno de los argumentos principales del dualismo. De ahí infieren algunos que la vivencia consciente debería distinguirse de los estados cerebrales. Otros autores parten de la inconciliable falta de explicación entre nuestra vivencia y los estados del cerebro, sin adscribirse por ello al dualismo. No hemos de cometer el error de equiparar los estados cerebrales de un individuo con su experiencia consciente. Imagínese, por ejemplo, que sobre cada ojo de un probando se le proyecta un estímulo diferente, una casa en un ojo y un rostro en el otro. El cerebro resuelve este dilema percibiendo conscientemente unas veces un estímulo y en otras ocasiones el otro. Los neurocientíficos identifican esta alternancia de la percepción con el cambio de estados cerebrales. No obstante, las correlaciones observadas en este caso pueden inducirnos a un grave error. Algunos animales inferiores (lagartos y ranas) están provistos de un mecanismo de selección de estímulos análogo. Sin embargo, en estos casos no está posiblemente en juego ningún tipo de conciencia. Para una mejor comprensión de la conciencia, parece sensato apostar por

una estrategia doble: los filósofos deben delimitar con más precisión conceptual lo que queremos decir con la expresión ‘vivencia consciente’, y los neurocientíficos deben investigar cómo se realiza ésta desde una perspectiva fisiológicocerebral. La sola reflexión filosófica no alcanza el objetivo. Cierto que puede ofrecernos información sobre cómo pueden relacionarse, uno con otro, cuerpo y espíritu. Pero sólo empíricamente se puede explicar de qué manera el cerebro puede generar el espíritu. En este sentido hay —contra el comentario jocoso al principio del artículo— buenas perspectivas de apresar al volátil gato negro: si impulsamos en paralelo la investigación de los fundamentos neurológicos y la aclaración de los conceptos filosóficos, debería ser posible salvar un día el supuesto abismo entre mente y cerebro. MICHAEL ESFELD es catedrático de epistemología y filosofía de las ciencias en la Universidad de Lausana. MICHAEL HERZOG es neurocientífico cognitivo en el Instituto Mente y Cerebro del Politécnico de Lausana.

Bibliografía complementaria GRUNDPROBLEME DER PHILOSOPHIE DES GEISTES. EINE EINFÜHRUNG. M. Pauen. Fischer; Frankfurt, 2001. DAS HANDWERK DER FREIHEIT. P. Bieri. Fischer; Frankfurt, 2003. PHILOSOPHIE DES GEISTES. EINE EINFÜHRUNG. M. Esfeld en Bern Studies in History and Philosophy of Science — Educational Material, vol. 8; Berna, 2005.

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Primeros pasos en el desarrollo del habla La lista de expresiones con que los niños rompen a hablar está encabezada por “mamá” y “papá”, muy por delante de “nene” o “balón” ¿Qué pasos se dan en la adquisición del lenguaje?

MAGDALENA BOGUS

Sabine Kersebaum

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Mente y cerebro 20/2006

Félix,

8 meses

MAGDALENA BOGUS

FASE ORAL. Frente a gente extraña el más joven del grupo, Félix, de 8 meses, se muestra retraído y se limita a oír. Preferentemente con un objeto en la boca. Pero con su madre o persona que lo cuida en la guardería balbucea muy a gusto: “ba-ba-ba, da-da-da, na-na-na”. De esta forma aprende a producir sonidos. Otros niños no hacen tantas pruebas y la primera palabra sale espontáneamente de sus labios.

D

Can,

12 meses MOSAICO DE PALABRAS. Al año de edad, los bebés pasan de emitir sonidos a pronunciar palabras y denominar objetos. Se debate entre los expertos si se requiere, para ello, la existencia de un entorno adecuado. No menos ardor mantienen en su encuentro Can, de doce meses (a la derecha en la imagen) y Emilio, de dos años, en el parque de arena de la guardería “Le Jardin” de Frankfurt. Sobre el tema de la conversación guardan secreto. Mente y cerebro 20/2006

escanso de mediodía en “Le Jardin”, una guardería infantil al oeste de Frankfurt. “¿Hay algo dentro?”, pregunta Kai (tres años) al desmenuzar con sus dedos el filete de pescado. Sofía (once meses) señala su vaso vacío. Su mirada inquisidora dice “¡llénamelo!”. Antonio (2 años y 9 meses) gira su cabeza en dirección al techo, de donde cuelgan recortes con las imágenes de los niños. “Lucía está pegada en el techo”. explica el pequeño, mientras la Lucía de carne y hueso (apenas dos años) se halla sentada enfrente de ella y mira hacia arriba. “Está pegada en el techo”, corrobora Teo (también de dos años). Todos levantan hacia allí la vista. “¿Por qué está pegada en el techo?” — “Yo no veo que esté pegada en el techo”. Lucía se remueve en su silla. Ahora simplemente no entiende nada. Todo es comunicación, sobre todo para ese ser social que es el hombre. En las primeras etapas de la vida aprendemos a hablar de una manera automática, jugando. En un tiempo breve adquirimos el léxico de nuestra lengua materna y nos familiarizamos con sus reglas gramaticales, excepciones incluidas, y con las convenciones sociales de los usos lingüísticos. La facilidad con que aprenden Lucía, Kai y Antonio

contrasta con el esfuerzo que nos cuesta aprender de memoria un par de frases en el idioma del país donde vamos a pasar las vacaciones. Los expertos siguen sin conocer los mecanismos por los que aprendemos a hablar. ¿Radica nuestra capacidad de hablar en los genes y, en consecuencia, los humanos adquirimos el habla lo mismo que las arañas adquieren la facultad de tejer telarañas? ¿Aprendemos acaso por imitación, mediante la mera reproducción de los sonidos que nos llegan de nuestro entorno? Probablemente sea una combinación de ambas lo que ponga en marcha la maquinaria interior del habla. Desde el propio seno materno, cuando al feto le llegan las voces tranquilizadoras de su especie. A partir de las 27 semanas el niño se acostumbra a los sonidos, el acento y la entonación de la voz de la madre. En las postrimerías de los años ochenta, algunos estudios sobre lactantes demostraron esa precoz captación de la voz materna. Un equipo dirigido por Jacques Mehler (investigador de los procesos de adquisición del conocimiento, hoy en la Escuela de Estudios Avanzados de Trieste) preparó chupetes para recién nacidos, que le había de permitir medir la atención del neonato por el número de movimientos de succión. Luego los

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Federico,

18 meses

MAGDALENA BOGUS

COMIDA DE LETRAS. Al año y medio, los niños disponen de un vocabulario básico de 20 a 50 conceptos y aprenden otros nuevos con celeridad creciente. Experimentan la “explosión de vocablos”. En esta fase, el vocabulario aumenta, en promedio, unas seis nuevas expresiones diarias. Aunque con la boca llena no se oye bien, Federico no ve en ello ningún motivo para interrumpir su verborrea.

pequeños fueron entrenados para distinguir entre la voz de su madre y la de personas extrañas, ambas grabadas en magnetofón, según el tiempo de succión del chupete. De los ensayos se desprendía que los lactantes se tranquilizan de preferencia con la voz de la madre, siempre y cuando no pronunciara frases monótonas, ni forzara su entonación natural. Si ocurre esto, el niño deja de reconocer la voz de su madre. Con sólo cuatro días, los pequeños distinguen entre su madre y el resto del mundo; además, se sienten atraídos por el idioma con cuyos sonidos se hallan familiarizados, su futura lengua materna. Si se compara, por ejemplo, la frecuencia de movimientos de succión de neonatos franceses cuando se les somete a los estímulos acústicos de frases en ruso y en francés manifiestan una decidida preferencia por el francés. Apenas llegado el niño al mundo empieza a desempeñar un papel fundamental la impronta que en él dejan las unidades sonoras típicas del idioma en el que se halla inmerso. A lo largo del primer año, los bebés parecen genios que, cumplido su primer aniversario, distinguen unos cien fonemas utilizados en todos los idiomas del mundo. Los niños alemanes oyen y discriminan

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perfectamente los chasquidos típicos de los idiomas africanos. Entre los 9 y los 13 meses de edad, ese caudal de capacidad perceptiva natural se adecua a cada una de las lenguas maternas y los niños van perdiendo ese talento sorprendente. Como demostró Annette KarmiloffSmith, de la Universidad de Londres, el cerebro puede todavía reaccionar más tarde ante diferencias sonoras entre idiomas desconocidos. Es decir, no perdemos la capacidad de distinguir matices sonoros. Sin embargo, los sonidos que no forman parte de la lengua materna quedan inhibidos, fuera de la percepción consciente. Es evidente que el cerebro los considera superfluos. Si de adultos aprendemos un idioma extranjero, nos resulta difícil diferenciar y reproducir los fonemas que no se presentan en nuestra lengua materna. Los asiáticos, por ejemplo, sólo en el primer año de vida tienen capacidad para identificar el sonido “r”, que no existe en su idioma. Sólo entonces pueden diferenciarlo acústicamente del sonido “l”. Más tarde, pierden la capacidad de establecer esta diferencia, porque en su ambiente lingüístico carece de importancia y permutan sin cesar la “r” con la “l”.

Entrenamiento por la voz A partir de una edad entre los 4 y los 8 meses los niños no se limitan a oír y a gritar. Su aparato articulador de la voz se ha desarrollado hasta el punto de permitirles pronunciar sonidos guturales, repetir sílabas y emitir chasquidos y silbidos. Sobre todo antes de dormirse y al despertarse los pequeños entrenan su voz e imitan preferentemente las vocales “a” o “i”. Al llegar al séptimo mes, los pequeños repiten una y otra vez sílabas. De sus cunitas salen sonidos tales como “ba-ba-ba”, “ga-ga-ga”. Los expertos hablan de “laleo repetitivo”. Durante estas prácticas los niños van cambiando de entonación e intensidad. En la “conversación” con sus bebés la mayoría de los padres practican una especie de lenguaje infantil: cambian automáticamente su entonación y “lalean” cuando quieren comunicarse con su retoño. Los expertos siguen discutiendo hoy si este lenguaje simplificado de los padres estimula a los niños a aprender a hablar o únicamente les proporciona satisfacción al papá y a la mamá. En lo que sí que están de acuerdo los investigadores es en que este lenguaje cumple dos funciones. Por una parte, llama la atención del niño y le facilita reconocer las relaciones entre su propia Mente y cerebro 20/2006

conducta y la de los padres: empieza a construirse representaciones conceptuales. Por otra parte, al exagerar la articulación de los fonemas se le está quizá facilitando su aprendizaje. Así, los bebés pueden identificar mejor las informaciones esenciales, entresacándolas de la maraña de sonidos que le llegan, y distinguir lo que es una palabra de lo que es un ruido irrelevante.

Con el “beee... (cordero)” al “hola”

Mareen,

22 meses PRIMERA VISION DE SU PROPIA IMAGEN. A partir de los dos años los niños pronuncian frases con dos o tres palabras y adquieren cierto sentido de la gramática de su lengua materna; por ejemplo, el imperativo. La orden de lavarse las manos es entendida sin problemas por todos los niños de “Le Jardin”. Ya no está tan claro para Mareen lo que quiere decir su cuidadora Mariane cuando le pregunta si el agua está caliente o fría. “Mojada”, explica el niño de apenas dos años, y se sigue frotando las manos.

MAGDALENA BOGUS

A los 12 meses se produce el gran cambio: ahora los niños empiezan a utilizar conscientemente sonidos. De repente, de sus labios empiezan a salir “protopalabras” en forma de balbuceos: “papá”, “mamá”, “brum-brum” (para un coche) o “gua-gua” (para el perro doméstico). El paso de la fase del “laleo” a las primeras palabras articuladas dura alrededor de cuatro o cinco meses y tiene lugar de forma fluida. La mejor demostración son creaciones propias como “beee... – cordero”, “píopío – pájaro” y “no-no – ir a dormir”. Con frecuencia, encuentran dificultades con determinados sonidos; con la vocal

“u”, en particular. Por motivos anatómicos todavía no los puede pronunciar. Hasta la edad de dos años y medio aún se confunden en la pronunciación de determinados sonidos. Muchos niños del jardín de infancia no consiguen pronunciar la “t”. No es raro que estos problemas se prolonguen hasta los siete años. Una vez dominados los primeros 50 conceptos, a la edad de unos 18 meses, se asiste al “gran salto adelante de los vocablos”. El niño percibe que cada objeto de su entorno tiene un nombre. Cada día aumenta su léxico en unas seis palabras nuevas. En esta fase van aumentando también sus capacidades fonéticas, lo que constituye un acicate para aprender más. Sin embargo, para que todo esto se consiga satisfactoriamente se necesita la colaboración de una persona de referencia. Lo ha demostrado Paul Bloom, del departamento de psicología de la Universidad de Arizona en Tucson. El niño sólo se apropia de una palabra cuando reconoce qué es lo que con ella quieren decir la mamá, el papá, el hermano o la

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Carlota,

3 años

MAGDALENA BOGUS

PEQUEÑA NARRADORA. Con tres años los niños utilizan conceptos abstractos como “alegría”, “amor” o “felicidad”. Desde el punto de vista gramatical no suelen tener problemas en emplear correctamente frases de tres palabras, si bien siguen poniendo los verbos en infinitivo. Para Carlota esto es un juego infantil, lo mismo en alemán que en francés: junto a la educadora Aurelia, de Burdeos, cuenta a los otros niños del grupo francés la historia del color amarillo.

objeto. Por esa razón, mirar mucho la televisión, concluyen los expertos, no contribuye necesariamente a aumentar el vocabulario.

hermana. Según los estudios de Bloom los niños de 18 meses adquieren nuevos conceptos cuando la persona de referencia les dirige la atención a determinado objeto. No es suficiente la correspondencia entre palabra y objeto. Si la persona de referencia mira en otra dirección o la voz procede de la pared, los niños no establecen ninguna relación con el

Trampas de la gramática

MAGDALENA BOGUS

En el tercer año los niños dan otro paso importante en su desarrollo: empiezan a descubrir la sintaxis de su idioma.

A mediados de los años noventa, el grupo de Steven Pinker, de la Universidad de Harvard, estudió cómo afrontan los niños la formación del pasado y del plural en la lengua inglesa. Se puso de manifiesto que, con dos años, el pequeño puede aplicar formas gramaticales irregulares: “mice” (plural de “mouse” = ratón) o “went” (pasado de “to go” =

Lou,

4 años PODEROSA COLECCION DE PALABRAS. “Perfecto francés y correcto alemán”, así califican las educadoras la competencia idiomática de Lou, de cuatro años. No es ningún milagro: su madre procede de Francia, por lo que Lou ha crecido en un ambiente bilingüe. La mayor del grupo, le gusta asumir la autoridad y mantener el orden. Los adultos necesitan también paciencia: a esta edad los niños utilizan todo el espectro de sus conocimientos idiomáticos, para preguntar incansables “¿por qué?”.

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Lina,

6 años

MAGDALENA BOGUS

ANSIA DE DISCUTIR. Una conversación con Lina, de seis años, puede ser lingüísticamente tan compleja como con una joven de 16 años. Lo único que cambian son los temas. A esta edad los niños dominan el sistema fónico de su idioma materno, la gramática y una buena parte del significado de las palabras. De acuerdo con su interés por la lectura Lina se esfuerza en leer con su madre, Sandra, una y otra vez su libro preferido.

ir). En ocasiones acontece que extienden la aplicación de reglas gramaticales que ya dominan y dicen “mouses” (forma regular incorrecta del plural de “mouse”) o “goed” (forma regular incorrecta del pasado de “to go”). En otros se da la típica “supergeneralización”: “ado” puede significar, por ejemplo, al mismo tiempo un coche que un cortacéspedes o una mesa de ordenador. La mayoría de los niños de dos años utilizan todavía frases de dos palabras (sujeto y verbo), pero pronto pasan a construir frases de tres palabras. A los dos años y medio aparece el primer “yo”: los pequeños expresan ahora sus propias ideas y deseos. A menudo siguen empleando los verbos en infinitivo. Una forma simplificada de hablar, el llamado “estilo telegráfico”, les es suficiente para comunicar a “los mayores” lo necesario. Por el contrario, el uso correcto de adjetivos les supone importantes problemas. Científicos del Laboratorio de Desarrollo Cerebral de la Universidad de Oregon han descubierto importantes diferencias en el aprendizaje de las normas gramaticales a esa edad. El equipo que dirige Helen Neville demostró en el año 2000 que, al parecer, hay una fase sensible en el aprendizaje de la sintaxis y que la forma en que el cerebro procesa las informaciones gramaticales va cambiando con el tiempo. Mente y cerebro 20/2006

Las investigaciones de Neville demostraron que en los niños que aprendieron inglés a la edad de uno a tres años predominaba el hemisferio cerebral izquierdo, que rige la correcta formación de las frases. Sin embargo, el aprendizaje del inglés como segundo idioma comporta una actividad cerebral distribuida por ambos hemisferios, tanto mayor cuanto más tarde se realice el aprendizaje. Además, quienes han aprendido inglés como segundo idioma obtienen peores resultados en los ejercicios gramaticales. Por tanto, cuantos antes se empiece la enseñanza de la gramática, declara Neville, tanto mejor se interiorizan sus reglas.

Los niños de dos años disponen de 200 a 300 palabras. A los dos años y medio dominan más de 500 conceptos. Según Pinker, a la edad de seis años han aprendido a hablar espontáneamente. Noam Chomsky, del Centro de Neurología Cognitiva del Instituto de Tecnología de Massachusetts, explica este proceso de la naturaleza diciendo que aprender un idioma no es algo que el niño haga sino algo que en un ambiente adecuado le sucede. A partir de la pubertad, como mucho, cualquier otro nuevo idioma aprendido tendrá la condición subordinada de segunda lengua.

¿Por qué el plátano es curvo?

Bibliografía complementaria

A los tres años muchos niños pueden conjugar verbos y utilizar correctamente tiempos y casos. Muestran una notable tendencia a servirse de la voz pasiva (“el helado debe comprarse”). A los cuatro años la mayoría han asimilado las estructuras básicas de su lengua materna y dominan los principios sintácticos más importantes. Pero con todo ello no se satisfacen las ansias de conocimientos del niño. A partir de ahora utiliza la mejor arma de que dispone: preguntar ¿por qué? En general el comienzo de la adquisición “fuerte” del lenguaje varía de un niño a otro: las primeras palabras aparecen a la edad de diez a veinte meses.

INTENTIONALITY AND WORD L EARNING. P. Bloom en Trends in Cognitive Sciences, vol. 4, n.o 1, págs. 9-12; 1997. SPRACHERWERB. G. Klann-Delius. J. B. Metzler; Stuttgart, 1999. DER SPRACHERWERB DES KINDES. VERLAUF UND STÖRUNGEN. J. Dittmann. C. H. Beck; Múnich, 2002. C OMMON N EURAL B ASIS FOR P HONEME P ROCESSING IN I NFANTS AND A DULTS . G. Dehaene-Lambertz et al. en Journal of Cognitive Neuroscience, vol. 16, n. o 8, págs. 1375-1387; 2004. WIE WIR LERNEN. WAS DIE HIRNFORSCHUNG DARÜBER WEISS. S.-J. Blakemore y U. Firth. DVA; Múnich, 2006.

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Tardos en hablar Son niños sanos y se desarrollan con absoluta normalidad. ¿Por qué, no obstante, tienen dificultades para aprender su lengua materna? Nuevas terapias ofrecen esperanzas a los padres

CH ILD

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Christina Kauschke

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Mente y cerebro 20/2006

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l principio, el desarrollo seguía su curso inalterado. Cumplidos los doce meses, Daniel pronunció sus primeras palabras. Pero luego se estancó. A los dos años y ocho meses apenas pronunciaba sonidos con sentido más allá de “mamá”, “ahí”, “no” y “hola”. A esa edad los niños suelen dominar ya varios cientos de expresiones y acompañar determinados sustantivos (“caballo”, “auto”) con algunos verbos. Mientras que los compañeros de Daniel combinan con soltura palabras e incluso forman frases, de los labios de nuestro niño sólo salen palabras sueltas; se limita a decir “ua” cuando sus compañeros pronunciarían: “¿Vamos a jugar con el caballo?”. A los niños de su edad aprender la lengua materna no les supone un esfuerzo especial. Para Daniel, en cambio, parece que representa un grave problema. Sus padres no entienden la causa de su cortedad. Es un niño abierto y sociable, cuyo desarrollo intelectual procede sin obstáculos, está sano, goza

de una audición perfecta y no presenta defecto alguno en el aparato de la fonación. Pero no se expresa como los demás. Sus padres están preocupados y se preguntan si tiene de veras un desarrollo normal. Un siete por ciento de los niños muestran el comportamiento de Daniel. Padecen un “trastorno específico del desarrollo del lenguaje (TEDL)”. Laurence B. Leonard, de la Universidad Purdue en West Lafayette, denomina a este trastorno “específico” porque el desarrollo del habla supone el “problema central, tal vez el único”, a diferencia de otros casos, los niños autistas por ejemplo, en quienes el trastorno del habla constituye uno más entre los déficits sufridos. Los pediatras diagnostican un TEDL de acuerdo con “criterios de exclusión”. Se procede por descarte de otras causas que comportan problemas de lenguaje y cuyo tratamiento divergiría. Entre estas otras posibles causas están: • lesiones neurológicas por traumatismos cerebrales o epilepsias;

• retrasos del desarrollo psíquico; • daño o malformaciones del aparato de la fonación (fisuras palatinas); • trastornos de la audición (otitis medias repetidas); • graves trastornos emocionales o sociales (autismo). Todos estos procesos cursan muchas veces, aunque no siempre, con trastornos del habla. Si hay trastornos del habla sin que exista ningún proceso de los mencionados es cuando se habla de “trastorno específico del desarrollo del lenguaje”. Muchos autores consideran que una definición de TEDL basada sólo en criterios de exclusión no es satisfactoria. Por ello los investigadores del proceso de adquisición del lenguaje tienden con creciente insistencia a esforzarse por encontrar una definición positiva que se apoye en sus rasgos fundamentales. Entre tales características se numeran: • el desarrollo del habla está retardado y enlentecido; • el desarrollo del habla queda estancado; • las capacidades lingüísticas están limitadas en diversos aspectos (pronunciación, léxico o gramática). Todo ello tiene consecuencias negativas para la comprensión del lenguaje y para el habla; • el déficit lingüístico hace que la capacidad general de comunicación del niño se vea reducida. El desarrollo lingüístico de Daniel se caracteriza por la iniciación tardía del habla. Se inscribe entre los niños cuyo léxico a los dos años es inferior a 50 palabras y a esa edad todavía no pueden formar ningún tipo de combinación de palabras. El desarrollo de esos infantes puede seguir dos direcciones: entre el 35 y el 50 % de casos al cumplir los tres años se han recuperado perfectamente y en lo sucesivo continúan un desarrollo normal, simplemente han sido “de floración tardía”. El resto de los niños no alcanzan tal recuperación y prosiguen con los síntomas de TEDL incluso después de su tercer cumpleaños. Si el habla normal no se consigue a tiempo después de una correcta terapia estimuladora, los problemas pueden agravarse en la edad preescolar. Aquí pueden presentarse situaciones muy diferentes.

1.

ANTES DE SALIR. Cuando las palabras se resisten a acudir a los labios los niños echan mano a circunloquios. Mente y cerebro 20/2006

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Resumen/Cuando la adquisición del lenguaje se estanca • El 18 % de los niños de un curso tienen, sin causa aparente, problemas para aprender su lengua materna. A la edad de dos años estos “tardos en hablar” pronuncian menos de 50 palabras y no son capaces de construir frases. • Algunos “tardos en hablar” recuperan su retraso, pero alrededor del 7 % afrontan un “trastorno específico del desarrollo del lenguaje” (TEDL). Deben someterse a una logoterapia. • No hay que aconsejar a los padres de niños con TEDL que esperen a ver qué ocurre. Para evitar trastornos a largo plazo, a los tres años como máximo deberían someterse a una logoterapia personalizada. Con frecuencia estos trastornos tardíos suelen manifestarse en la escuela.

Expliquémoslo a través del análisis de un caso. Los padres de Catalina, niña de cinco años, le observaron algunas dificultades para hablar. Pronunciaba frases que evidenciaban graves problemas con la gramática: “no saltar quiere abajo” o “la puerta después cierra”. Le costaba colocar el verbo en su lugar correcto. Conjugaba mal los verbos o no lo hacía en absoluto; prescindía de artículos y preposiciones (“estoy ya escuela”), o formaba incorrectamente el plural (“muchos muchos techo”). Ante las frases de Catalina, “distorsionadas”, no siempre se entiende qué quiere decir.

“Cristales para ver” Los problemas son diferentes en el caso de Esteban, que tiene dificultades en encontrar las palabras. Esteban ha cumplido seis años y medio. En su período preescolar sólo llamó la atención por un ligero “titubeo” al hablar. Resulta obvio que no conocía muchas palabras y conceptos y que no podía adquirir con seguridad otros nuevos. Lo disimulaba con una pronunciación defectuosa o interrumpiendo las frases una vez comenzadas. Cuando tenía que describir dibujos, de forma muy creativa, sustituía los sustantivos que pretendía usar, y no le salían, por palabras equivalentes. En ocasiones creaba sus propias expresiones como “muñeco de aire” para designar una “cometa”. En otras ocasiones daba un rodeo para describir un objeto; por ejemplo “sol de noche” para referirse a la luna, el “banco” del jardín era para él la “silla del parque” y las gafas, “cristales para ver”. Por lo que concierne a los verbos o no los empleaba o los sustituía por formas genéricas como “hacer”: “coger manzanas del árbol” era “hacer manzanas”, cuando bostezaba decía que “abría la boca” y “sentarse” era para él “ir al retrete”. En 2005 demostramos, en el curso de una investigación realizada en

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la Universidad de Potsdam, que todos estos síntomas eran típicos de un TEDL. Comparando un grupo de diez niños que sufría TEDL con otro grupo de su misma edad sin trastornos del habla resultó que los primeros utilizaban significativamente peor los verbos y los sustantivos. A menudo, cuando se le solicitan esos términos, Esteban ha de hacer un esfuerzo por buscarlos y no siempre los encuentra. Cuando se le muestra, por ejemplo, la imagen de una cebra dice: “caballo, pato, vaca”. El niño se da cuenta de que no es capaz de “sacar” las palabras, lo cual le produce una gran tensión. Con frecuencia reacciona de forma agresiva o intenta “pasar” de la conversación. ¿Por qué aparecen en tantos niños estos llamativos problemas con el lenguaje, siendo completamente normal su desarrollo en todas sus demás facetas? Sabemos a ciencia cierta que los factores genéticos desempeñan una función importante. Los trastornos en el desarrollo del lenguaje se dan con mucha frecuencia en algunas familias y afectan más a los niños que a las niñas. En las familias que tienen niños con TEDL es frecuente encontrar parientes que adolecen también de problemas con el habla. La investigación con gemelos ha demostrado una mayor presencia de problemas del habla en los univitelinos que en los dicigóticos. Los TEDL pueden darse, asimismo, de forma esporádica, sin ninguna tradición familiar. En estos casos se plantean varias posibilidades; por ejemplo, un déficit en el procesamiento auditivo, sobre todo cuando se trata de estímulos acústicos que se suceden con gran rapidez. En ocasiones se revela un retraso en la maduración de las vías nerviosas que conducen los estímulos acústicos. De acuerdo con la investigación reciente, en algunos niños con

TEDL determinadas áreas del hemisferio derecho se encuentran extraordinariamente desarrolladas. Dorothy Bishop, de la Universidad de Oxford, denomina a ese hallazgo “irregularidad neuroanatómica” y lo valora como un factor de riesgo. Diversos estudios con niños con TEDL descartan un prejuicio muy difundido que atribuye el trastorno a una escasa interrelación oral de los padres con sus hijos o al uso de un “lenguaje pobre” con ellos. Tal prejuicio carece de base. Aunque los padres concedan mucha importancia a la lengua materna, se esfuercen por utilizar un alto nivel de lenguaje y dediquen a su hijo mucho tiempo, no por ello hay garantía de que éste no vaya a padecer TEDL.

¿Son los padres responsables? Ya en 1998 Laurence Leonard demostró que los padres de los niños con trastornos en el desarrollo del lenguaje no diferían, en lo relativo al comportamiento con sus hijos, de los padres de niños normales. Dirigen con la misma frecuencia la palabra a los niños, tienen la misma interacción con ellos y utilizan en sus conversaciones estructuras lingüísticas de semejante complejidad. Pero sí advirtió cierta divergencia sutil: en las familias con un niño afectado, las expresiones infantiles rara vez son modificadas. A modo de ejemplo: el niño dice “Allí hay un tractor”, y la madre repone “¿A dónde va el tractor?”. Los investigadores lo atribuyen a que los padres quieren adaptarse a las limitadas posibilidades expresivas del niño, sin sobrecargarlos. Así pues, los trastornos en el desarrollo del lenguaje no se deben a que el niño se halle sumergido en una lengua empobrecida, sino a que puede aprovechar poco de lo que oye. Sin duda hay niños que, por mor del ambiente que les rodea, aprenden menos lenguaje del que pudieran. Tal acontece con niños que crecen en un medio bilingüe; por ejemplo, un niño turco que viva en Alemania y apenas se relacione con quienes tienen el alemán por lengua materna. En este caso puede suceder que, valorando superficialmente su alemán, dé la impresión de padecer un trastorno del desarrollo del habla. Para la neuróloga Bishop, los niños con un auténtico trastorno del lenguaje procesan poco las señales acústicas recibidas, por la sencilla razón de que los mecanismos de aprendizaje no funcionan bien. En consecuencia, no pueden elaborar sus propios conocimientos lingüísticos. Según Bishop el motivo Mente y cerebro 20/2006

“¿Es mi hijo un ‘tardo en hablar’?” Cuando un niño de 24 meses habla poco el logoterapeuta investiga: • si hay problemas de habla en la familia, • si el embarazo y el parto transcurrieron normalmente, • si ha habido algún acontecimiento especial (un ingreso hospitalario), • de qué modo procede hasta entonces el desarrollo extraglótico, • si en el primer año el niño “balbuceó” (pronunciando sílabas repetidas como “ba-ba-ba” o “da-da-da” el niño entrena su aparato fónico), • cuándo pronunció las primeras palabras y cuáles fueron, • cómo se comunica con los padres y con otros niños, • si el niño es consciente de su trastorno y cómo lo manifiesta, • qué palabras y frases pronuncia. Esto es explorado por el terapeuta basándose en dibujos de los padres y en listas de palabras: ¿tiene el niño un vocabulario inferior a 50 palabras?, • si combina las palabras entre sí,

fundamental estriba en un fallo en la elaboración y representación neuronal del habla. Al cerebro le cuesta mucho aprender y lo hace muy lentamente; lo aprendido se halla, además, expuesto a trastornos. Es evidente la importancia de afrontar a tiempo y atender sin desmayo a los niños problemáticos. Si los pequeños no pueden aprovechar óptimamente lo que se les ofrece todos los días, necesitan una estimulación más extensa e intensa, así como un ambiente pedagógico favorable. Un plan terapéutico cumplirá estas condiciones si, por una parte, ofrece abundantes estímulos lingüísticos de forma tal, que el niño pueda percibirlos, y, por otra, avive y dirija los mecanismos de procesamiento por parte del propio niño. ¿Qué significa esto en la práctica? A los dos años ya puede verse si un niño cumple las condiciones para considerarlo “tardo en hablar”. Llegado el caso, los padres no deben limitarse a esperar, sino que han de comprometerse en el desarrollo lingüístico y general del niño. Si el niño se somete a un tratamiento logopédico o foniátrico, la anamnesis puede explicar la historia previa y, mediante un estudio del vocabulario, comprobar hasta qué punto puede aprovechar los estímulos que le llegan. El período entre los 24 y los 30 meses de edad merece especial atención por parte de padres y terapeutas. Si durante ese tiempo no hay síntomas de que el niño esté recuperándose de un posible Mente y cerebro 20/2006

• cuántas y qué palabras entiende. A los treinta meses, los siguientes criterios se consideran signos de alarma: • disponer de un vocabulario activo de menos de 100 palabras, • no utilizar ningún tipo de combinación de palabras, • tener dificultad en entender frases, • presentar otras dificultades extraglósticas, por ejemplo emocionales. Esto debe ser aclarado por los correspondientes especialistas. • en caso de grave retraso hay que empezar la logoterapia. De lo contrario hay que seguir observando al niño. A los tres años el logoterapeuta ha de hacer: • un perfil diagnóstico completo, que incluya todos los campos lingüísticos. En caso de que siga observándose un retraso, deberá de inmediato ponerse en marcha la terapia. Aunque el niño se haya recuperado habrá que explorarse de vez en cuando para detectar una “falsa recuperación”.

retraso, conviene acometer un plan terapéutico. Si en el tercer cumpleaños todavía no se demuestra ningún progreso, nos encontramos ante un TEDL manifiesto, que reclama adoptar una serie de medidas. Es esencial, pues, empezar a trabajar en serio con los niños que a los tres años presentan dificultades del habla. E incluso en aquellos niños que a los tres años han mostrado signos de recuperación hay que comprobar si la recuperación es auténtica. Pudiera acontecer que el niño se limite a practicar estrategias sustitutivas y compensatorias con las que se ayude para hablar de forma sólo superficialmente correcta. Zvi Penner, cuyos programas de estimulación lingüística se están introduciendo en jardines de infancia alemanes, habla en estos casos de falsa recuperación.

¿Qué es en realidad una falta? Otra fuente de error en la valoración de la situación nos aguarda al final de la edad preescolar: los problemas parecen disminuir. Pero en cuanto el niño empieza a asistir a clase, para aprender a leer y escribir, tornan las dificultades. Al explorar al niño, importa comprobar si sus expresiones se corresponden con las habituales en los de su edad. No se trata de examinar si comete “faltas”, en el sentido de desviarse del lenguaje de los adultos. La sustitución de “caco-cu” por “ga-go-gu” o de “ta-to-tu” por “da-do-du” en un niño de tres años es normal, pero no lo es en un niño de

cinco. Cortas combinaciones de palabras como “jugar también” son típicas de niños de apenas dos años. Pero si a lo largo del año siguiente todavía no se ha superado esa fase hay que pensar que existe algún problema. Se debate en torno a la mejor terapia posible para el TEDL. Nosotros nos inclinamos por una estimulación individual en la que el logopeda se ocupa de los distintos aspectos del lenguaje, teniendo siempre muy en cuenta la edad y la personalidad del pequeño. Disponemos de los siguientes métodos que pueden combinarse y adecuarse a cada niño: • ejercicio: el niño debe dar nombre a unos dibujos o señalar los dibujos que correspondan a determinadas frases; • “especificación de la captación de estímulos”: leer al niño breves relatos o describirle acciones en donde figuren exactamente las estructuras lingüísticas que pongan de manifiesto su grado de adquisición del lenguaje, por ejemplo intercambiando oraciones principales con subordinadas; • “contraste”: aclarar diferencias fonéticas, por ejemplo “hielo” y “hierro”, o gramaticales “sentarse a/en la mesa”; • “modelación” (propuesto por Friedrich M. Dannenbauer, logopeda terapeuta de Múnich): recoger las expresiones del niño y reproducirlas una vez corregidas o ampliadas. Si Catalina dice “y el se del jardín va”, el terapeuta le responderá “Ah, ¿él se va del jardín?”;

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T ILD HO FSC H ERIC

2.

DELANTERO DEL CIELO. Los niños con retraso en el habla, apoyados por el terapeuta, aumentan su competencia lingüística, de forma espectacular a menudo. Esto concuerda también con la “cometa”.

• “metalenguaje”: explicar correlaciones para estimular el enfrentamiento con el idioma. Por ejemplo, destacar palabras que suenen muy parecido; insistir en el lugar de la frase donde ha de colocarse el verbo; explicar a qué grupo pertenece una palabra. Daniel, Catalina y Esteban llevaron a cabo su tratamiento en el Instituto de Lingüística de Potsdam. Daniel aprendió primero a combinar palabras y amplió su vocabulario. Aprendió luego los verbos que constituyen el núcleo fundamental de la frase: después de familiarizarse con el significado de acciones como “comprar”, “lavar” o “coser” se asociaron estos verbos con distintas piezas de vestir: “comprar un pantalón”, “lavar un pantalón”, “coser un pantalón”. Se añadieron las personas que realizaban dichas tareas, con lo cual el niño aprendía poco a poco a construir sus propias frases. Más tarde trabajamos la pronunciación, pues Daniel sustituía muchos sonidos por una ‘h’ aspirada (‘hesa’ en vez de ‘mesa’). Al final del tratamiento, Daniel pudo escolarizarse sin problemas. Catalina aprendió las reglas de la colocación de las palabras en la frase y a

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utilizarlas. Dirigimos su atención al lugar que debe ocupar el verbo; poníamos en contraposición la frase principal con la subordinada: “hoy va Lisa a la piscina” frente a “...porque hoy va Lisa a la piscina”. Con ello va aprendiendo que el verbo no siempre ha de ocupar el final de la frase (en alemán). Las frases de Catalina fueron adquiriendo cada vez más la correcta estructura de su idioma materno. Avanzó merced a la terapia.

Con pelo y plumas Esteban empezó por aprender a afrontar su dificultad para encontrar la palabra deseada. Aprendió a buscar conceptos, sin enfadarse cuando no le venían de inmediato a la mente. Le explicábamos las características distintivas del concepto en cuestión preguntándole; por ejemplo, “¿Qué animales tienen pelo, cuáles plumas y cuáles escamas?”, o bien “¿qué animales pueden nadar, cuáles volar y cuáles correr?”. De esta forma podían ir llenándose sistemáticamente los huecos de su vocabulario y memorizando de forma ordenada conceptos emparentados. Más tarde, lo ejercitamos en la búsqueda de la palabra adecuada. Al final de la terapia Esteban había adquirido mayor seguridad. Si no le

viene una palabra, o simplemente le es desconocida, ya no reacciona con agresividad o con evasivas, sino que expresa su problema. Desaparecieron sus frases entrecortadas y la pronunciación defectuosa. Quedó, por ende, claro que las terminaciones erróneas para el dativo (en alemán), no eran un defecto de pronunciación, sino una dificultad genuina para asumir las reglas gramaticales, que podía afrontarse en una próxima fase de la terapia. La lingüista y logopeda CHRISTINA KAUSCHKE trabaja en trastornos de desarrollo del lenguaje en la Universidad de Potsdam, donde desarrolla y experimenta técnicas de diagnóstico y tratamiento en el campo de la patolingüística infantil. Investiga especialmente el desarrollo de los niños “tardos en hablar”.

Bibliografía complementaria CHILDREN WITH SPECIFIC LANGUAGE IMPAIRMENT. L. B. Leonard. The MIT Press; Cambridge, MA, 1998. PATHOLINGUISTISCHE DIAGNOSTIK BEI SPRACHENTWICKLUNGSTÖRUNGEN. C. Kauschke y

J. Siegmüller. Urban & Fischer bei Elsevier; Múnich, 2002. PATHOLINGUISTISCHE THERAPIE BEI SPRACHENTWICKLUNGSTÖRUNGEN. C. Kauschke y

J. Siegmüller. Urban & Fischer bei Elsevier; Múnich (en prensa).

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ENTREVISTA

Ventajas del plurilingüismo La afirmación de que “quien desde pequeño aprende varios idiomas no aprende ninguno bien” carece de base. Para Ria de Bleser y Michel Paradis, el plurilingüismo estimula el desarrollo cognitivo

Michael Springer

sus hijos. Estas variantes lingüísticas pueden también perderse a raíz de una lesión cerebral. Es conocido el caso del británico que después de un accidente cerebral sólo podía hablar dialecto “cockney”, no el inglés académico, con gran disgusto propio.

Doctora De Bleser, doctor Paradis: ¿Cómo se desenvuelve el cerebro con dos idiomas? Dra. Ria De Bleser: La investigación sobre bilingüismo constituye un fenómeno reciente. La convicción de que lo normal era la lengua materna se hallaba muy arraigada. Pero en los últimos años la neurobiología ha aportado descubrimientos singulares a través, sobre todo, del estudio de afásicos bilingües. Estos pacientes sufren una pérdida total o parcial del habla, subsiguiente quizás a lesión cerebral. En tales casos no sólo se investiga el plurilingüismo, sino también los mecanismos cerebrales del procesamiento del lenguaje.

¿Qué reclama su atención en la investigación del bilingüismo? Paradis: Investigamos la afasia en los pacientes bilingües. No recuperan los dos idiomas en la misma medida; a veces se olvida por completo uno. Algunos pacientes, después de esforzadas sesiones terapéuticas, recuperan primero un idioma y luego el otro. Aunque el paciente sólo domine un idioma ello no significa que el otro haya sido psíquicamente destruido. Sabemos que el acceso a uno u otro idioma se halla bloqueado. Se trata de investigar ese acceso. He crecido con el alemán por idioma materno; en la escuela después

K. FRITZE

¿Significa esto que el bilingüismo no supone nada especial? Dr. Michel Paradis: No existe ningún módulo, ninguna función cerebral específica que se utilice exclusivamente para el bilingüismo, es decir, que no se halle activa en las personas que se expresan sólo en un idioma. Las personas que hablan nada más que inglés o alemán como lengua materna no hablan siempre el mismo “idioma”, sino que utilizan diversas variantes o “jergas”. No se expresan igual cuando declaran ante un juez que cuando se entretienen con

¿Qué características tiene un idioma que se domina como lengua materna? Paradis: Toda persona dispone de competencia comunicativa, que utiliza para todas sus lenguas maternas. Esta competencia comprende un conocimiento intuitivo de las reglas, no sólo de las normas de la gramática que se aprenden en la escuela, sino también de las reglas de la pragmática, de la aplicación correcta del idioma. Cuando alguien me dice: “¡Hay corriente!” indirectamente me está indicando que quiere que cierre la ventana. Una exigencia que no sólo está contenida en las dos palabras pronunciadas, sino también en la situación

en que se pronuncian. En contadísimas ocasiones lo que literalmente decimos es exactamente lo que opinamos. Si, pese a todo, nos entendemos es gracias a que disponemos de una serie de conocimientos aplicables a todos los idiomas.

1.

RIA DE BLESER enseña patolingüística en la Universidad de Potsdam e investiga el agramaticismo, la dislexia y otros trastornos del lenguaje. Se sirve de las técnicas de formación de imágenes para conocer la actividad cerebral durante el habla en las personas bilingües.

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¿Qué alcance tiene ello? Paradis: A lo largo de los años, con su uso constante, el segundo idioma

llega a interiorizarse, en el mejor de los casos casi igual que la legua materna. Sin embargo, los mecanismos cerebrales difieren. En la adquisición del segundo idioma entran en funcionamiento regiones cerebrales que no son específicamente responsables del lenguaje, sino que gobiernan capacidades cognitivas generales. Ello afecta también al primer idioma —por ejemplo al recurrir al vocabulario—, aunque en una medida mucho menor.

pues en sus idiomas permutar esos dos sonidos no supone ningún cambio de significado. No existe diferencia alguna entre “lata” y “rata”. Hasta determinada edad, los niños pueden distinguir entre “l” y “r” ya que tienen capacidad perceptiva para ello. Si un niño chino aprende alemán, automáticamente empezará a distinguir entre “l” y “r”. Sin embargo cuando un chino adulto aprende alemán, ese automatismo se ha perdido.

¿Qué ocurre con el acento? Paradis: Todas las personas bilingües, es decir, las personas que han aprendido un segundo idioma después del materno, tienen problemas con la pronunciación correcta. Algunos franceses pueden leer a Shakespeare y hablar inglés con fluidez, dominar la sintaxis y, no obstante, pronunciar con un acento tan marcado, que apenas se les puede entender. Queda así patente que el lenguaje no constituye un todo homogéneo, sino que está formado por diversas “piezas”: fonología, gramática y léxico.

¿Deben los niños aprender precozmente varios idiomas? De Bleser: Verá, no es indispensable que sea una enseñanza especial. Hoy es cada vez mayor el número de niños que crecen en un ambiente multicultural y plurilingüístico. Para la mayoría de quienes ya en el jardín de infancia, o incluso antes, se ven inmersos en ese ambiente le resultará fácil adquirir varios idiomas.

De Bleser: Muchos italianos trasladan la secuencia de consonantes y vocales típica de su idioma a las lenguas extranjeras. Podemos oírles pronunciar “Herre Müllere” porque intuitivamente al final de palabra la “r” debe ir seguida de una vocal. Ni chinos ni japoneses saben distinguir entre “l” y “r”,

2.

MICHEL PARADIS, neurolingüista pionero en la investigación del bilingüismo, estudia la repercusión de los trastornos del habla (afasias) en el procesamiento cerebral de idiomas diferentes. Es francocanadiense de origen belga y profesor emérito de la Universidad McGill de Montreal.

CORTESIA DE MICHEL PARADIS

aprendí inglés. Desde un principio mi nieta, a través de sus padres, se familiarizó tanto con el alemán como con el mandarín. ¿Quién de nosotros es ahora bilingüe? Paradis: El poliglotismo es, ante todo, un problema de definición. La adquisición precoz de varios idiomas pone de manifiesto una importante diferencia: antes de los tres años los niños aprenden lenguas sin conciencia de su gramática. Aunque se concentran en los significados, van simultáneamente adquiriendo las reglas, que aplican de forma sistemática. Dicen “John swims” y no “swims John”, es decir, colocan siempre el sujeto delante del verbo, sin tener idea de las funciones desempeñadas por uno y otro. Ahora bien, cuando empiezan a aprender un segundo idioma en la escuela, a la edad de diez o doce años, las reglas gramaticales no se adquieren automáticamente, sino que han de ser penosamente aprendidas. Aquí entran en actividad unas áreas cerebrales diferentes: las responsables del aprendizaje consciente. En consecuencia, el idioma aprendido en una edad tardía es más vulnerable a los trastornos de la memoria, mientras que el primer idioma es más vulnerable a la afasia.

¿No constituye una sobrecarga para los niños? De Bleser: En absoluto. Aprender precozmente varias lenguas entraña efectos positivos. Los resultados de las investigaciones demuestran que cuando alguien habla una segunda lengua aprendida de pequeño, en su cerebro se activan las mismas áreas que lo hacen cuando habla su lengua materna. Esto significa que el cerebro se comporta por igual frente a uno que frente a dos idiomas aprendidos en la temprana infancia. ¿Sucede lo mismo cuando se añade una tercera lengua? De Bleser: Sí. En los primeros años se aprenden una o varias lenguas adicionales de forma tan automática como para que todas compartan la condición de idioma materno. Esto no supone ninguna sobrecarga para el cerebro. Cuando los idiomas se aprenden a edades más avanzadas, cambia la situación. En el segundo caso, cada vez que se utiliza un nuevo idioma se han de activar estructuras cerebrales adicionales. Nos referimos a los ganglios basales que rigen la automatización de nuevas reglas y posibilitan que, con ejercicio, hablemos lenguas extranjeras con cierta soltura. ¿En qué punto se encuentra hoy la investigación cerebral en el tema del plurilingüismo? Paradis: Se admitía, tiempo atrás, que las distintas lenguas se almacenaban en diferentes regiones del cerebro: el primer idioma se asentaría en el he-

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misferio izquierdo, el segundo residiría en el derecho. Se buscaron indicios que lo confirmaran en investigaciones sobre afásicos. No se encontraron. Y acabó por cuestionarse que la facultad del habla radicara en un determinado lugar del cerebro y repercutiera en ella la lesión de éste. Hoy la pregunta que se hace es: ¿qué mecanismos se ponen en juego en todo el cerebro cuando se procesan simultáneamente varios idiomas? Empieza a perfilarse un cuadro teórico más sólido: dos idiomas maternos son en realidad dos subsistemas de la función glótica. A su vez, cada uno de ellos se articula en otros subsistemas: la estructura fonética o la estructura fraseológica. Estos módulos gozan de unas características comunes a todos los idiomas del mundo. Así pues, las diferencias neuronales entre dos idiomas distintos son menores que las que existen entre los procesos de adquisición de los sonidos y de la estructura de las frases. Paradis: Exacto. Por esta razón en algunos afásicos bilingües puede alterarse en ambos idiomas sólo la sintaxis, mientras pueden articular palabras aisladas. ¿Cómo se desenvuelve el cerebro ante varios idiomas extranjeros? De Bleser: Con colaboración de Jubin Abutalebi, de la Universidad de Milán, hemos acometido en Potsdam una investigación, apoyada en las técnicas de formación de imágenes, para demostrar que en los ganglios basales izquierdos y en el córtex prefrontal izquierdo se desarrollan distintos procesos de inhibición y de activación. Parece ser que allí radican las estructuras que supervisan y permiten la conexión o desconexión entre dos idiomas, sean los maternos precozmente adquiridos o los adquiridos con posterioridad. Tales estructuras supervisoras, en sí mismas, no forman parte de los centros rectores del habla. Sólo se activan cuando se trata de controlar el idioma menos frecuentemente utilizado o de evitar las interferencias de un idioma en otro. Esto parece suponer un gran dispendio cognitivo. ¿Cómo puede afrontarlo un cerebro infantil? De Bleser: Parece ser que los niños bilingües pueden distribuir su atención en varios sentidos mejor que los monolingües. Ellen Bialystok, de la Universidad York de Toronto, puso de manifiesto que, para determinadas funciones de dirección y atención, resulta ventajoso el bilingüismo. Por otra parte es eviMente y cerebro 20/2006

dente que utilizar dos idiomas durante toda la vida es un excelente ejercicio para el cerebro. Las personas mayores de 50 años con dos idiomas maternos obtienen mejores resultados en ciertos tests; por ejemplo, cuando se trata de desviar rápidamente la atención de un estímulo al siguiente para neutralizar un estímulo perturbador adicional. Se dispone ya de los primeros datos que apuntan a que las personas políglotas sufren la enfermedad de Alzheimer en número muy por debajo de la media de la población. ¿Cómo explica que los bilingües puedan neutralizar mejor los estímulos perturbadores? De Bleser: En los políglotas están siempre activos todos los idiomas. Cuando quieren hablar uno, el cerebro se encarga de inactivar los demás. Conocemos estos mecanismos de inactivación en otros dominios cognitivos: cuando nos fijamos en un coche en marcha hay que dejar de lado los otros estímulos procedentes de su alrededor. En nuestra opinión, los políglotas se hallan entrenados en inactivar actividades cerebrales pertinentes a otros dominios. Un niño bilingüe no sólo aprende perfectamente varios idiomas, sino que también aprende a afrontar mejor otras tareas cognitivas. ¿Significa esto que la poliglosia mejora también nuestras capacidades sociales? De Bleser: Un paso importante en el desarrollo del niño es adquirir la capacidad de ponerse en el lugar de otra persona, es decir, desarrollar una “teoría de la mente”. Parece ser que en este sentido los niños bilingües son más precoces que los demás. Paradis: No hablamos de diferencias cualitativas, sino cuantitativas. Los niños bilingües pueden realizar mejor o más rápidamente algunas tareas, sin que ello signifique que puedan aprender algo que los demás no puedan. La entrevista fue realizada por MICHAEL SPRINGER.

Bibliografía complementaria THE ORGANISATION OF THE BILINGUAL LEXICON: A PET STUDY. R. de Bleser et al. en Journal of Neurolinguistics, vol. 6, págs. 439456; 2003. NEUROLINGUISTIC THEORY OF BILINGUALISM. M. Paradis. John Benjamins; Amsterdam, 2004.

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MENTE, CEREBRO Y SOCIEDAD

Neurología de la relación social El círculo íntimo de amistades contribuye al bienestar personal y ayuda a la prolongación de la vida

‘‘U

n amigo, un buen amigo, es lo más bello que hay en el mundo.” En 1930 cantaban “El trío de la bencina”, en la película del mismo nombre de Heinz Rühmann, esta loa a nuestra red social individual. La psicología confirma ahora que no les faltaba razón. Según investigaciones recientes, las relaciones interpersonales estables potencian la salud mental y corporal e incluso prolongan la existencia. Al parecer, los contactos sociales han facilitado que, en el proceso de la evolución, nuestro cerebro se fuera transformando en un órgano capaz

de las más altas prestaciones. A esa conclusión llegó Robin Dunbar, antropólogo y psicólogo de la Universidad de Liverpool, tras reparar en la estrecha relación entre el volumen cerebral y el número de individuos por grupo, en los primates. Cuantos más individuos componen en promedio una estirpe tanto más voluminosa suele ser la corteza cerebral del primate. A partir de ahí construyó Dunbar su hipótesis del “cerebro social”: el desarrollo de las estructuras sociales ha impulsado la evolución del cerebro. Cuanto mayor es el grupo, razona, el cerebro tiene que elaborar más informaciones

Cifra mágica: 150 Esta cifra mágica surge una y otra vez en la historia de las agrupaciones humanas, desde las comunidades de cazadores y recolectores hasta las actuales aldeas de agricultores de Indonesia y América del Sur. Lo encontramos en el ámbito castrense; si el ejército romano conocía ya el “manípulo” como unidad básica, integrado por unos 150 soldados, las compañías de nuestros batallones cuentan con un número que oscila entre CINETEXT

UN TRIO ALEGRE. En la película clásica de la UFA “El trío de la bencina” cantaban Oskar Karlweiss, Willy Fritsch y Heinz Rühmann en 1930 la tonada de la amistad.

sobre otros miembros del mismo para que funcionen los contactos sociales. Con ello se limita su capacidad de elaboración y, por ende, nuestro círculo de conocidos, que llega como máximo a unas 150 personas.

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Los círculos enigmáticos de la amistad En la concepción ideal de Robin Dunbar sobre la estructura circular de las relaciones sociales de un individuo el ámbito de amistades más cercanas está conformado por el círculo más íntimo compuesto de tres o cuatro o un máximo de cinco personas. Con ellas se siente uno fuertemente vinculado en el aspecto emocional y comparte intereses, valores y opiniones. En situaciones de crisis intentan ayudar y aconsejar en cuestiones personales, emocionales o financieras. Con este “grupo de apoyo” uno tiene contactos regulares; al menos, una vez por semana. Al siguiente círculo pertenecen entre 12 y 20 individuos, vinculados de forma más débil con la persona de referencia. La relación con ellos es emocionalmente menos fuerte pero se mantiene gracias a la simpatía y al interés. El siguiente plano de esta jerarquización se corresponde con el círculo de conocidos. Este tercer ámbito de la red social abarca aproximadamente de 30 a 50 personas y la vinculación con ellas se halla menos trabada. Aunque existe un contacto regular, suelen mediar intervalos más largos. Para Dunbar, este tercer

120 y 150 personas. Pero también en las modernas empresas industriales se patentiza que una estructura organizativa relativamente flexible funciona con grupos de un máximo de 150 componentes. Si este número es superior se requiere una estructura jerárquica más rigurosa, pues de lo contrario decae, según la experiencia, la productividad total. La presión de grupo como acicate para la prestación individual se suprime mediante el creciente anonimato del individuo; en su lugar surgen las instrucciones y los controles formales. Con otros colegas, Dunbar acaba de revisar los trabajos dedicados a las redes sociales. Deducen de ese rastreo que nuestro entorno social tiende a mostrarse estructurado jerárquicamente. Dunbar ordena un máximo de los 150 conocidos de una persona en un sistema de círculos concéntricos, un esquema en el que la distancia indica la intensidad de la relación. En torno a algunos amigos muy íntimos se forma un círculo de buenos conocidos, rodeado a su vez de un número mayor de contactos más superficiales. Sabido es que, para nuestro bienestar psíquico, resulta decisivo el círculo más interior, compuesto por los amigos íntimos. En un estudio de Lynne Giles, de la Universidad de Flinders, se comprueba que ese círculo íntimo de amistades ayuda incluso a prolongar nuestra vida. Al analizar los datos del Estudio Australiano Longitudinal sobre el Envejecimiento, iniciado en el año 1992 y Mente y cerebro 20/2006

círculo se correspondería con un clan en las tradicionales sociedades de cazadores y recolectores. Además de los mencionados, el antropólogo postula al menos dos círculos más, con los que se dan contactos todavía más aislados. Además Dunbar descubrió una relación sorprendente. De círculo a círculo viene a triplicarse el ámbito de los conocidos. Una regla que se encuentra también en otras formaciones sociales. En mucho países la menor unidad de un ejército consta de 10 a 15 soldados, un convoy de 35, una compañía de entre 120 a 150 y así sucesivamente.

Bibliografía complementaria DISCRETE HIERARCHICAL ORGANIZATION OF SOCIAL GROUP SIZES. R. Dunbar et al. en Proceedings of the Royal Society B, vol. 272, págs. 439-444; 2005.

centrado en el entorno social, el estado de salud y la edad de defunción de 1477 personas durante un período de 70 años, se verificó que las amistades aumentaban las expectativas de vida mucho más que el contacto con los hijos y los familiares, independientemente de otros factores como el estatus social, la salud y el estilo de vida. Y esa realidad se daba incluso cuando los amigos se trasladaban a otra ciudad. ¿En qué se basa este efecto de larga vida? Es innegable el influjo del apoyo mutuo y recíproco entre conocidos. Mucho más importante es que éste se produzca voluntariamente y no se base sólo en la conciencia del deber y en circunstancias convencionales. La diferencia fundamental y definitiva radica en el hecho de que uno, a diferencia que a los miembros de la propia familia, puede elegir a sus amigos. El cultivo del trato con las personas a las que se tiene por valiosas e importantes se refleja en la salud corporal y en la mental. Hay una reducción del estrés y de las tendencias depresivas; se produce un efecto positivo sobre comportamientos relevantes para la salud, como por ejemplo la costumbre de fumar y consumir bebidas alcohólicas. Quizá, se especula, en las fases críticas, los amigos pueden mejorar el estado de ánimo y el sentimiento de autoestima, así como ofrecer estrategias para la superación de los problemas. Se han ratificado los efectos positivos de tales contactos sociales en

el aspecto medicofisiológico, así por ejemplo en enfermedades cardiocirculatorias, de presión arterial elevada o en casos de problemas gastrointestinales. Eric Loucks, de la Escuela de Salud Pública de Harvard, halló una menor concentración de interleucina-6 en sangre de varones mayores con un amplio círculo de amistades que en las personas solitarias. Ese transmisor de infecciones cuenta como un factor de riesgo en enfermedades cardiocirculatorias, por cuanto promueve la esclerosis arterial. Es decir que quien tenga amigos íntimos y buenos conocidos no sólo se divierte con frecuencia en un ámbito distendido sino que también eleva sus posibilidades de una larga vida. KLAUS MANHART es doctor en filosofía de la ciencia.

Bibliografía complementaria KLATSCH UND TRATSCH. R. Dunhar. Goldmann; Múnich, 2000. EFFECT OF SOCIAL NETWORKS ON 10 YEAR SURVIVAL IN VERY OLD AUSTRALIANS: THE AUSTRALIAN LONGITUDINAL STUDY OF AGING. L. C. Giles et al. en Journal of Epidemiology and Community Health, vol. 59, págs. 574579; 2005. SOCIAL INTEGRATION IS ASSOCIATED WITH FIBRINOGEN CONCENTRATION IN ELDERLY MEN. E. B. Loucks et al. en Pschysomatic Medicine, vol. 67, págs. 353-358; 2005.

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¿Con quién nos comparamos? De continuo nos estamos comparando con otras personas, a veces conscientemente, a veces sin percatarnos de ello. Las impresiones así recogidas ejercen un influjo decisivo en la imagen que nos formamos de nosotros mismos

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enudean las ocasiones en que nos comparamos con los demás. Admiramos la carrera de un antiguo compañero de estudios, los hitos de los deportistas de elite o la elegancia de las estrellas de cine en galas y exhibiciones. En el polo opuesto, nos dolemos con el sufrimiento y la pobreza ajenos. En psicología social importa averiguar cuándo actuamos conscientemente y cuándo pasamos por alto con premeditación la vida muelle del vecino o la miseria de los desharrapados. ¿Qué personas nos valen de criterio de comparación? Solemos elaborar informaciones sobre los demás de forma egocéntrica. Por una razón: al responder a la importancia otorgada a la promoción social de un compañero, tenemos que comparar sus éxitos con algo conocido. Y el patrón más natural somos nosotros mismos. Sólo así

Entre Michael Jordan y el Papa En un estudio comparativo reciente de nuestro grupo de trabajo de la Universidad de Wurzburgo comprobamos que las personas no dejamos de compararnos de forma totalmente inconsciente. Animamos a 55 probandos a que reflexionasen durante un minuto sobre sus condiciones físicas. Simultáneamente deberían concentrar su mirada en una pantalla sobre la que se había proyectado una serie de letras. Sin que lo advirtieran, les presentamos los nombres de deportistas famosos y de sujetos ajenos al deporte; duraba esto sólo 15 milisegundos, es decir, un intervalo temporal por debajo del umbral de la percepción. A la mitad de los voluntarios de la prueba

les presentábamos diez veces el nombre de Michael Jordan, épico jugador de baloncesto. A la otra mitad le “relampaguearon” en la pantalla, diez veces también, el nombre del Papa. En cuanto los voluntarios, durante un minuto y bajo dichas condiciones, hubieran reflexionado sobre su condición deportiva deberían calcular cuántos ejercicios de apoyo horizontal sobre las manos podrían realizar y a qué velocidad conseguirían correr los cien metros lisos. El experimento mostró que la autoevaluación de los probandos dependía del nombre con que se enfrentaban en secreto. Quienes habían visto relampaguear ante sus ojos el nombre de “Michael Jordan” se valoraban acto seguido como menos deportistas que los que habían “leído” el nombre del Papa. Evidentemente, los probandos se comparaban con los personajes famosos presentados sin percibirlos en absoluto de una manera diferenciada. Nuestro estudio ilustra la arbitrariedad con la que

ANTE EL FLAMANTE COCHE del vecino puede aflorar la envidia.

STEFANIE SCHMITT

1.

podemos evaluar la calidad de nuestros propios méritos y los de los otros.

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pueden transcurrir las comparaciones sociales y, en consecuencia, hasta qué punto se pueden extender: para nuestras comparaciones recurrimos incluso a parámetros cuya existencia ignoramos. Ni que decir tiene que buscamos de intento el cotejo con los demás para clasificar nuestros propios logros. ¿Nos valoramos entonces mejor o peor que las personas con las que nos comparamos? ¿Creemos que somos de igual condición? Todo depende de varios factores; por ejemplo, de la sensación de nuestra propia autoevaluación o de si el otro pertenece al mismo grupo social que nosotros. Un papel importante lo desempeña, en esa comparación, la ausencia de una escala extrema de valores. Cuando en una ronda de negociaciones sobre aumento de salario no se nos ha tenido en cuenta buscamos la comparación. Para elevar nuestra autoestima lesionada comparamos nuestra situación con la del compañero eficiente al que hasta ahora se ha ignorado. Y comparado con su caso, nuestro propio fracaso se nos ofrece menos humillante. Si queremos por contra valorar nuestras propias capacidades de la manera más exacta posible —cuando la autoprotección cede su lugar a la autognosis—, escogemos personas equiparables a nosotros. Si queremos saber nuestro nivel de tenis no nos comparamos ni con un principiante romo ni con Rafael Nadal. Antes bien nos medimos con un compañero de juego de parecida capacidad tenística a la nuestra. En 2001 comprobamos en un ensayo extenso que una comparación, aunque sea siempre la misma, puede llevar a consecuencias opuestas. Y ello, con independencia de que se primen las características comunes o las diferencias entre el sujeto a enjuiciar y el modelo. En el ensayo en cuestión repartimos 30 estudiantes en dos grupos. Un equipo contemplaba dos cuadros en los que se representaban distintas situaciones: en uno había una mujer con una taza en la mano y sentada delante de un árbol de Navidad, junto a la chimenea, y en otro se veía a un hombre, sentado a la mesa delante de la chimenea, pero sin árbol. Un grupo anotaba después todo lo común en ambas representaciones. El otro grupo se concentraba en las diferencias existentes en las escenas mostradas. Acto seguido una ronda experimental presentaba a los probandos una historia inventada sobre una estudiante. Después solicitábamos a los participantes que comparasen la situación vital de Mente y cerebro 20/2006

STEFANIE SCHMITT

Yo soy como tú ¿o no?

2.

EL HABITO HACE AL MONJE. Suele reputarse inconscientemente al hombre vestido con su traje por más elocuente que el lector de prensa amarilla en su mono de trabajo.

esa figura ficticia con la suya propia. Los probandos que anteriormente habían buscado características comunes encontraron más semejanzas entre ellos mismos y la persona inventada que los probandos que se habían concentrado en las diferencias. La autoevaluación de los primeros se había adaptado al patrón de la narración. Jonathon D. Brown, de la Universidad de Washington en Seattle, descubrió en los años noventa que también un cumpleaños común lleva a un comportamiento parecido. En su ensayo, Brown había presentado a los probandos imágenes de personas atractivas y de otras que no mostraban tan buen aspecto; entre ellas, había algunas que cumplían años el mismo día que los voluntarios. A continuación, los probandos contestaron a preguntas sobre su propio aspecto. Quienes creían celebrar su cumpleaños el mismo día que una persona guapa estimaban más la propia capacidad de atracción.

Las comparaciones sociales enriquecen nuestra vida, la hacen interesante y nos pueden estimular. El éxito de los demás nos puede espolear. Con todo, hay que ser precavidos en la mirada consciente a nuestro prójimo: si en ese proceso nos vemos siempre como perdedores nos ahogamos en la duda sobre nosotros mismos. THOMAS MUSSWEILER, psicólogo social, se halla adscrito a la Universidad de Colonia.

Bibliografía complementaria HANDBOOK OF SOCIAL COMPARISON: THEORY AND RESEARCH. Dirigido por J. Suls, L. Wheeler. Plenum; Nueva York, 2000. THE MAN WHO WASN’T THERE. SUBLIMINAL SOCIAL STANDARDS INFLUENCE SELFEVALUATION. T. Mussweiler, K. Rüter y K. Epstude en Journal of Experimental Social Psychology, vol. 40, págs. 689-686; 2004.

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Aromaterapia ¿Tienen efectos curativos, amén de relajantes, las esencias vegetales? Todo un campo de investigación empieza a roturarse con unos primeros resultados prometedores

P

ara Nicole Unger, los olores estimulantes merecen incluirse entre los medicamentos, sin que sea óbice que algunos extractos vegetales produzcan dolor. Coherente con sus ideas, esta herbolaria (o practicante paramédico, como les gusta llamarse) administra esencia de clavel para provocar las contracciones en las mujeres en avanzado estado de gestación. En cambio, si hemos de creerla, la esencia de lavanda alivia los dolores de parto. Unger imparte su doctrina entre los asistentes a un seminario sobre homeoterapia; las comadronas presentes no parecen reacias a combatir dolores, contracturas, náuseas o mareos con la ayuda de los olores. De hecho, muchas mujeres declaran que los aceites aromáticos facilitaron el nacimiento de su prole. Desde los años noventa, los aceites volátiles o aceites esenciales se han puesto de moda fuera incluso de las salas obstétricas y de los paritorios. Hace un cuarto de siglo, la aromaterapia despertó un enorme atractivo, en particular gracias al efecto terapéutico del aceite de la planta del té. Los terapeutas recurren ya de forma rutinaria a sus métodos. Se recomiendan aromas esenciales para la relajación y sentido de bienestar. Las clínicas psiquiátricas aplican la aromaterapia y ponderan sus

1.

efectos en el tratamiento de la angustia, el dolor o los trastornos del sueño. Esta disciplina cuenta, en realidad, con una larga tradición. La medicina ayurvédica india empleaba ya, hace más de 3000 años, esencia de romero contra los estados angustiosos y trataba las debilidades de concentración con aceite de clavel y de culantro. Europa aplicó en el Medievo las sustancias activas de las plantas para prevenir las temibles epidemias. En el estrago de la peste, los médicos se protegían del contagio portando una máscara sobre el rostro que acaba en pico de ave. Colocaban allí una esponja empapada con sustancias aromáticas, que se suponía libraba del contacto con los miasmas infectados. Ignoraban, por supuesto, las propiedades antibacterianas de determinados extractos vegetales.

La cabeza está libre El concepto de “aromaterapia” fue acuñado por René Maurice Gattefossé en 1928. Desde entonces, se ha corroborado en numerosas ocasiones la eficacia de las esencias vegetales. Pero no se ha conseguido todavía sistematizar en un corpus ese bagaje de conocimientos dispersos. Sólo hay unanimidad en admitir que los aceites aromáticos afectan al cuerpo y a la mente. Las moléculas aromáticas, luego de atravesar las mucosas de nariz y bron-

WILDLIFE

TODAS LAS PLANTAS TIENEN UTILIDAD. Desde hace más de 3000 años el hombre viene utilizando esencias vegetales para sanar el cuerpo y la mente. La lavanda, por ejemplo, tiene un efecto tranquilizante.

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quios, alcanzan, transportadas por el torrente sanguíneo, a todos los órganos. Se unen a los lípidos y atraviesan sin dificultad la barrera hematoencefálica. Actúan a nivel del sistema nervioso central. Al cerebro, sustrato de las funciones mentales, los aceites llegan a través del sentido del olfato. Hablamos del sentido más antiguo desde el punto de vista filogenético. Se halla en estrecho contacto con el centro cerebral de las sensaciones. Según Hanns Hatt, de la Universidad de Bochum, el sistema olfativo posee acceso directo al sistema límbico, esto es, a la estructura cerebral donde surgen los sentimientos y las necesidades básicas (hambre y sed). En el sistema límbico, que opera incluso durante el sueño, se originan también determinadas reacciones emocionales y sexuales. Hatt sometió a ensayo, en su laboratorio, los efectos de más de 100 olores sobre el latido cardíaco, la frecuencia respiratoria y el sueño. Mientras dormían, dispersó en el ambiente olores fecales y comprobó que se les entrecortaba la respiración y se les aminoraba el pulso cardíaco. Un número significativo de los voluntarios informaron, cuando se despertaron, de diversas pesadillas durante el mismo. Otro grupo, a cuyos componentes se les hizo oler aroma de naranja, durmieron un sueño contento y tranquilo. Los terapeutas que emplean los aromas u odoterapeutas suelen apelar a ese tipo de resultados, que les permiten subrayar los efectos calmantes del estrés y de la angustia de la aromaterapia, así como sus propiedades vitalizantes. A comienzos de los años noventa, Gerhard Buchbauer, de la Universidad de Viena, sometió a comprobación experimental estos efectos en ratas cuya actividad corporal controlaba mediante barreras fotoeléctricas instaladas en el interior de las jaulas. A unos animales de la muestra los estimuló con cafeína; colocó a otros en un estado de letargia, administrándoles el psicofármaco diazepam. En un segundo paso, se aprestó a tranquilizar a las ratas estresadas con vaporizaciones de esencia de lavanda, de madera de sándalo y de neoli. Y estimular a las ratas flemáticas con esencia de jazmín, de hierbabuena y de pachulí. Las mediciones realizadas en las jaulas Mente y cerebro 20/2006

Mente y cerebro 20/2006

2.

UN REMEDIO ANTIESTRES CON UNA FORMA PERFECTA. De “armonizante y afrodisíaco” califican los aromatólogos al jazmín, pese a que no contamos todavía con la demostración científica de estos efectos ni de los de muchas otras esencias.

naranja y manzanilla aliviaban la sensación de estrés, aunque sus efectos duraban en la mayoría de los casos sólo breve tiempo. El efecto de las esencias desaparecía con bastante rapidez. Para Ernst, la aromaterapia no puede, de momento, competir con otras formas de terapia para la tensión o la angustia.

PHOTOALTO / MICHELE CONSTANTINI

dotadas de barreras fotoeléctricas mostraron el éxito, en líneas generales, de las medidas tomadas. El investigador demostró, además, la presencia de las respectivas sustancias aromáticas en la sangre de los animales. Pudo, pues, concluir que los cambios observados en la conducta de los animales de laboratorio dependían de la incorporación en su organismo de las sustancias volátiles estimulantes o relajantes. Un equipo de la Universidad de Miami en Florida dio a conocer en 1998 los resultados de su estudio sobre la incidencia de la esencia de romero y lavanda sobre nuestro organismo. En el curso de la investigación analizaron las corrientes cerebrales de 40 probandos. Observaron que el aroma de lavanda retardaba el patrón de ondas eléctricas de los probandos, señal de un estado de adormecimiento, mientras que los valores electrocardiográficos de los probandos abanicados con romero indicaban un estado de ánimo sumamente despierto. Los sujetos que habían olido el romero solucionaron también un examen de matemáticas con presteza mayor que los que no lo habían olfateado, aunque cometieron la misma cantidad de errores que los realizados por el grupo de comparación (sin tratamiento aromaterápico). No parece, en consecuencia, que el romero estimule la concentración. Todo indica, asimismo, que las expectativas del voluntario repercuten en la reacción de su organismo. No cabe, cierto, un ensayo ciego: los olores intensos son inmediatamente reconocidos por todos los participantes. Para salvar esa aporía Gerhard Buchbauer ha propuesto trabajar sobre anósmicos, personas privadas del sentido del olfato. Pero la tasa de anósmicos entre la población alcanza sólo el cinco por ciento, por lo que resulta difícil poder realizar con ellos estudios equivalentes a los llevados a cabo con personas con el sentido olfatorio intacto. Por otro lado, los odoterapeutas mantienen que los aspectos olfativos intervienen en el alcance de los efectos de los aceites esenciales. Si se descartan estos aspectos, afirman, se arrebata ya de entrada a la terapia su poder de penetración. ¿Se puede medir la eficacia terapéutica de las esencias aromáticas con las escalas al uso en la investigación medicamentosa? Edzard Ernst, de la Universidad de Exeter, tras plantearse la cuestión, acometió un rastreo exhaustivo en los bancos de datos pertinentes. Encontró al menos seis estudios clínicos publicados entre los años 1993 y 2000 que acreditaban a la aromaterapia un efecto relajante. Sobre todo los masajes con aceites de lavanda,

Todas las indicaciones sin garantía El equipo de Sandra Sgoutas-Emch, de la Universidad de San Diego en California, dividió en cuatro grupos los 60 voluntarios de su ensayo. A los dos primeros se les dio a oler aroma de lavanda; pero sólo a uno de ellos se le informó del olor que iban a recibir. Los otros dos grupos de probandos no recibieron ningún tipo de aromaterapia, aunque con uno de ellos se fingió que sí lo recibía. A continuación cada probando pasaba a una habitación donde, en un tiempo determinado, debía resolver un ejercicio de cómputo. Mientras lo realizaban, y a su término, se les medía la tensión arterial y la frecuencia cardíaca. Los probandos tenían, además, que responder un cuestionario en donde se les preguntaba la intensidad del estrés que habían experimentado en la resolución del ejercicio matemático. El resultado fue el siguiente: los cuatro grupos obtuvieron una misma puntuación, buena, en el test de matemáticas. También la presión arterial y el latido cardíaco aumentaron para todos los participantes en la misma proporción. El test de matemática, demasiado elemental, no fue capaz de provocar ninguna sensación de angustia, reconoció Sougtas-Emch. Un equipo de neurólogos de la Clínica de Dolor de Kiel descubrieron en 1996 que no era la inhalación sino el masaje con los extractos de plantas benéficas lo que proporcionaba efectos mensurables. Según Hartmut Göbel, experto en migrañas, la extensión de aceite de hierbabuena sobre la frente y las sienes de los probandos con cefaleas de tensión ejercía un efecto equivalente al producido por la ingesta de 1000 miligramos de paracetamol. La razón de este efecto estribaría, afirma, en que el aceite de hierbabuena produce un agradable enfriamiento de la piel y, así, inhibe el efecto de la sustancia P y de la serotonina, que son los mensajeros que llevan la sensación dolorosa al cerebro.

A resultados semejantes se ha llegado en otro estudio, ahora con mujeres en la edad del climaterio. Los masajes aromáticos calman el dolor y mejoran el estado de ánimo. Y en una reciente investigación, realizada sobre pacientes aquejados de Alzheimer, cuyas manos eran frotadas regularmente con aceite de lavanda, se registró un retroceso palmario de la angustia y de las agresiones; en lo relativo a las capacidades de aprendizaje y de memoria, los probandos no experimentaron ninguna mejoría. En conclusión: hay indicios fiables de que los aceites esenciales vegetales no sólo mejoran nuestras sensaciones psíquicas y emocionales, sino que además calman el dolor y alivian la desazón interior. Afirmación que hemos de conjugar con el reconocimiento de que carecemos de pruebas tajantes del efecto de la aromaterapia en general. JÖRG ZITTLAU es filósofo y docente en la Escuela Superior de Administración Pública de Wuppertal.

Bibliografía complementaria DIE P SYCHO -S ZENE. C. Golner. Alibri; Aschaffenburg, 2000. SIND ÄTHERISCHE ÖLE WIRKSAME ARZNEIMITTEL? E. Ernst en MMV — Fortschritte der Medizin, vol. 9, págs. 47-48; 2001. DANIELE RYMAN’S AROMATHERAPY BIBLE. AN ENCYCLOPEDIA OF PLANTS AND OILS AND HOW THEY HELP YOU. D. Ryman. Piatkuts Books; Londres, 2002. PRAXIS AROMATHERAPIE. GRUNDLAGEN, STECKINDICATIONEN. M. Werner y R. von Braunschweig. Haug; Stuttgart, 2005.

BRIEFE,

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Percepción intuitiva La percepción intuitiva de la solución de los problemas tiene que ver con una aproximación a los mismos desde una perspectiva diferente

Günther Knoblich y Michael Öllinger

‘‘D

octor Einstein, ¿cómo lo consiguió?”, insistía una y otra vez Max Wertheimer ante el creador de la teoría de la relatividad en 1916. El psicólogo de la forma (Gestalt) deseaba saber cómo pensaba un hombre insatisfecho con la mecánica clásica. ¿Tenía Einstein más conocimientos que los demás? La lógica esperaría una respuesta afirmativa. ¿Acaso todo era fruto de la casualidad? El físico le contó al psicólogo que, cuando reflexionaba sobre el espacio, el tiempo y la velocidad, se imaginaba cabalgando a lomos de un rayo de luz o corriendo a su lado. Se había, además, preguntado si la luz se pararía cuando alguien corriera a su lado con la misma velocidad. Por extravagante que nos parezca, ahí residía el secreto del éxito de Einstein. Durante años, ese físico originario de Ulm había cavilado sin resultado. Su intuición le decía que algo chirriaba en la descripción clásica de la física del mundo. Pero no atinaba a descubrirlo. Hasta que, de pronto, resolvió el problema por medio de un experimento mental propuesto en el lugar correcto: cuando dos rayos un tanto separados caen al mismo tiempo, sobre una vía de tren, ¿podemos percibirlos simultáneos? Sí, siempre y cuando nos alejemos hasta la misma distancia de los dos lugares de caída. Pero si viajáramos en un tren y pasásemos entre los dos rayos, veríamos primero un rayo y, al poco, el otro, aun cuando nos encontrásemos en el punto medio entre los dos.

La luz del terraplén Nuestra observación no depende del momento en el que nos encontremos en un determinado lugar, sino de nuestro movimiento. Sólo entonces puede hablarse de “simultaneidad”; es decir, en

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función de nuestro desplazamiento con relación al suceso observado. El concepto de simultaneidad pierde su valor absoluto. Con este suceso casual tejió Einstein nuestra concepción actual del espacio y del tiempo y fundó la teoría de la relatividad. Además, fecundó la investigación sobre captación intuitiva, un dominio de psicología de la forma. Nos referimos al golpe de intuición perceptiva (insight en inglés, Einsicht en alemán), al conocimiento relampagueante que precede a algunos avances de la ciencia. Wertheimer sabía que la intuición de Einstein tenía que ver con sus conocimientos sobre física y su capacidad de pensamiento lógico. Sin embargo, el hecho determinante fue su capacidad para contemplar los objetivos físicos de manera diferente y apartarse de los principios trillados, considerados irrefutables. En una palabra, Einstein era un maestro en la reestructuración de los problemas. En la primera mitad del siglo XX, Wertheimer, Wolfgang Köhler, Karl Duncker y Kurt Koffka, entre otros psicólogos de la forma, no sólo aplicaron el concepto de reestructuración a las ideas geniales y a los descubrimientos trascendentales, sino que se mostraban además convencidos de que se trataba de un proceso ideatorio fundamental por el que cualquier persona llegaba a una captación inmediata original. Tal penetración intuitiva permite encajar de golpe las piezas de un rompecabezas y obtener con ello una “forma buena”; este concepto dio nombre a toda una escuela de psicología. Sin embargo, desde los años cincuenta, consolidada ya la doctrina de la psicología de la forma, los teóricos del pensamiento se ocuparon de otros fenómenos. Se hallaban fascinados por los procesos cognitivos que discurrían por pasos obligados, así el ordenador, y no de una manera repentina e imprevisible,

propia de una vivencia casual. Mas, a partir de los años ochenta, la psicología de la cognición puso de nuevo la mira en el estudio de la percepción intuitiva. Desde entonces han ido descubriéndose numerosos tipos nuevos. Todos sabemos, por propia experiencia, que la solución a un problema puede emerger repentina e inesperada en la conciencia. El nudo se deshace, la moneda se cae, se enciende una luz interior y la solución nos resulta tan sencilla, que nos admiramos y preguntamos cómo es posible que no se nos hubiera ocurrido antes. ¿Cómo generar de forma sistemática estos rayos del ingenio e investigarlos a través de experimentos psicológicos? Todo un reto. Analicemos la tarea utilizada ya por Max Wertheimer: se presenta un cuadrado y, sobre él, un paralelogramo. Se indican las longitudes de ambos lados a y b. Se trata de hallar la suma de las dos superficies internas. Intente el lector resolver el problema y experimentar una percepción intuitiva repentina. ¿Lo ha logrado? En caso afirmativo, ¿cómo ha procedido? Probablemente haya utilizado las fórmulas conocidas para el cálculo del área. Es probable que haya podido calcular de inmediato el área del cuadrado (a × a). Algo más complicado resulta calcular la superficie del paralelogramo. Puede intentarlo, aunque siempre le faltará un valor. No llegará a ningún resultado y la solución le parecerá imposible.

¡Mírese con otra perspectiva! En esta fase, el lector se encuentra sin salida, en un fondo de saco. Le falta la idea luminosa: no se trata de calcular por separado la superficie del cuadrado y el paralelogramo. Antes bien, hay que abordar el problema desde un enfoque absolutamente diferente: cual si nos enfrentáramos a dos triángulos rectangulares que, tras un ligero desplazamiento, dibujan un rectángulo (véase el recuadro Mente y cerebro 20/2006

BILDAGENTUR-ONLINE

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Mente y cerebro 20/2006

EL MOMENTO DE LA ILUMINACION. Los sucesos casuales no se pueden forzar. Es mucho mejor dar rienda suelta a los pensamientos y, entonces, sobreviene de golpe la percepción intuitiva.

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BJÖRN PERTOFT

2.

EINSTEIN, DOS RAYOS. ¿Caen los dos a la vez? Depende del observador, confesó el físico. Y sobre ello levantó la teoría de la relatividad.

“Primera solución”). La solución es, por tanto: a × b. La reestructuración necesaria, la nueva visión de las cosas, no se alcanza a través del pensamiento lógico, sino que se presenta de manera inconsciente. La percepción de los elementos del problema se da de repente: un cuadrado y un paralelogramo se transforman en dos triángulos rectangulares que dibujan un rectángulo. La vivencia subjetiva especial que acompaña a un episodio intuitivo es única. Si se logra la reestructuración, la persona queda sorprendida ante su propia solución. Tal estado suele asociarse a un sentimiento intenso de ¡ajá! Arquímedes iba desnudo por las calles de Siracusa gritando “Eureka” tras descubrir el concepto de densidad y demostrar, con ello, que la nueva corona del rey Hierón II no se había fabricado con oro. La bisutería barata de imitación tenía el mismo peso, aunque menos densidad, que las barras de oro. Así pues, los rayos del ingenio nada tienen que ver con la solución computerizada, gradual, de los problemas. El ingenio aparece de repente, inintencionado. No es como el cálculo, en el que sabemos cuántos pasos nos quedan para llegar al resultado. Después de cada cómputo podemos estimar cuánto falta para llegar al objetivo. Cuando un problema precisa un golpe de intuición hay que actuar de otra manera.

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Así lo demuestran las investigaciones de Janet Metcalfe, de la Universidad de Columbia en Nueva York. Buscó que los voluntarios de sus ensayos afrontaran problemas de percepción intuitiva; les pidió que indicaran, con las palabras “caliente” o “frío”, si consideraban que estaban cerca o lejos de la solución. Llegó al resultado siguiente: instantes antes de que sucediera el impulso casual del ingenio, los probandos seguían tan in albis como al principio. Ese es un rasgo de los problemas de percepción intuitiva. “La intención y la acción nos sorprenden totalmente despistados cuando surge la chispa intuitiva”, expone Danil M. Wegner, de Harvard. La “acción” sería, en este caso, la aparición de la idea; nuestro grito de “¡Eureka!” refleja que no teníamos previsto la percepción intuitiva. Nos da la impresión de que no hemos sido nosotros quienes hemos hecho llegar esa idea luminosa, aunque nos sintamos responsables de nuestro propio conocimiento. ¿Por qué parece inintencionada semejante captación intuitiva? ¿En qué nos apoyamos para afirmar que no se trata de nuestro propio esfuerzo de pensamiento voluntario? ¿Por qué nos parecen en principio insolubles estos problemas, a pesar de que, en teoría, disponemos de los conocimientos necesarios para resolverlos? Si atendemos a la explicación que aporta Stellan Ohlsson, de la Univer-

sidad de Illinois en Chicago, al contemplar un problema producimos una representación mental —es decir, una especie de visualización interna— en la que sólo inciden determinados aspectos. De forma análoga al plano de la red suburbana de metro, nos da la secuencia de las estaciones de parada y las posibles estaciones de trasbordo. Pero las distancias entre las estaciones no están dibujadas a escala. Sólo se realzan ciertos aspectos de la realidad, importantes para utilizar el metro. El plano del metro apenas nos ayuda a orientarnos por las calles de la ciudad. De forma análoga, la representación inicial de un problema selecciona determinados aspectos y lo hace de manera automática: la “coloración” no se puede regular. En general, las nuevas tareas las contemplamos con el prisma del conocimiento acumulado con anterioridad. Tal conocimiento puede incluso bloquear el juicio e impedir un examen de la cuestión desde una óptica diferente. Cuando llegamos al fondo de saco, nos sentimos frustrados y desanimados. Las ideas circulan libremente y cada vez empleamos menos tiempo en ensayos sistemáticos de soluciones o derrochamos la capacidad de pensar con intentos vanos. Una situación en la que no sabemos qué hacer. Un fracaso repetido que representa, según Ohlsson, la fuerza impulsora de la reestructuración. Pone en marcha procesos inconscientes que modifican la nueva representación interna del problema. De repente se abren posibilidades inéditas. Y se nos hace la luz; se presenta la solución que, Mente y cerebro 20/2006

Primera tarea Problema del cuadrado y el paralelogramo: el observador ve un cuadrado y sobre él un pequeño paralelogramo. Se conocen los datos a y b. ¿Cómo se podría calcular la superficie total de ambas figuras? La solución se da en la página siguiente.

b

a

muy pronto, se nos antojará asombrosamente trivial. Pero, ¿no resulta demasiado rebuscada la suposición de Ohlsson de que el conocimiento previo impide resolver el problema? No se trata de adquirir los menores conocimientos posibles. A Einstein no le habría servido una estrategia semejante. Ni que decir tiene que el conocimiento es imprescindible, sobre todo para la elaboración eficaz y sistemática de tareas dominadas. Los

efectos nocivos se manifiestan sólo si la experiencia se fosiliza hasta el extremo de bloquear las ideas nuevas.

¿Cómo se enciende la luz? En una serie de estudios muy ingeniosos, Karl Duncker demostró en los años veinte que el uso habitual de un objeto limitaba una posible utilización alternativa. En determinado ensayo, los voluntarios debían fijar velas finas sobre la pared del laboratorio con cajas de ce-

rillas o chinchetas. Ambos adminículos se requerían porque se trataba de que los probandos “cayeran en la cuenta” de fijar a la pared con chinchetas las cajas de cerillas, que servirían de base para las velas. Aquí, la reestructuración estribaba en dejar de lado la función habitual de las cajas de cerillas, la de ser contenedores. Los voluntarios llegaban antes a la resolución de la tarea si se les colocaban juntas sobre la misma mesa las cajas

Segunda tarea

JOACHIM HOLLATZ

A los psicólogos les gusta la aritmética de las cerillas: resuelva primero el problema inicial y luego el segundo. En los dos casos sólo tiene que mover una cerilla para que resulte correcta la ecuación.

Mente y cerebro 20/2006

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Primera solución Para resolver el problema del cuadrado y el paralelogramo, es necesario ver las cosas de distinta manera. No contemple la figura como un cuadrado y un paralelogramo, sino como dos triángulos que se desplazan sobre sí mismos. Si logra juntar los dos obtendrá un rectángulo con los lados a y b. La superficie interna que se busca se calcula fácilmente: a × b.

b

b

a

y las chinchetas —las cajas estaban vacías— que si las cajas contenían las chinchetas. Esta última situación subrayaba la función habitual de contenedor y dificultaba un uso alternativo. En ese fenómeno del “vínculo funcional” se identificó la primera prueba de que el conocimiento previo limitaba la flexibilidad del pensamiento. Abraham Luchins, alumno de Wertheimer, demostró que la ejecución repetida de los mismos pasos de una solución sofocaba las demás estrategias, a veces más sencillas. Una vez que sus probandos habían resuelto tareas parecidas, utilizaban siempre el mismo procedimiento, aun cuando existiera otra solución más sencilla. Luchins lo denominó “problema de actitud”: el talante ante un determinado método nos ciega frente a un procedimiento más eficiente. En cierto trabajo acometido en 1998, Jennifer Wiley, de la Universidad de Pittsburgh, examinó la cercanía entre el conocimiento y la ceguera comercial. Los probandos debían encontrar conceptos que, combinados con otros tres, encerraran algún significado. Por citar un ejemplo difundido: ¿qué palabra alemana une los conceptos “Baum” (“árbol”), “Tür” (“puerta”) y “Meister” (“maestro”)? La palabra alemana que se busca es “Haus” (“casa”): “Baumhaus” (casa de madera), “Haustür” (puerta de la casa) y “Hausmeister” (portero).

Dilema de expertos La mitad de los probandos de Wileys conocía el juego del béisbol y la otra mitad no. Cumplía a los voluntarios resolver dos tipos de tareas. En la pri-

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mera se buscaba una palabra inglesa que se combinara con “plate” (placa, disco), “broken” (roto) y “rest” (descanso); “plate” evocaba reminiscencias claras del béisbol. La palabra inglesa buscada era “home”: “home plate” es el último disco que debe tocar un jugador de béisbol, al correr por el campo, para ganar. “Broken home” y “rest home” son también combinaciones léxicas con significado (“casa paterna rota”, “descansar en casa”). En la segunda tarea se cambiaba la tercera palabra: “plate”, “broken” y “shot” (tiro). La palabra buscada era “glass” (vidrio): “plate glass” (vidrio plano), “broken glass” (vidrio roto) y “shot glass” (copa de licor). Se comprobó que a los expertos en béisbol les costaba más ejecutar la segunda tarea que a los inexpertos. Por lo que parece, los familiarizados con el deporte asociaban mentalmente de tal forma la palabra “plate” al dominio del béisbol, que les resultaba difícil llegar a la palabra “glass”. Dicho de otra manera, el conocimiento previo impedía la percepción intuitiva. Este asunto guarda estrecha relación con otra cuestión: ¿Hasta qué punto impide el conocimiento previo definir el objetivo para resolver el problema, es decir, saber en qué lugar se encuentra la solución? Un dato tan importante al menos como la atención prestada a los aspectos críticos del problema. Para investigarlo, nosotros elaboramos diferentes problemas aritméticos con cerillas que los probandos debían resolver (véase el recuadro “Segunda tarea”). Se trataba de desplazar una cerilla —no eli-

a

minarla— de suerte tal, que se obtuviera una ecuación aritmética correcta. La solución sólo podía contener números romanos y los operadores más, menos o el signo igual. Intente el lector resolver los problemas. Examine cuál de estas dos ecuaciones le resulta más fácil. A nuestros voluntarios, el primer problema les pareció sencillo; casi todos lo habían resuelto en menos de 2 minutos. El segundo problema les resultó bastante más difícil: sólo un tercio de los probandos lo resolvieron en menos de 2 minutos. A los 5 minutos, una cuarta parte de los probandos seguía torturándose con la solución. ¿A qué obedece esa disparidad?

El igual se convierte en menos De manera inconsciente, ponemos en marcha nuestros conocimientos adquiridos. Todos hemos aprendido en la escuela que, para resolver los problemas aritméticos, hay que manipular sobre todo las cifras. Por eso, los probandos intentaron mover sólo las cerillas que representaban los valores. En el primer caso, el asunto no admite reparos. Enseguida se entiende que las cerillas de los números romanos IV y VI se pueden intercambiar, con lo que la cosa se aclara pronto: VI = III + III. Una estrategia que fracasa, empero, con el segundo problema: la limitación preconcebida del objetivo, basada en la idea de que los operadores más, menos e igual no se pueden mover, lleva precisamente a un callejón sin salida. Sólo cuando se amplía la representación del objetivo, se abren nuevas posibilidades de solución. Si se retira una cerilla del sigMente y cerebro 20/2006

Tercera tarea El problema del tumor de Duncker, así llamado por Karl Duncker (1903-1940), psicólogo de la forma: los médicos desean extirpar por medio de la radiación el tumor maligno del estómago de un paciente. Sin embargo, si la intensidad de la radiación es suficiente, puede dañar el tejido circundante. ¿Cómo se podría destruir el tumor sin afectar al tejido vecino sano? La solución se da en la página siguiente.

TEJIDO SANO

TUMOR

BJÖRN PERTOFT

PIEL

se quedaban detenidos, con su mirada, en el fondo de saco. Además, el diagrama de la mirada separó a los probandos que acertaban con la solución de los que fracasaban. Quien más tiempo contemplaba las cifras, no lograba resolver el problema. Quienes dirigían, sin embargo, más la mirada

a los operadores aritméticos, acababan resolviendo el acertijo, sujetos que mostraban también la sensación inicial de que se trataba de un problema irresoluble, lo que revela que la percepción intuitiva se produce a través de procesos inconscientes. Si esa intuición se basara en decisiones conscientes, el patrón de

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no igual de la izquierda y se lleva al signo menos de la derecha, se obtiene la expresión correcta. Como sucede con la percepción del problema del cuadrado y el paralelogramo, la concepción previa del objetivo no se puede ampliar de manera consciente; la persona que intenta resolver el problema no sabe qué posibilidades está omitiendo. Sólo las reconoce en el momento en que encuentra la solución. En nuestros experimentos medimos, además, qué movimientos ejecutaban con la mirada los voluntarios para resolver el problema. En el ejemplo de los problemas de aritmética con las cerillas se comprobó que las personas miraban, al principio, muchas más veces y durante más tiempo los valores de la ecuación y dejaban de lado los operadores. Cuando se convencían de que la tarea no se podía resolver manipulando los valores, disminuían paulatinamente los movimientos de la mirada. En algunos casos, los probandos fijaban la atención en el mismo lado de la pantalla durante 5 a 10 segundos, cuando normalmente los ojos cambian el punto de fijación tres veces por segundo. Así pues, los probandos

3.

SOLO TIENEN EL BEISBOL EN LA CABEZA. El conocimiento impide la percepción intuitiva: quien lo sabe todo de su deporte favorito, se queda bloqueado ante algunas tareas sencillas.

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Bien dormido y con mejor humor La percepción intuitiva nos ayuda a menudo a resolver problemas cotidianos. Pero no podemos forzarlo. Los psicólogos nos dan un par de consejos: si después de cavilar largo tiempo, nota que no hay ninguna posibilidad de continuar el camino, es muy probable que se encuentre cerca de la solución del problema. La investigación enseña que las vivencias casuales de la captación intuitiva van precedidas por una sensación de atasco. Pero si el lector no llega a ningún sitio o no deja de darle vueltas a la misma solución, descanse y duerma si es preciso. En la realidad se ha comprobado que las mejores intuiciones se dan durante el sueño o después de una buena siesta. Así, se cuenta que el famoso químico alemán Driedrich August Kekulé von Stradonitz (1829-1896) descubrió la estructura anular del benceno al soñar con una serpiente que se mordía la cola. El sueño fomenta los procesos de percepción intuitiva, según aparece corroborado en un trabajo realizado en las universidades de Lübeck y Colonia por Ullrich Wagner y su equipo. Los científicos presentaron una serie de símbolos sencillos a los probandos que debían reaccionar pulsando unas teclas, de acuerdo con dos reglas lógicas. Las secuencias de símbolos se eligieron de forma tal, que las tareas pudieran también resolverse mediante una

estrategia mucho más simple. Los probandos elaboraron multitud de estas tareas; se midió cuántos habían descubierto la estrategia más favorable. Si se interrumpía a las personas antes de que descubrieran la regla y se las enviaba a dormir durante unas horas, regresaban más veces con la solución que si los directores del experimento prohibían las pausas para el sueño. Los autores explican esta diferencia pasmosa por los procesos de consolidación que discurren en el hipocampo durante el sueño: la información recién llegada se asocia

BJÖRN PERTOFT

con el conocimiento almacenado desde tiempo antes en la memoria. Así, se explica también el descubrimiento de estrategias más sencillas de solución a los problemas. Cuando no se puede tomar ni siquiera la siesta, vale la pena dar rienda suelta a las ideas. O dedicarse a algo estimulante, como tomar un helado o jugar al ping-pong. En nuestras investigaciones hemos comprobado que el buen humor ayuda a examinar, de forma inconsciente, un problema con otra perspectiva y, por ende, a resolverlo. Y si nada de esto sirve, escojan la variante clásica: amplíen sus conocimientos. Es posible que, para resolver el problema, no disponga todavía de suficientes datos. Los científicos como Kekulé y Einstein tampoco pudieron eludir esta estrategia.

los elementos relevantes del problema debería correr parejo con la sensación de acercamiento a la solución. Elizabeth Grant y Michael Spivey, de la Universidad de Cornell, obtuvieron resultados asombrosos en 2003 con otro estudio sobre los movimientos de la mirada. En los ensayos acometidos, exponían los voluntarios ante el “problema tumoral” , empleado ya por Karl Duncker: “Los médicos buscan un método para extirpar una tumoración inoperable del estómago con la ayuda

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de radiaciones. Si la intensidad es lo suficientemente alta, la radiación puede dañar los tejidos. ¿Cómo se puede destruir el tumor sin dañar el tejido corporal sano?” ¿Qué opina el lector? Los voluntarios evaluaron un problema parecido al de la tercera tarea (véase el recuadro “Tercera tarea”). Había grandes diferencias entre los patrones de movimiento de la mirada de las personas que resolvieron el problema y los de quienes fracasaron. Los ojos de los acertantes se sumergieron más

veces en la piel circundante, mientras que los que fracasaron se ceñían al tumor. Si el lector no ha encontrado todavía la solución, dirija su atención hacia la piel. Como se demostró en un segundo experimento, la tasa de aciertos se multiplica exponencialmente con una ligera atención hacia el contorno de la piel y la mirada de los probandos se aleja de la tumoración. De nuevo, el mayor escollo ante el problema del tumor resulta de una Mente y cerebro 20/2006

Tercera solución El truco para resolver el problema tumoral de Duncker consiste en utilizar varias fuentes de radiación, reguladas con una intensidad baja. De esta manera, no se dañan la piel ni los tejidos vecinos. Todas ellas se reúnen en el tumor donde suman toda su intensidad y liberan al enfermo de estómago de su mal. Quien, al meditar la solución, se concentra más en la piel que en el tumor, resuelve antes la tarea.

INTENSIDAD PLENA

PRIMERA FUENTE DE RADIACION

MEDIA INTENSIDAD

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SEGUNDA FUENTE DE RADIACION

concepción restrictiva: el rayo debe dirigirse con toda su intensidad sobre el tumor para destruirlo. Si el probando no logra escapar a esta limitación, creerá siempre que también se dañará el tejido vecino. La solución consiste en dirigir sobre el tumor varias fuentes de radiación, de menor intensidad, que se solapen dentro del tumor, se sumen y lo destruyan. La intensidad baja de cada radiación preserva el tejido vecino (véase el recuadro “Tercera solución”). Para resolver el enigma es necesario abandonar mentalmente el centro aparente del problema. Sólo el que contempla varias posibilidades de colocar una fuente de radiación fuera del cuerpo, se da cuenta de que también pueden dirigir varios rayos de menor intensidad contra el tumor. El alejamiento de la atención puesta en el tumor ayuda a pensar en estas ideas.

“Eureka” del hemisferio cerebral derecho Los investigadores de la cognición se ocupan también de seguir el rastro de la percepción intuitiva dentro del cerebro. Es una tarea difícil, porque los métodos tradicionales —electroencefalografía (EEG) y resonancia magnética funcional (RMf)— se ven obligados a medir procesos neuronales que ocurren en plazos de milisegundos a segundos. Sin embargo, las soluciones a los problemas duran, a menudo, minutos o incluso horas. Además, en ellas inMente y cerebro 20/2006

tervienen multitud de procesos cognitivos. Por eso, a través de métodos indirectos se ha intentado averiguar qué regiones cerebrales se encargan de la reestructuración y la percepción intuitiva. Marc Jung-Beeman y Edward Bowden, de la Universidad Noroccidental de Chicago, examinaron hace poco si los dos hemisferios cerebrales se comportaban de modo diferente. Su hipótesis parte del supuesto según el cual el hemisferio izquierdo se ocupa, de preferencia, de la elaboración consciente del lenguaje, mientras que el derecho guardaría una relación mayor con la atención espacial inconsciente. De la investigación cerebral reciente se infiere que semejante separación rígida entre el hemisferio izquierdo consciente y el derecho inconsciente dista de hallarse asentado, aunque se admita cierto reparto de las tareas. Jung-Beeman y Bowden admitían que la solución escalonada de problemas conocidos ocurría, sobre todo, en el hemisferio izquierdo, a través del uso consciente de reglas lógicas. El hemisferio derecho cumpliría una misión crítica para resolver los problemas de percepción intuitiva. En su opinión, la intuición rauda sorprende al que trata de resolver el problema, porque la reestructuración corresponde al hemisferio derecho. Sólo cuando se transmite el resultado al hemisferio izquierdo, se enciende la luz repentina.

En sus experimentos, ambos investigadores se apoyaron en que el ojo izquierdo envía sus imágenes al hemisferio derecho y el derecho, al izquierdo. Mostraron brevemente a los probandos la solución a los problemas de percepción intuitiva, frente a los que habían fracasado antes, de manera que la imagen se formara una vez en el ojo izquierdo y la otra en el derecho. Se observó que las soluciones se reconocían con redoblada frecuencia cuando la imagen del ojo izquierdo llegaba al hemisferio derecho. Al parecer, los procesos inconscientes que llevan a la percepción intuitiva se desarrollan sobre el hemisferio derecho. GÜNTHER KNOBLICH enseña en la Universidad de Rutgers. MICHAEL ÖLLINGER trabaja en el Instituto Max Planck de Ciencias de la Cognición y Neurociencias de Múnich.

Bibliografía complementaria AN EYE MOVEMENT STUDY OF INSIGHT PROBLEM SOLVING. G. Knoblich, S. Ohlsson y G. E. Raney en Memory & Cognition, vol. 29, n.o 7, págs. 1000-1009; 2001. SLEEP INSPIRES INSIGHT. U. Wagner, S. Gais, H. Haider, R. Verleger y J. Born en Nature, vol. 427, págs. 352-355; 2004. NEW APPROACHES TO DEMYSTIFYING INSIGHT. E. M. Bowden, M. Jung-Beeman, J. Fleck y J. Kounios en Trends in Cognitive Sciences, vol. 9, n.o 7, págs. 322-328; 2005.

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Las claves del altruismo ¿Es usted altruista por naturaleza o forzado por las circunstancias? Según experimentos científicos recientes, los comportamientos altruistas se pueden estimular (o inhibir) a discreción con pequeños detalles: una sonrisa, el ejemplo de un amigo compasivo o un parte meteorológico sombrío

Nicolas Guéguen

I

maginemos, por un momento, que el mundo está habitado por altruistas, por madres Teresa y abbés Pierre. No habría miserias ni guerras; reinaría la bondad planetaria y la fraternidad entre los pueblos. Pero el hombre es también un lobo para el hombre, nos recordaba Hobbes. De ahí la conclusión, a veces apresurada, de que la humanidad se repartiría entre dos tipos de personas: los de noble corazón, entregados espontáneamente a las causas humanitarias, y la masa de cínicos, mezquinos y egoístas. Conclusión precipitada y desprovista de fundamento. Los estudios más recientes en psicología dejan entrever que nadie nace altruista. Al contrario, todos pueden lograrlo o dejar de serlo. La ciencia nos aclara que son las circunstancias las que transforman el lobo en cordero o, al contrario, la calabaza en carroza. El altruismo depende bastante de la mirada del prójimo. Según el novelista Hervé Bazin, “cuando la generosidad ya no es un espectáculo, cree perderse”. En otras palabras, nos gusta mostrarnos generosos para producir una buena impresión en nuestro entorno. Si es verdad que la “visibilidad social” de un acto altruista hace que algunas personas se muestren más generosas, en la masa se puede generar el comportamiento inverso, la indiferencia. Philippe Rushton, psicólogo de la Universidad de Western Ontario, abordó en la calle a más de 2500 personas, pidiéndoles la hora, una dirección o algo de dinero. Los transeúntes abordados vivían, en unos casos, en pueblos, en otros, en capitales (Toronto o Nueva York). Los resultados revelan un des-

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censo sistemático de las conductas de ayuda en función de la mayor densidad de población. Parece que el anonimato de las grandes urbes reduce notablemente la frecuencia de comportamientos altruistas. ¿Son más egoístas los habitantes de grandes urbes que los de los pueblos? Stephen Bridges y Neil Coady, de la Universidad de Florida, demostraron, dejando caer por la acera cartas franqueadas, que son más los transeúntes de los pueblos que recogen las cartas y las echan en los buzones de correos que los de las capitales. La aglomeración urbana conduciría a no responsabilizarse e inhibiría el altruismo.

El altruismo conformista Sin embargo, en cuanto un individuo da el primer paso, los otros siguen su ejemplo, en una suerte de conformismo mimético. Al presenciar que alguien adopta una conducta altruista, los que están cerca tienden a comportarse de la misma manera. Abraham Ross, de la Universidad de Terranova en San Juan, estudió la conducta de los individuos cuando alguien ha perdido sus lentes de contacto en la acera. En este experimento, otro confabulado con él hacía ver que ayudaba al infortunado transeúnte agachándose y buscando también las lentillas. En estas circunstancias, los demás transeúntes se paran y se ponen a colaborar. El mimetismo constituye, pues, una clave del altruismo. Guy Begin, de la Universidad de Laval en Québec, ha mostrado que se es más propenso a firmar una petición a favor de una causa humanitaria si hemos visto que otros firman la propuesta. Actuamos en función de “modelos altruistas”. Semejante observación reviste particular

interés para la publicidad humanitaria. Bastaría que el espectador viera, en un contexto corriente, a una persona que le parece realizar un acto generoso para que cambie su propio comportamiento. Por el contrario, numerosos hechos muestran con frecuencia la indolencia de personas que asisten a escenas en las que su intervención sería necesaria, escenas tales como robos, agresiones, violaciones... También aquí se puede apostar que la primera persona que intervenga será seguida por otras; lo que podría restar gravedad a las consecuencias. ¿Por qué no se tiene una tendencia natural a auxiliar a la persona que busca sus lentes de contacto? ¿Por qué se espera a que otro dé el primer paso para decidirse? A tenor de la psicología social, la ausencia de un comportamiento de ayuda al prójimo no provendría de una indeferencia ante nuestros semejantes o de un alza del individualismo, sino de la carencia de “pautas conductuales”.

Las pautas conductuales: una clave para actuar Las pautas conductuales son representaciones típicas de la acción que es posible emprender en una situación dada y bien caracterizada. Solemos actuar en función de tales pautas. Por ejemplo, cuando un amigo nos invita a su casa, la pauta conductual nos dicta que hay que estrechar la mano, dar los buenos días, seguir al anfitrión a la sala donde nos ofrece asiento, entablar conversación, etcétera. Esto explica por qué no siempre sabemos cómo reaccionar, en especial delante de una persona en apuros. Una agresión o un accidente son situaciones poco frecuentes, para las que no tenemos el reflejo comportaMente y cerebro 20/2006

GINA GORNY

1.

SABER LO QUE HAY QUE HACER. Los psicólogos suponen que, en muchas situaciones que requieren ayuda, nos falta una pauta adecuada de conducta. En estos casos sólo vale una cosa: practicar.

mental, ni los esquemas cognitivos que nos ayudarían a decidir cómo actuar. En estos casos, el sujeto observa cómo reacciona su entorno. Si ve que nadie Mente y cerebro 20/2006

se mueve, deduce que la situación no es, quizá, tan grave como cree y que, en cualquier caso, la ambulancia está en camino. Al contrario, si alguien actúa,

la conducta de esta persona sirve entonces de referencia para crear una pauta conductual; el sujeto dispone entonces de una información que le faltaba para evaluar la situación y poder comportarse, por mimetismo, de manera ajustada. El sujeto exterior se basaría sobre este modelo para construir la pauta conductual adecuada.

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GINA GORNY

2. Otro factor susceptible de pesar sobre nuestros comportamientos altruistas es el humor del momento. Michael Cunningham, de la Universidad Elmhurst, demostró que los clientes de bares y restaurantes dan más propinas a camareros y camareras si hace buen tiempo que si el día es desapacible.

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ES TAMBIEN UNA CUESTION DE MENTALIDAD. En las culturas hispánicas es de buen tono hacer pequeños favores a los semejantes.

Bruce Rind, de la Universidad Temple en Philadelphia, probó que basta comunicar a un cliente de hotel, que se acaba de despertar y que aún no ha visto el cielo, que hace buen tiempo o

llueve, para que esta información haga variar la cantidad que deja de propina. Bien es verdad que el color del cielo no es lo único que influye en nuestra generosidad. A veces, basta un insignifiMente y cerebro 20/2006

Buen humor y sonrisa: dos parámetros del altruismo Hace unos años se volvió a repetir, con variantes, el experimento de las lentillas; eran universitarios los que ayudaban (o no ayudaban) al transeúnte a encontrar sus lentes de contacto. Los estudiantes que acababan de oír en la radio del campus noticias de tipo optimista (por ejemplo, la inminente puesta a punto de un medicamento contra el cáncer o una bajada de precios) evidenciaban mayor predisposición a ayudar en la búsqueda de las lentillas que los estudiantes que habían oído noticias desazonadoras (incremento de los casos de cáncer o el aumento del coste de la vida). Se puede pensar que si unos segundos de atención ejercen un efecto tan apreciable, el impacto de las informaciones difundidas por los telediarios (guerras, atentados, muertes, epidemias) fomenta una tendencia a replegarse sobre sí mismo y reduce las conductas altruistas. La sociedad de “cada uno para sí”, ¿es la sociedad de la angustia? En 1979, Gregory Batson y su equipo, de la Universidad de Kansas, estudió el comportamiento de quienes, saliendo de una cabina telefónica, se cruzaban con un “conchabado”, al que “casualmente” se le caían al suelo un montón de documentos. En algunos casos se había dejado antes en la cabina una moneda. Se comprobó que quienes habían encontrado la moneda ofrecían su ayuda con mucha más frecuencia que los que no la habían encontrado. Según los psicólogos que realizaron el estudio, el hecho de encontrar una moneda suscitaría en quienes pasaban por la cabina un estado de bienestar y satisfacción. El hecho de prestarse a socorrer a la persona que ha dejado caer sus papeles les permitiría mantener este estado de bienestar, realzando la estima que cada uno tiene de sí mismo. Una punta de humor es, por supuesto, muy provechosa. En un experimento, realizado en un restaurante, Bruce Rind y Prashant Bordia, de la Universidad de Temple, comprobaron que, si una camarera dibuja una sonrisa pícara al dejar la cuenta, recibe un 17 por ciento más de propina. Asimismo, nuestro equipo ha constatado que unas palabras con chispa escritas en la carta incita a los clientes de los bares de una estación de balnearios a dejar con más frecuencia una propina al camarero. Mente y cerebro 20/2006

3.

EL ALTRUISMO no se ve estimulado por las relaciones anónimas de las grandes urbes. Las personas, a las que se les pide una información, responden más en un pueblo que en una capital.

100 Personas que dicen la hora (porcentaje)

cante suceso agradable, una información positiva, un detalle gracioso; uno está más predispuesto a ofrecer su ayuda a otro, si acaba de oír buenas noticias.

90 80

82 76 67

70 60 50 40 30 20 10

Villa

El poder de la sonrisa no tiene límites. En un experimento reciente, solicitamos a una joven, que bajaba por una escalera, que sonriera a los que subían. Al llegar arriba, estas personas se cruzaban con un “confabulado”, que “accidentalmente” dejaba caer al suelo un paquete de disquetes de ordenador. Quedó demostrado, después de realizar el experimento con unos 800 hombres y mujeres, que las personas, a las que se les ha sonreído unos segundos antes, eran más propensas (un 45 por ciento más) a ayudarle a recoger sus disquetes que aquellas a las que la joven no les había sonreído. La sonrisa genera cierto bienestar y puede ser también una revaloración personal (si alguien le sonríe, se refuerza su autoestima). Una vez instaurado el estado de ánimo, el individuo se esforzará lógicamente (pero inconscientemente) por mantenerlo. Si se presenta la ocasión de ayudar a alguien, esta conducta altruista mantendrá la imagen positiva que se tiene de sí mismo. Por último, todas estas experiencias muestran que se “depende del buen humor” y que uno de los medios de seguir de buen humor es mostrarse altruista. Una sonrisa, una chispa de humor, la conducta de una persona generosa... y uno se hace más altruista. Los comportamientos orientados hacia los otros son, por eso mismo, actos sociales que dependen ante todo del contexto social. Todas las experiencias realizadas sobre este tema indican que se puede favorecer la ayuda mutua, la generosidad y el auxilio al prójimo, a condición de conocer los detalles del engranaje de la psicología social (la psicología de las relaciones entre los individuos en la sociedad) y la manera en la que in-

Ciudad mediana

Gran urbe

terfieren con los comportamientos altruistas. Los medios de comunicación y los educadores se beneficiarían si lo tuvieran en cuenta; según difundan mensajes de esperanza o mensajes que suscitan miedo y confusión, influirán en que las personas se replieguen sobre sí mismas, o, al contrario, se abran y deseen mantener buenas relaciones con sus prójimos. En un clima de ruda competencia económica y social, en una sociedad en la que el mensaje mediático dominante pone el acento en informaciones inquietantes (terrorismo, pedofilia, calentamiento climático, globalización y deslocalización), las observaciones precedentes dejan prever que los individuos tenderían a privilegiar una conducta egocéntrica, haciendo más raras sus relaciones altruistas con los demás. En este tema parece que se da una espiral. Que esta espiral sea de confianza y no de desconfianza depende, quizá, de una mínima variación en la manera de ver a los otros. NICOLAS GUEGUEN, docente de psicología social en la Universidad de Bretagne-Sud, dirige el grupo de investigación en ciencias de la información y del conocimiento en Vannes.

Bibliografía complementaria PROSOCIAL BEHAVIOUR. H.-W. Bierhoff. Psychology Press; Londres, 2002. PSYCHOLOGIE DE LA MANIPULATION ET DE N. Guéguen. Dunod; París, 2004. LA SOUMISSION.

THE SOCIAL PSYCHOLOGY OF GOOD AND EVIL. A. G. Miller. Guilford Press, 2004.

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Siempre guiados por las antenas Se prepara un robot volador que se orienta olisqueando el entorno. En un futuro inmediato, estará capacitado para detectar de forma autónoma incendios forestales y contaminaciones del entorno. Se construye a imagen de cierta mariposa nocturna que posee el sentido del olfato más fino del reino animal

Paul F. M. J. Verschure, Tim C. Pearce, Bill S. Hansson y Eric Chanie

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ción ambiental ponzoñosa o descubran minas contra personas. A este perfil responde “Amoth”, un objeto volador con forma de zeppelín del tamaño de un brazo que está suspendido sobre el laboratorio de neurorrobótica de Paul F. M. J. Verschure en Zúrich. El hermano mayor de este ingenio artificial, de más de tres metros de longitud, se ha adentrado ya en espacio abierto: se alza delante del edificio del centro helvético y, pese a su tamaño, cambia de dirección, evita obstáculos y se abre camino husmeando en el mundo invisible de los olores. Aunque no se parece a una mariposa nocturna, refleja un profundo conocimiento de su modelo biológico. Zoólogos, etólogos, psicólogos e investigadores neurocientíficos, dentro del consorcio europeo Amoth, nos hemos inspirado en dicho animal. “Amoth”, contracción de “artificial moth”, es, en efecto, una mariposa nocturna artificial. Para enseñarle a volar uno de MIKAEL A. CARLSSON

OKAPIA

ervioso, el macho de mariposa nocturna revolotea de aquí para allá. Como un péndulo agitado va de lado a lado hasta que, de pronto, retoma el rumbo que le lleva hacia la hembra deseada, quien, para atraerlo, ha creado una nube aromática de feromonas. Al macho le bastan unas cantidades insignificantes, percibidas por sus antenas, para seguir el rastro de la elegida. Nuestra mariposa nocturna pertenece a la especie Spodoptera littoralis, miembro del selecto grupo de artistas del olfato. De ahí que el interés que despierta ese animal trascienda el ámbito de la zoología. Importa sobremanera para neuroinformáticos y especialista en sensores, que aspiran a construir “narices artificiales” capaces de percibir con una sensibilidad muy superior a la del hombre. El objetivo es la creación de objetos voladores no tripulados: robots que vuelen sobre bosques y detecten incendios, que perciban la contamina-

los autores, Bill S. Hansson, de la Universidad de Ciencias Agrarias de Alnarp, ha investigado el modelo natural de vuelo de S. littoralis. Mientras abordábamos la construcción del robot, ahondábamos en el comportamiento de la naturaleza. Nos interesaba saber de qué modo el macho del “taladro del tomate” (Helicoverpa armigera) detectaba el olor seductor de la hembra, a kilómetros de distancia. ¿De qué forma su cerebro, del tamaño de un milímetro cúbico, procesaba tales informaciones y las transformaba en movimiento? Con la creación de un prototipo artificial podemos estudiar tales complejos sistemas a partir de modelos más sencillos. Para los expertos en robótica, el reto estriba en que Amoth debe procesar la entrada simultánea de estímulos de fuentes diferentes: lo que “huele” y lo que “ve”. La naturaleza siempre nos sorprende. La hembra de mariposa nocturna le exige a su amante una sensibilidad olfatoria fuera de lo común. Para evitar atraer la atención de enemigos potenciales, distribuye su sustancia atrayente en cantidades del orden de la millonésima de gramo. El primero en describir la función de reclamo sexual de dichas sustancias fue Adolf Butenandt en 1959. Este premio Nobel de química trabajó sobre Bombyx mori, la mariposa del gusano de seda de hábitos nocturnos color gris claro, que libera bombikol. Por su parte, la hembra de Spodoptera littoralis (“rosquilla negra”), de apenas dos centímetros de tamaño, exhibe un comportamiento en el vuelo harto peculiar: vuela contra el viento y suelta un “deshilachado” rastro oloroso. Para captar esta escurridiza pista el macho debe moverse en zigzag. Una vez capta el rastro, lo sigue: junto con la quimiotaxis, orientación según los olores, debe dominar también la anemotaxis, la orientación según la dirección del viento. Cada especie de mariposa posee su olor característico. Los machos distin-

1.

CAMPEONES DEL MUNDO EN SENSIBILIDAD OLFATORIA. En la página precedente, mariposa del gusano de seda (Bombyx mori) sobre su capullo. Utiliza sus largas antenas para detectar olores. Sólo bajo el microscopio electrónico cabe observar los sensilios, donde se alojan, por decenas de miles, neuronas receptoras de la mariposa nocturna Spodoptera littoralis, el mejor especialista en la percepción de olores (derecha). Mente y cerebro 20/2006

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• Las mariposas nocturnas poseen el órgano olfatorio más fino del reino animal, mucho más sensible que el de los humanos. Basta la llegada de un número escaso de moléculas de reclamo sexual químico a sus largas antenas para aumentar el ritmo cardíaco del macho. • Un equipo europeo formado por neuroinformáticos, zoólogos e ingenieros tomó la biología como modelo y construyó el robot volador “Amoth”. Sus sensores y su cerebro operan como si se tratara de una mariposa nocturna. El artilugio volador de varios metros de largo y con forma de zeppelín se orienta según el rastro de sustancias olorosas. • En el futuro, habrá enjambres de “Amoth” que sobrevolarán zonas despobladas con el fin de detectar incendios forestales o la contaminación del entorno, así como para colaborar en la búsqueda de minas contra personas.

guen con exacta precisión entre diferentes olores. Quien mejor consiga seguir el rastro del reclamo oloroso alcanzará el destino y se reproducirá. A tal presión de selección obedece que los machos posean órganos olfatorios de extraordinaria finura.

Más sensibles que el sensor Las moléculas olorosas aterrizan sobre las antenas de los machos, densamente pobladas de sensilios, pelos sutilísimos y perforados con miles de poros a través de los cuales penetra el aire. Cada antena aloja diez mil neuronas receptoras del olor. Contienen sustancias químicas que reaccionan de forma específica y exclusiva con las moléculas olorosas, a la manera de la llave y la cerradura. Por esa razón Hansson pudo demostrar que S. littoralis posee el sistema olfatorio más sensible de cuantos se conocen. La recepción de cinco moléculas de feromona de este tipo por segundo en el sensilio basta para que aumente la frecuencia cardíaca del macho. Si un aroma encaja en la cerradura receptora, la célula se activa y se genera un potencial de acción: la infor-

mación química del olor se transforma en señales eléctricas. Estas llegan al cerebro de la mariposa a través de vías nerviosas. Allí, la primera estación de procesamiento de los olores es el lóbulo de las antenas. Consta de nódulos neuronales, los glomérulos, responsables en los insectos del tratamiento de las señales olfatorias. El cerebro del macho de Spodotera littoralis dispone de una dotación adicional de estos glomérulos, los complejos macroglomerulares, que le permiten desarrollar su sorprendente capacidad olfatoria. De hecho, la frecuencia cardíaca del macho de mariposa nocturna se incrementa ya cuando el animal entra en contacto con sólo 10–18 gramos de feromona. Pero no deja de resultar sorprendente que las neuronas receptoras del olor no sean tan sensibles en su campo de percepción periférico: requieren una cantidad superior de sustancia olorosa, por lo menos 10–7 gramos para reaccionar. Eso llevó a Hansson a pensar en una suerte de función amplificadora del cerebro de la mariposa nocturna. Probablemente tiene relación con el

1. Macho

2. Macho Viento

2.

EN BUSCA DE PAREJA. Los machos de mariposa nocturna siguen la nube aromática de la hembra en dirección contraria a la del viento. El ejemplar n.o 1 tiene éxito, mientras que el n.o 2 debe detectar primero el rastro de feromona mediante un vuelo pendular.

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Rastr

od e fe romonas

Hembra

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SIGANIM, SEGUN HILDEBRAND, ISHIDA, MORIIZUMI

Resumen/Narices artificiales olfatean el aire

hecho de que en la mariposa nocturna, igual que en otros insectos con potentes sentidos del olfato, los receptores de un tipo envían las señales correspondientes a un glomérulo particular (véase la figura 4). Ello significa que, en un mismo nódulo nervioso, convergen numerosas señales. Tendría que darse, pues, una agregación de la información, a la manera en que en la administración pública las peticiones de los ciudadanos se agrupan y trasladan a los correspondientes niveles jerárquicos cuando se han recibido suficientes quejas. Si cada estímulo sensorial se transmitiera directamente al cerebro, éste no reaccionaría. Tan sólo la agrupación de docenas de un mismo tipo de señales activa el lóbulo de las antenas, lo que provoca la aceleración del ritmo cardíaco de la mariposa macho y que el animal se lance en búsqueda de la hembra. Otras mariposas, así la especie Helicoverpa armigera, desarrollan un comportamiento muy eficiente en cuanto a la orientación por olores gracias a su inmunidad al “ruido aromático”: de los numerosos olores del entorno seleccionan los que convienen a su particular objetivo. Pero no todas alcanzan el grado de especialización que evidencian los receptores de bombikol del bómbice. Hay receptores químicos en los que encaja un gran número de claves con diferentes niveles de rendimiento. Hemos de añadir que en estos sistemas generalistas ninguna neurona acostumbra trabajar igual que la siguiente, lo que permite compensar la desventaja de su escasa capacidad de discriminación: si bien es cierto que un receptor generalista considera numerosos olores como uno solo, la agrupación de receptores que perciben de forma ligeramente diferenciada unos olores de otros es capaz de, gracias a un sistema de compensación, distinguir una

F. M. J. VERSCHURE

3.

cantidad enorme de olores, incluidos algunos nuevos y para los cuales la evolución no ha desarrollado sensores especializados.

Nariz electrónica Mediante un modelo matemático, Tim Pearce, adscrito al Centro de Bioingeniería de la Universidad de Leicester, demostró que la forma generalista de procesamiento de los olores antedicha era más indicada que la especializada cuando se trata de organismos sometidos a presión de adaptación, pues se desenvuelven con mayor soltura en el nuevo entorno. Desde distintos enfoques se arribó así al diseño y construcción de Amoth. A los órganos olfatorios de nuestra mariposa artificial los dotamos de sensores, que reaccionan ante múltiples estímulos olorosos. Los hemos configurado para que gocen de amplitud de percepción. De la zoología hemos extraído también el concepto de redundancia. Con otras palabras: se han dispuesto baterías de sensores que recogen informaciones parecidas del entorno. Y utilizamos el modelo de convergencia: el cerebro de Amoth acumula las señales. En breve, el peso de la tarea de reconocimiento de los olores no recae de forma exclusiva en los sensores de la periferia, sino que la central tiene también su parte. Mente y cerebro 20/2006

En un sistema artificial, la “nariz electrónica” cumple la función de oler. A imagen de su modelo animal, posee aquél una estación receptora de sustancias olorosas. Su sensor dispone de una membrana químicamente activa, que puede reaccionar con las sustancias volátiles. Para Amoth, Eric Chanie, de la compañía Alpha-MOS de Toulouse, desarrolló un sensor a medida. Consta de una banda de óxido de metal con un sistema calefactor, situado bajo la membrana, que se encarga de la separación de moléculas para posibilitar su análisis individual. Cuando se produce una reacción ante la sustancia olorosa en la membrana, la información se transforma en una señal eléctrica, que se retransmite. A partir de ese momento comienza el procesamiento digital. La inteligencia artificial tradicional operaría de acuerdo con la siguiente pauta: las diferentes señales olorosas procedentes de las distintas fuentes de sensores se suman y configuran un patrón. Este patrón se analiza en un aparato reconocedor de patrones, mecanismo que consulta, a su vez, en una base de datos si se conoce el olor en cuestión. Acude a su “memoria” para saber si tal olor ha pasado ya por su nariz alguna vez. Ahora bien, Paul Verschure y su grupo de Zúrich han desarrollado para Amoth una nueva estrategia, inspirada,

ZEPPELIN AUTONOMO. El helio eleva a “Amoth” en el aire. Allí, sus sensores se encargan de olisquear los distintos aromas que utiliza su cerebro para indicarle el camino a seguir.

una vez más, en el ejemplo de la naturaleza. En su planteamiento, los sensores de los órganos olfatorios son sensibles a diferentes olores, aunque de forma ligeramente diferenciada entre ellos. Las señales se envían a un “lóbulo de las antenas” y llegan a los glomérulos. La reacción de estos nódulos nerviosos artificiales es procesada, a su vez, por una zona superior del cerebro artificial. Esta determina qué componente oloroso se halla presente y en qué concentración. Es decir, la mariposa artificial no se limita a contrastar un patrón captado mediante sus sensores con un modelo archivado internamente, sino que el proceso parte, además, de una clasificación y ponderación de la información sensorial a través de diferentes capas de procesado. Ello permite afinar la percepción. A continuación se trata de modelar, con la información ahora disponible, el comportamiento del robot volador. Debe detectar olores y seguirlos. En este aspecto sólo podemos confiar en nosotros mismos; hasta el momento, la investigación no ha conseguido descifrar

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SIGANIM, SEGUN TIM C. PEARCE

4.

Aroma Neurona receptora

Receptores

Glomérulo

AMPLIFICADOR DE AROMAS. Los aromas adecuados (en amarillo) se acoplan a neuronas receptoras que transmiten la señal a los nódulos de células nerviosas del cerebro (glomérulos). Si llegan suficientes señales indicadoras de presencia de determinados aromas, el glomérulo las reenvía y la mariposa nocturna reacciona.

de qué modo el cerebro de los insectos convierte las informaciones del sistema olfatorio en un comportamiento de vuelo determinado. Diríase que procedemos a la inversa: construimos una mariposa artificial para entender la conducta del modelo. Pese a ella, había que tomar algunas decisiones técnicas. ¿Cómo lograr que vuele nuestra nariz artificial? Nos opusimos a un helicóptero y optamos por una suerte de globo relleno de helio. Los zeppelines ofrecen la decisiva ventaja de ser capaces de seguir el rastro de una nube de sustancias olorosas sin generar remolinos, que es lo que harían las palas del rotor del helicóptero.

El modelo del cerebro de la mariposa Cuatro motores impulsan nuestra Amoth y la mueven mediante cuatro pequeños propulsores introducidos bajo la panza. Alcanza una velocidad de desplazamiento de hasta seis kilómetros por hora. En un segundo asciende o desciende un metro, de una forma suave. Imita, además, los dos comportamientos de vuelo de la mariposa: el zigzagueo en la búsqueda de un olor y el vuelo rápido en línea recta. Hasta que se agotan sus pilas, Amoth goza de una hora de autonomía de vuelo. Un sistema inalámbrico le mantiene unido a la estación de tierra, lo que permite también su control remoto en caso de duda, aunque debería orientarse siempre por sí solo. Para ver, se sirve de dos cámaras. Mediante una adecuada programación le enseñamos cómo detectar obstáculos y sortearlos. Por modelos biológicos escogimos moscas

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y saltamontes, cuya percepción visual ha sido mejor estudiada que la de las mariposas. Todo ojo artificial debe operar de forma sincronizada con el “flujo óptico”, o sea, con la sucesión de imágenes que una tras otra inciden en la retina a medida que el organismo se mueve. Antes de dejar que Amoth se mueva libre por el espacio abierto, comprobamos, en un espacio cerrado, si utiliza los datos visuales correctamente para estabilizar su vuelo. La estancia es un laboratorio con las paredes pintadas en ajedrezado; Amoth debe reconocer esquinas y cantos y apartarse. Para su funcionamiento en el exterior porta un sistema de posicionamiento global (GPS), instalado a modo de grabador de rutas para registrar el camino recorrido; no dirige los movimientos futuros, puesto que éstos deben ser determinados a partir de informaciones sensoriales, tal y como hace la mariposa. El cerebro del robot procesa la información con el programa IQR, desarrollado por el equipo de Paul Verschure en Zúrich. Se trata de un programa que remeda el funcionamiento de redes neuronales complejas con la máxima precisión posible. En ese sistema, pues, se “excitan” neuronas y se activan otras conectadas. Estas células nerviosas artificiales, al igual que su modelo natural, forman poblaciones, esto es, asociaciones dedicadas a una misma tarea. Reciben la señal de otro “grupo de neuronas”, la procesan y la transmiten al siguiente, y así hasta conformar la orden generada: en el caso de Amoth, una orden a los motores para que arranquen a volar en una dirección determinada.

Con el propósito de que nuestro animal artificial sea autónomo en la toma de decisiones sobre dirección y velocidad de vuelo, le implantamos módulos de control. De nuevo, nos inspiramos en la naturaleza. Se trata de conjugar presiones del entorno con actuaciones del robot, de suerte que en lo posible aumente su capacidad de aprendizaje. La dirección se produce en dos etapas. Uno de los dos módulos se ocupa de que Amoth vuele a la altura adecuada y con la dirección y velocidad correctas. Recoge informaciones y supervisa el vuelo mediante técnicas estándar como GPS, brújula o altímetro.

La nariz necesita ojos también El segundo módulo de control es el auténtico cerebro, poseedor de autonomía en la toma de decisiones. Procesa informaciones de origen químico y óptico y le transfiere al módulo anterior sus objetivos. El sistema que opera en este módulo recibe la denominación de control adaptativo distribuido. Representa la ejecución práctica de nuestra teoría acerca del proceso de cognición en los sistemas biológicos, aquí manifestada en forma de un comportamiento de vuelo autónomo que responde ante estímulos sensoriales. El control es “distribuido” porque se basa en múltiples patrones de comportamiento diferentes que reaccionan entre sí y pueden también competir unos frente a otros. Es “adaptativo” porque puede ajustarse a su entorno: mientras Amoth vuela, evita obstáculos o sigue el rastro de los olores, acumula experiencias cuya relevancia contrasMente y cerebro 20/2006

ta y, si procede, los almacena en su memoria. Funciona de la siguiente manera: Amoth recibe como dotación básica un sencillo patrón de estímulo-respuesta, a la manera del perro de Pavlov que comenzaba a salivar y babear cuando veía la comida. Determinadas entradas sensoriales se asocian a acciones motoras automáticas. (El robot se desvía inmediatamente cuando aparece ante sí una pared.) Todas las impresiones sensoriales captadas durante el suceso son almacenadas por el sistema, para su aprovechamiento en futuras ocasiones, pese a quedar retenidas en el sistema de almacenamiento de memoria a corto plazo. Cuando Amoth alcanza un objetivo actuando de una forma determinada —o también cuando finalmente colisiona contra un objeto— entonces se almacena el suceso en la memoria a largo plazo. El robot volador “aprende” cuál de los patrones de actuación incorporados que posee y qué estímulos externos (olores) le llevan hacia su objetivo y cuáles no. En este proceso aprende también a armonizar las diferentes percepciones sensoriales. Cuando se encuentre ante un olor determinado, ¿deberá seguirlo incondicionalmente o sería preferible esquivar el árbol que aparece de pronto en el objetivo de su cámara? Amoth vincula las informaciones que le llegan de fuentes diferentes para hacerlas confluir todas en las neuronas motoras, encargadas de ejecutar la acción. Si existen múltiples fuentes de información que apuntan a un cambio de dirección concreto, nuestro robot deberá decidir por sí mismo. Se comprobó que las decisiones así tomadas por mayoría en el cerebro artificial eran óptimas para un comportamiento del organismo acorde con las circunstancias. Nos parece, en conclusión, que nuestro robot constituye un modelo que describe correctamente los procesos cerebrales de la mariposa nocturna auténtica. Ello no obsta para que sigamos vigilando de cerca las decisiones tomadas por nuestra creación: cuando el equipo humano de tierra detecta que Amoth vuela en una dirección errónea, toma el control, desautoriza al “cerebro” del robot y le da consignas de vuelo al módulo de direccionamiento subordinado. Está previsto que Amoth se presente, en el futuro, integrado en un enjambre de múltiples objetos que sobrevuelen, con plena autonomía, las áreas infectadas o zonas inhóspitas en busca de Mente y cerebro 20/2006

tóxicos letales. Pero todavía queda mucho camino por recorrer. De momento estamos entrenando a Amoth en el reconocimiento de determinadas sustancias olorosas (por ejemplo, etanol), para dotarle de orientación basada en el olfato. Con el tiempo, deberá percibir también olores desconocidos y registrarlos en su memoria, para remitir toda la información al personal de tierra.

La naturaleza es más sabia En el ínterin, siguiendo las enseñanzas que nos ofrecen la zoología y la etología, tendremos que avanzar en el conocimiento de la interconexión neuronal interna de la mariposa nocturna. De los modelos naturales deberemos aprender aspectos relativos a la periferia, a los sensores. En este campo la naturaleza nos lleva ventaja: los receptores neuronales de las antenas de la mariposa se regeneran tras haber reaccionado con un olor. El sensor natural se autorrepara. Los sensores artificiales de Amoth, por el contrario, se van consumiendo con el tiempo; debemos cambiar periódicamente las células artificiales. Aunque no hemos dado todavía con la solución, la colaboración del equipo multidisciplinar formado por biólogos, informáticos e ingenieros cosechará muy pronto éxitos en este nuevo ámbito de la “cognición sintética” en el que nos apoyamos en la técnica para comprender la naturaleza. Y, merced a esa intelección, mejoramos la técnica. Los autores se han asociado para el proyecto europeo Artificial-Moth (Amoth). PAUL F. M. J. VERSCHURE es investigador en el Instituto de Neuroinformática de la Universidad de Zúrich. TIM C. PEARCE pertenece al claustro de la facultad de ingeniería de la Universidad de Leicester. BILL S. HANSSON trabaja en la Universidad de Ciencias Agrarias de Alnarp. ERIC CHANIE desarrolla técnica aplicada a sensores para la empresa AlphaMOS-Multi Organoleptic Systems en Toulouse.

Bibliografía complementaria SPATIAL REPRESENTATION OF ODOURS IN THE ANTENNAL LOBE OF THE MOTH SPODOPTERA LITTORALIS (LEPIDOPTERA: NOCTUIDAE). M. A. Carlsson et al. en Chemical Senses, vol. 27, n.o 3, págs. 231-244; 2002. ENVIRONMENTALLY MEDIATED SYNERGY BETWEEN PERCEPTION AND BEHAVIOUR IN MOBILE ROBOTS. P. F. M. J. Verschure et al. en Nature, vol. 425, págs. 620-624; 2003.

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La erradicación de los recuerdos La memoria a largo plazo, en particular los recuerdos desagradables, podría borrarse con la administración de ciertos fármacos en el momento adecuado durante la evocación de la situación traumática R. Douglas Fields

E

scondido tras unas gafas oscuras, el agente Kay levanta con la mano un misterioso artilugio ante una multitud atónita de neoyorquinos. De pronto, el aparato emite un flash de luz intensa que borra de las mentes de los aterrorizados terrícolas cualquier recuerdo del violento ataque alienígena que acaban de presenciar horrorizados. Ese “pequeño trasto de luz”, como le llama el personaje de Will Smith en la escena descrita de la película Hombres de negro, no forma parte de la ciencia ficción. Los neurocientíficos saben cómo borrar recuerdos de un pasado reciente, mientras dejan intactos otros recuerdos bien consolidados. La investigación reciente pone de manifiesto que puede incluso eliminarse la memoria a largo plazo de un hecho o vivencia. El borrado de los recuerdos de acontecimientos negativos podría constituir una medida terapéutica extraordinaria. Muchas personas viven obsesionadas por experiencias traumáticas que les crean problemas psicológicos duraderos. El 49 por ciento de las víctimas de violaciones sufren un trastorno de estrés postraumático (TEPT), así como el 17 por ciento de las personas que sobreviven a un grave accidente de tráfico y el 14 por ciento de las que conocen la pérdida repentina de un ser querido, según datos de la norteamericana Liga para Trastorno de Estrés Postraumático. Los sentimientos incontrolables de miedo y horror pueden abrumar a las personas que sufren este síndrome. Las consecuencias sociales y psiquiátricas pueden resultar devastadoras; llevan a la depresión, el suicidio, el alcoholismo y la drogadicción. También son comunes la fatiga persistente, las alte-

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raciones digestivas y el dolor crónico sin causa aparente. El sueño nocturno dista incluso de suponer un descanso; a menudo los acontecimientos causantes del malestar se presentan en forma de pesadillas, vívidas y recurrentes. Existe un interés creciente en el posible tratamiento del TEPT que se genera en situaciones como los ataques a las Torres Gemelas, la guerra del Golfo, el huracán Katrina y acontecimientos traumáticos similares. Los psiquiatras creen que la duración de la guerra de Irak supondrá que miles de soldados, candidatos a sufrir trastorno de estrés postraumático, hayan de pasar por experiencias terribles. La psicoterapia y los sedantes pueden aliviar los síntomas, pero estos tratamientos no han tenido hasta ahora mucho éxito. El mejor antídoto podría ser atacar la raíz del problema, borrar los horribles recuerdos almacenados. En principio no es ninguna idea descabellada. Nosotros olvidamos cosas constantemente; con frecuencia, la pérdida de memoria es una secuela de un accidente con resultado de lesión craneal. La ciencia está polarizando la atención hacia esa vía terapéutica. Por ello se busca desentrañar de qué modo nuestro cerebro recuerda y olvida los acontecimientos. Y todavía más, importa averiguar si pueden borrarse los recuerdos desagradables sin alterar la memoria de lo bueno o necesario.

Qué retener El atajo hacia la escuela pasa por el jardín del señor Dugan. Nada más poner los pies en su propiedad, Dugan abre la puerta de su casa y dos enormes pitbulls corren hacia nosotros ladrando con su bocado abierto y amenazador. Por la cuenta que nos trae, corremos

y escapamos por los pelos. La mañana siguiente, y en adelante, tomamos el camino más largo para ir a la escuela. Si al cabo de unos años volvemos al lugar, el corazón torna a acelerarse, aun cuando el viejo Dugan ya no está. Y desde el día del incidente hemos desarrollado una fobia hacía los perros que durará toda la vida. A veces no hace falta que nos repitan las cosas dos veces. La repetición es necesaria para aprender que seis por siete son cuarenta y dos, pero una sola experiencia puede grabar el miedo a los perros y al jardín de Dugan en el cerebro de una persona. ¿Por qué? Porque desde una perspectiva evolutiva la memoria tiene que ver con el futuro. Para la supervivencia no es útil tener un sistema cerebral de grabación que retenga con detalle cada situación y experiencia sensorial. (Cualquier persona que intenta organizar su correo electrónico sabe que la solución no es una carpeta de entrada mayor, sino borrar los mensajes que ya no se utilizarán.) El truco que utiliza nuestro cerebro es evaluar nuestras experiencias minuto a minuto y escoger cuáles retener y cuáles desechar. El valor de ciertas situaciones para la supervivencia o para la reproducción son evidentes de forma inmediata, y la memoria de estas experiencias se graba de forma permanente; tras el episodio con el viejo Dugan siempre reconocerás el ladrido de un perro al ataque. Cualquier situación que despierte miedo o pasión, cualquier experiencia realmente

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¿PUEDE EL CEREBRO SUPRIMIR recuerdos traumáticos, como el del terrible encuentro con un perro agresivo? Mente y cerebro 20/2006

STEFANIE SCHMITT

Mente y cerebro 20/2006

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Creación de recuerdos Se genera un recuerdo cuando las neuronas de un circuito incrementan la intensidad las sinapsis. En el caso de una memoria a corto plazo el efecto dura entre minutos y horas; en una memoria a largo plazo, las sinapsis persisten permanentemente reforzadas.

RECORRIDO DE LA SEÑAL. Los mensajes empiezan a viajar entre neuronas cuando, en una neurona, un potencial de acción desciende axón abajo y cruza un breve intervalo, o sinapsis, que separa dicho axón de la dendrita de otra neurona.

Potencial de acción

SALVANDO EL HIATO (abajo). Un pulso eléctrico causa que las vesículas sinápticas del terminal axónico liberen neurotransmisores en la hendidura sináptica que existe entre el axón y la dendrita. Los neurotransmisores se enlazan con los receptores de las dendritas, generando una despolarización local de la membrana celular: una excitación sináptica.

Neurona

Axón Dendrita

Sinapsis

Neurona

SIGANIM

Célula postsináptica

Célula presináptica

REFORZAMIENTO (izquierda). Tras una activación de la sinapsis en pulsos cortos y frecuencia elevada, la sinapsis se torna más sensible, generando mayores cambios de voltaje en respuesta a señales posteriores. Este fortalecimiento transitorio de la sinapsis constituye la base de la memoria a corto plazo. El fortalecimiento permanente para la formación de la memoria a largo plazo requiere la síntesis de proteínas. Estas nuevas proteínas pueden ser nuevos receptores, remodelar la región postsináptica de la propia sinapsis o incluso influir en la respuesta de la neurona presináptica. Potencial de acción Axón

Neurotransmisor Hendidura sináptica Receptor

nueva, cualquier cosa que pongas en tu boca y sepa repugnante o deliciosa, cada una de estas situaciones tiene una gran probabilidad de ser recordada como un suceso importante para el futuro. Conocer cómo se codifica la memoria proporciona pistas para saber cómo podríamos borrarla. Los recuerdos no se almacenan en el interior de las neuronas, las principales células del cerebro. Lo mismo la memoria a corto que a largo

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Despolarización

Dendrita

Receptor

Proteínas para el fortalecimiento sináptico

plazo se asientan sobre conexiones entre neuronas, sobre las sinapsis; en tales hendiduras el axón de una neurona, emisor de señales, envía un mensaje hasta una dendrita de otra neurona, receptora del mensaje. La memoria se crea cuando una red de sinapsis se fortalece, temporalmente en el caso de la memoria a corto plazo y de forma permanente para la memoria a largo plazo. Con el tiempo la red de conexiones se puede

consolidar todavía más, puede debilitarse o incluso puede romperse. El reto de manipular la memoria puede convertirse en una tarea imponente. La dendrita de una neurona puede estar rodeada por entre 10 y 100.000 axones, y el cerebro humano contiene más de 10.000 millones de neuronas. Una de las maneras en que los neurocientíficos intentan entender las redes mnémicas es el estudio de finos cortes Mente y cerebro 20/2006

de tejido cerebral de un animal de laboratorio, que mantienen artificialmente con vida en una placa de laboratorio. Los científicos envían a las neuronas pulsos eléctricos que causan el envío de ciertas señales a través de varias sinapsis. Electrodos de registro recogen el patrón de descargas y las muestran en la pantalla de un ordenador. Las “descargas” son la respuesta a un neurotransmisor, una molécula liberada por el axón, cruza la sinapsis y se une a canales proteicos de la dendrita del otro lado de la sinapsis. Los canales facilitan un flujo restringido de iones (moléculas con carga eléctrica) y así rebajar el voltaje de la neurona receptora. Cuando el voltaje disminuye lo suficiente —porque varias sinapsis se están activando simultáneamente— la neurona envía un impulso a lo largo de su propio axón y transmite la señal hasta la siguiente neurona de la red. En 1973 Tim Bliss y Terje Lomo, de la Universidad de Oslo, descubrieron que si administraban un breve tren de pulsos a la frecuencia adecuada, aproximadamente 100 hertz, la magnitud de la respuesta sináptica aumentaba y permanecía en este estado potenciado cuando se medía minutos más tarde. A ese fenómeno lo denominaron potenciación a largo plazo (PLP). Una señal sináptica mayor supone que se ha formado una conexión funcional más intensa entre las dos neuronas, un fragmento de memoria. Conviene advertir que, tras una serie breve de estimulaciones, la sinapsis persiste en un estado “más fuerte” durante varias horas. Luego, poco a poco, el voltaje va remitiendo hasta su nivel original. Pero si se administran tres series de estimulaciones con un intervalo de 10 minutos entre ellas, la sinapsis se mantiene potenciada de forma permanente. La experiencia de tratar de recordar el nombre de alguien la primera vez que nos es presentado nos dice que la repetición es necesaria para pasar información desde la memoria a corto plazo hacia la memoria a largo plazo. Repetir el nombre de la persona tres veces justo después de sernos presentada no es tan eficaz como repetirnos el nombre cada 10 minutos. Desde un punto de vista evolutivo, un estímulo que nos encontremos a menudo será, a buen seguro, importante.

Fijación de la memoria Hay, sin embargo, un problema. Las moléculas que establecen el flujo de corriente en las sinapsis son proteínas. Todas las proteínas de nuestro organisMente y cerebro 20/2006

Axones desenredados Para formar una memoria a largo plazo, se requiere la activación génica que promueva la síntesis de nuevas proteínas encargadas de recomponer las conexiones de los axones con otras neuronas. Cuando el autor bloqueó estos genes mediante la aplicación de una corriente eléctrica en neuronas de ratón mantenidas en una placa de laboratorio, los axones comenzaron a desenredarse. Algunas sustancias podrían bloquear los genes justo después de que el cerebro aprendiera algo nuevo; se evitaría así que la experiencia quedara fijada en la memoria a largo plazo.

mo se degradan y se reemplazan sin cesar en cuestión de horas o días. Para reforzar conexiones neurales que duren toda una vida, deberá intervenir algún proceso más que potencie la estructura física de una sinapsis o para que establezca sinapsis adicionales entre las neuronas implicadas. El paso de la memoria temporal a la permanente se denomina consolidación. En numerosos ensayos se ha puesto de manifiesto que la consolidación requiere horas y puede ser mejorada o bloqueada de diversas maneras. En mi época de joven escalador me maravillaba ante la memoria de los veteranos a propósito de sus ascensos en el californiano valle de Yosemite. Recordaban con todo detalle cada centímetro de una escalada de cientos de metros; con minuciosidad micrométrica relataban dónde se encontraban las presas ocultas de cada secuencia y cómo mover el cuerpo para encadenar el siguiente movimiento. Más tarde, aprendí que yo también podía hacer lo mismo. Si los 10 segundos inmediatos pueden ser los últimos de tu vida, los recordarás, incluso si van seguidos por otros 10 segundos cruciales, y así durante las horas o días que puede durar la escalada. Un estado realzado de atención, estrés y novedad estimula la consolidación de la memoria. Se conoce ya el mecanismo de la consolidación. Una concentración elevada de adrenalina libera un torrente de hormona del estrés y de neurotransmisores que activan la amígdala, la región cerebral que procesa las emociones y el miedo. La amígdala, puesta en conexión con otras regiones donde se almacenan otros tipos de recuerdos, potencia la entrada de información de impacto emocional. Cabe, pues, la posibilidad de que la consolidación reciba la ayuda de unos niveles mayores de las hormonas y neurotransmisores aludidos. En esa hipótesis se funda la administración de sustancias que favorecen la memoria, como el uso ilícito del Ritalin (medi-

camento indicado para el tratamiento de los déficits de atención) o el suave y pasajero efecto positivo sobre la cognición de la cafeína o la nicotina. En la actualidad se realizan ensayos clínicos para tratar de mejorar la consolidación de la memoria en enfermos de Alzheimer mediante la aplicación de parches de nicotina y fármacos más potentes. Pero, ¿qué pasa si se utilizan sustancias para inhibir estos circuitos neurales? Se debilitaría la persistencia de la memoria. Ciertos experimentos recientes, realizados en ratas por Volver Korz y Julieta U. Frey, del Instituto Leibniz de Neurobiología en Magdeburgo, muestran exactamente este efecto. Mediante la implantación de electrodos en el hipocampo, un centro crítico de la memoria en el cerebro del roedor, observaron que las sinapsis podían fortalecerse de forma más permanente si a los animales los sometían a experiencias estresantes o retadoras desde el punto de vista cognitivo; por ejemplo, encontrar el camino en un laberinto. Este tipo de situaciones aumentaban los niveles de hormonas relacionadas con el estrés y provocaban que la potenciación a largo plazo inducida mediante estimulación eléctrica no perdiera intensidad con la presteza con que suele hacerse en condiciones normales. Más tarde, los investigadores pudieron bloquear esta consolidación utilizando sustancias que obstruían la acción de hormonas y neurotransmisores. El grupo de Frey y otros han mostrado que podía minarse el incremento perdurable de la fuerza de las sinapsis. ¿Cómo? Administrando bloqueantes de la síntesis de proteínas sinápticas y que con ello arruinan la memoria.

Olvidar más rápidamente Así pues, una posible aproximación para el tratamiento del trastorno de estrés postraumático sería la administración de fármacos bloqueantes inmediatamente después del episodio traumático. Dicho

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2. HIPOCAMPO

LA AMIGDALA constituye una estructura decisiva de la instalación en la memoria de recuerdos de interés emocional. Por su parte, el hipocampo ejerce una función determinante en la conversión de la memoria a corto plazo en memoria permanente.

AMIGDALA

tratamiento impediría que la memoria a corto plazo se consolidara en memoria a largo plazo. Hay fármacos legales que operan sobre los receptores de los neurotransmisores; por ejemplo, el propranolol, que se indica en individuos con determinadas cardiopatías. Sin embargo, este enfoque no supondría ninguna ayuda para todas las víctimas con TEPT cuyos recuerdos horribles han quedado consolidados en una memoria permanente. Pero existen otros métodos prometedores. Así, una opción sería poner en marcha un proceso psicológico de extinción. En su desarrollo, los terapeutas solicitan del paciente que recuerde de forma repetida la situación causante del estrés, pero bajo unas condiciones de seguridad y calma. La repetición apaciguada parece indicarle al cerebro que el recuerdo en cuestión ha dejado de estar vinculado a una situación de peligro y, por tanto, que debe desvanecerse. Los animales de laboratorio que reciben una descarga eléctrica en sus jaulas mientras oyen un determinado tono se quedan luego paralizados de miedo al oír de nuevo dicho tono. Si posteriormente el tono se repite varias veces sin ninguna consecuencia, los ratones olvidan esa mala experiencia. En 2002 Beat Lutz, actualmente en la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia, mostró que los ratones transgénicos carentes de receptores cerebrales de los cannabinoides —moléculas que se parecen al principio activo de la marihuana— se mostraron incapaces de olvidar con la presteza mencionada. De acuerdo con la doctrina vigente, la propia “marihuana” cerebral calma los circuitos neurales implicados en el miedo, permitiendo que el animal se relaje más rápidamente cuando aprende que al tono no le sigue una descarga eléctrica. Si existiera

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alguna forma de potenciar sólo en la amígdala el sistema cannabinoide, este aumento podría ayudar a la gente que sufre TEPT a dejar atrás, muy pronto, sus malos recuerdos. (La amígdala es el centro cerebral del miedo.) Conviene señalar que el objetivo no se consigue fumando marihuana. La comprensión de los mecanismos del sueño restaurador nos ofrece otra vía plausible sobre la eliminación de los recuerdos traumáticos. Contamos con un número creciente de pruebas que abonarían la idea siguiente: la consolidación de la memoria continúa mientras dormimos (“off-line”); en parte, porque el sueño implica ráfagas periódicas de algunas de las hormonas y neurotransmisores que se activan en situaciones novedosas y estresantes. En 2001 Kenway Louis, actualmente en la Universidad de Nueva York, y Matthew A. Wilson, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, observaron en ratas de laboratorio que, en el hipocampo —vital para el aprendizaje—, el patrón de excitación registrado durante el aprendizaje se repetía durante el sueño REM. En el año 2004, Philippe Peigneuz, de la Universidad de Lieja, mostró en un estudio de tomografía por emisión de positrones realizado en humanos que las áreas hipocampales activadas mientras los sujetos aprendían un camino a través de una ciudad virtual, se reactivaban durante el sueño no-REM subsiguiente. Además, una mayor actividad cerebral durante el sueño guardaba correlación con mejores puntuaciones en la prueba realizada al día siguiente en la que los sujetos debían encontrar el camino. Su trabajo ilustra que la consolidación de la memoria requiere clasificar los recuerdos recientes, integrarlos con otros y enviarlos a diferentes regiones cerebrales para su almacenamiento perdurable. Cualquier memoria a corto plazo que se considere prescindible, se descartará.

El papel de los genes ¿Cómo nos podrían auxiliar esa gavilla de observaciones en la creación de una estrategia para borrar recuerdos? Tal vez

haya un hilo conductor: los genes. En 2004, el equipo encabezado por Chiara Cirelli, de la Universidad de Wisconsin en Madison, halló un aumento en la actividad de un centenar de genes durante el sueño. Algunos de estos genes son los mismos que se activan cuando la memoria a corto plazo se convierte en memoria a largo plazo. El estudio de Lutz sobre cannabinoides y ratas confirmó también que la predisposición genética a experimentar miedo y a sufrir TEPT variaba de un individuo a otro. (Una posible implicación puede ser que algunos de los casos de abuso de alcohol y otras drogas que se presentan en este tipo de personas es quizás un intento de automedicarse, aunque con las sustancias inapropiadas.) Desde loa años sesenta del siglo pasado se sabe que la activación de los genes guarda cierta relación con la perdurabilidad de la memoria. Por una razón de peso: los genes les indican a las células la síntesis de proteínas, y las nuevas proteínas deben sintetizarse, en los circuitos neurales, en cuestión de minutos tras una experiencia para que ésta quede codificada en forma de memoria. A mediados de los sesenta, Bernard Agranoff, de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, aplicando una leve descarga eléctrica como castigo, entrenó a unos peces de colores a nadar hacia un lado de la pecera cuando se encendía una luz. Si inyectaba antes en un pez una droga que bloqueaba la síntesis de proteínas, el animal no dejaba de aprender la tarea con idéntica celeridad; ahora bien, cuando se comprobaba la retención tres días después, se comportaba como si fuera la primera vez que se enfrentara a la situación. Aunque el pez en cuestión podía reaprender de nuevo la tarea con la misma prontitud que los demás, la memoria a corto plazo nunca se convertía en memoria a largo plazo. Otros científicos han llegado a resultados similares con tareas de aprendizaje muy diversas y especies animales diferentes. Pero hasta hace escasos años no se aprehendió de qué modo los genes dirigían la formación de la memoria. Para sintetizar una proteína, se requiere que un segmento del ADN alojado en el núcleo de la neurona se transcriba en ARN mensajero (ARNm). Esta molécula sale del núcleo hacia el soma celular, donde su información codificada se traduce en una proteína. Diversos experimentos muestran que el bloqueo de la transcripción de ADN en ARNm o de la traducción de este último en una proteína no afecta a la memoria a Mente y cerebro 20/2006

proteínas en la amígdala del cerebro de las ratas pueden bloquear la reconsolidación de la memoria si se aplican justo después de evocar el recuerdo. Unos pocos neurocientíficos están empezando a extrapolar estos trabajos en animales al campo de los humanos, que quizás algún día podrían medicarse durante un episodio de TEPT para

corto plazo, si bien impide la retención a largo plazo. Pero, ¿por qué se activa la transcripción del ADN en un primer momento? Los neurocientíficos han observado que cuando dos neuronas se excitan conjuntamente de forma repetida e intensa, el calcio entra en su interior y activa la transcripción génica. A partir del ARNm generado se sintetizan nuevas proteínas que consolidan las conexiones sinápticas a corto plazo para convertirlas en conexiones sinápticas a largo plazo.

3.

EL 49 % DE LAS PERSONAS VIOLADAS sufren un trastorno de estrés postraumático. La ciencia busca un tratamiento farmacológico para evitar la consolidación de los recuerdos destructivos.

Mente y cerebro 20/2006

STEFANIE SCHMITT

Sin miedo Si pudiéramos encontrar la manera de bloquear la síntesis de proteínas justo tras una situación traumática, la memoria no se consolidaría y las visiones horribles desaparecerían. El tratamiento mediante choques electroconvulsivos ejerce su efecto en animales de laboratorio. Pero como en el caso de los inhibidores de la síntesis de proteínas, el choque debe aplicarse en el momento adecuado. Y como el “neuralizador” en Hombres de negro, el choque no afecta a los recuerdos bien establecidos (los que perduran ya más de 24 horas), que se consideran memoria consolidada. Sin embargo, un mecanismo similar podría quizá borrar una experiencia que ya estuviera grabada en la memoria a largo plazo. Las pistas sobre esta posibilidad las debemos buscar en un trabajo publicado en 1968 en Science por James R. Misanin y su grupo, de la Universidad Rutgers. Descubrieron que la memoria consolidada podía ser borrada si una rata de laboratorio recibía una descarga de choque inmediatamente después de haber sido forzada a recordar una experiencia. El tratamiento de choque podría hacernos olvidar el miedo a los perros si se nos aplicase justo después de volver a visitar el jardín del viejo Dugan. En el caso de la rata, la recuperación de la información almacenada tornó vulnerable dicha memoria. A ese fenómeno se le designa con el término reconsolidación. La investigación posterior ha generalizado estos resultados a otros tipos de recuerdos sustentados por varias regiones cerebrales, en diferentes animales y en respuesta a un amplio abanico de sustancias. Estas incluyen inhibidores de la síntesis de proteínas y de la activación de los genes así como neurotransmisores y sustancias que los afectan. El trabajo reciente del equipo liderado por Joseph E. LeDoux, de la Universidad de Nueva York, ha mostrado que la microinyección de inhibidores de la síntesis de

impedir la reconsolidación y arruinar, por tanto, un recuerdo traumático. En 1994, James L. McGaugh, Larry Cahill y sus colaboradores de la Universidad de California en Irvine, mostraron que el propranolol, que bloquea los receptores beta-adrenérgicos, hacía que los sujetos experimentales olvidaran antes una historia estresante con un alto con-

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4.

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LA MEDICACION podría acelerar la terapia de extinción. Durante la aplicación de ésta, el paciente evoca de forma reiterada el recuerdo de una experiencia traumática en unas condiciones de seguridad que se proponen convencer al cerebro de la necesidad de diluir esa memoria.

tenido emocional, sin repercutir en la memoria de una situación placentera. Roger K. Pitman, de la facultad de medicina de Harvard, realizó en 2002 experimentos a pequeña escala con este fármaco; lo administró a personas inmediatamente después de haber vivido una situación traumática, con la esperanza de que, al reducir la respuesta al estrés, atenuaría la consolidación de la situación. Tres meses después, los pacientes que fueron tratados con propranolol tenían una probabilidad de padecer TEPT menor que los que no recibieron el fármaco. El siguiente paso sería ver si la misma sustancia podría ayudar a la gente que ya padece TEPT, pidiéndoles que la tomaran cuando sufriera un episodio de recuerdo involuntario. El borrado de la memoria durante la fase de consolidación es un hecho científico, no una ficción, como sabe cualquiera que haya sufrido amnesia. Un accidente de bicicleta me dejó con un vacío de 90 minutos en mi memoria. A pesar de que nunca perdí la consciencia, la actividad anormal de mi cerebro tras el impacto con el pavimento interrumpió la consolidación normal de los recuerdos a corto plazo. El borrado de cualquier memoria a partir de un cierto momento puede ser problemático, pero es probable que los recuerdos emocionales puedan eliminarse de forma selectiva porque están codificadas en la memoria a través de un mecanismo especial. Y su terrible y vívida recurrencia en

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el TEPT podría hacerlos especialmente vulnerables al tratamiento. Existe, por supuesto, un lado oscuro en la erradicación del recuerdo. Hay personas que recelan de esas técnicas, por miedo a que desemboquen en nuevos tipos de control mental. El lavado de cerebro cambia las convicciones de una persona mediante el adoctrinamiento intenso y la propaganda, a menudo sirviéndose del aislamiento, la humillación y la tortura. Pero nunca se había dispuesto de una forma de “lavar” literalmente la memoria. Si los científicos terminan por desarrollar una vía para liberar a las víctimas de los recuerdos que las encadenan, habrán forjado una espada de doble filo. Preferiríamos no tener algunos recuerdos; otros preferirían que nosotros no tuviéramos determinados recuerdos. No cuesta imaginar que podría acudirse a drogas con capacidad para borrar recuerdos en un proceso de espionaje o en la guerra para exonerar a los agentes y a sus gobiernos o ser utilizadas por criminales para borrar la memoria de testigos. Por desgracia, teniendo en cuenta los métodos empleados por sectas, dictadores, criminales y ejércitos para realizar lavados de cerebro, los tratamientos de mañana para liberar del sufrimiento provocado por algunos recuerdos pondrá en acción lo peor de la naturaleza humana. Estas lucubraciones pueden o no llegar a convertirse en realidad. Aunque la reconsolidación de la memoria

constituye un fenómeno perfectamente acotado, hay quienes defienden que las raíces de los viejos recuerdos crecen a medida que tienden conexiones con otras experiencias y recuerdos, lo que dificultaría su remoción. Otros autores opinan, sin embargo, que los recuerdos se renuevan cuando se recupera la información para integrarse en una nueva experiencia y, por tanto, es temporal y vulnerable al olvido. En cualquier caso, las complicaciones pueden resultar un problema. Puesto que los recuerdos entrañan una remodelación física de las sinapsis, entra dentro de lo posible que cada nuevo recuerdo repercuta en sinapsis que codifican una memoria vieja. La eliminación de una imagen dolorosa podría alterar otras imágenes que el cerebro necesita en estos momentos. En Hombres de negro, el personaje de Will Smith advierte a su colega sobre el uso excesivo del neuralizador diciéndole “No serás feliz hasta que le frías el cerebro a alguien”. No es probable que ninguna técnica de borrado de memoria pudiera dañar el cerebro, pero, ¿no estamos en la búsqueda de una segunda oportunidad para seleccionar nuestros recuerdos abriendo la caja de Pandora? R. DOUGLAS FIELDS dirige la sección de desarrollo y plasticidad del sistema nervioso del Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano, actividad que comparte con la docencia en la Universidad de Maryland.

Bibliografía complementaria EMOTIONAL AND COGNITIVE REINFORCEMENT OF RAT HIPPOCAMPAL LONG-TERM POTENTIATION BY DIFFERENT LEARNING PARADIGMS. V. Korz y J. U. Frey en Neuron Glia Biology, vol. 1, págs. 253-262; 2004. FIJACIÓN DE LA MEMORIA. R. Douglas Fields en Investigación y Ciencia, n.o 343, págs. 58-65; abril 2005. MEMORY CONSOLIDATION AND RECONWHAT IS THE ROLE OF SLEEP? R. Stickgold y M. P. Walker en Trends in Neurosciences, vol. 28, n.o 8, págs. 408-415; 2005.

SOLIDATION:

Mente y cerebro 20/2006

Dopaje mental Ciertas píldoras, que prometen una vida más intensa, pueden dar lugar a alteraciones somáticas. Conviene aclarar conceptos y mantener cierta prevención ante los intereses de los laboratorios farmacéuticos

Stephan Schleim

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a verdadera neurorrevolución llegó de puntillas. Lejos de la atención pública, centrada en los escáneres cerebrales y en debate sobre el supuesto fin del libre albedrío. Empezó cuando los estudiantes estadounidenses se procuraron estimulantes clandestinos para superar los exámenes y potenciar su retentiva. Se generalizó cuando turbios proveedores de fármacos empezaron a vender por Internet “medicamentos para un estilo de vida”. La auténtica neurorrevolución se llevó a acabo en la psicofarmacología. El dopaje mental se ha incorporado a la vida cotidiana de muchas personas. Y cabe presumir que muy pronto será algo absolutamente normal el tomar combinados de distintas sustancias psicoactivas en función de los fines precisos que se quieran conseguir y, por ende, cambiar de estado interno a voluntad. No se puede evitar la atracción que ejerce para cualquiera la adquisición de una mayor inteligencia, una memoria más firme, unos sentimientos más intensos o un trato más distendido con nuestros semejantes; en resumen, el poder disfrutar de una vida más colmada. Las posibilidades y límites de la potenciación neurocognitiva y del dopaje mental ocupan las páginas de debate de las revistas especializadas y se abordan en congresos. Por otro lado, importa señalar que el dopaje en sanos ha surgido en muchos casos a partir del conocimiento terapéutico de las enfermedades. En efecto, las investigaciones sobre demencia senil promovieron la síntesis de medicamentos contra la degeneración mental. A partir de ahí, se entrevió una oportunidad seductora, a saber, que la sustancia que mejora la capacidad mnémica de un cerebro enfermo sirve también para incrementar la capacidad

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del rendimiento mental de un sujeto normal. En la misma onda, el sildenafil (la viagra) ha extendido su uso más allá de los pacientes aquejados de disfunción eréctil. Los medicamentos creados en su origen contra la enfermedad de Alzheimer y otras patologías neurodegenerativas han ampliado el horizonte de su demanda. Se trata de un fenómeno que beneficia a los intereses de los laboratorios farmacéuticos. La medicación para el estilo de vida opera sobre nuestros hábitos como si fueran patologías. Nada tiene de extraño que su demanda se multiplique. Si en el año 2002 se gastaron 20.000 millones de dólares en píldoras para aumentar la potencia sexual, para ayuda en el abandono del hábito de fumar y reducir el peso corporal, se calcula que en 2007 esa cantidad ascenderá 29.000 millones de dólares. Algo similar ocurre con los preparados utilizados en el dopaje mental. ¿Cómo hay que reaccionar ante esa ofensiva? Echemos primero una mirada imparcial sobre las seducciones del mercado de la potenciación neurocognitiva. Bien asentadas ya, la cafeína y la glucosa son ejemplos de sustancias que en forma de

bebidas o tabletas energéticas se venden explícitamente recomendadas para el dopaje mental. A ellas recurren de forma rutinaria los alumnos para mantenerse atentos y despejados en las tareas académicas. Sin embargo, su grado de eficacia es harto limitado. En el caso de la cafeína se sospecha que la pretendida eficacia se debe a la dependencia o adicción creada.

Anfetaminas Otro medio estimulante se labró también su camino desde la medicina hasta los individuos sanos: la anfetamina (AMPH). Sintetizada por Lazar Edeleanu en 1887 e investigadas sus propiedades terapéuticas en los años veinte, se aplicó un decenio después para el tratamiento de la narcolepsia, trastorno que se caracteriza por ataques de sueño repentinos. El éxito alcanzado despertó el interés por la utilización militar del estimulante. Desde la Guerra Civil Española, la anfetamina se ha integrado en la logística militar para potenciar la atención y la concentración de los soldados. Durante la Segunda Guerra Mundial, los soldados norteamericanos ingirieron millones de tabletas de anfetaminas. Y, de forma

Resumen/Las muletas de la mente • Son muchos los individuos que se entregan de forma rutinaria a un dopaje mental. De una muestra de 10.000 estudiantes universitarios norteamericanos encuestados en el año 2001, 410 tomaban regularmente anfetaminas. Durante la guerra de Irak los soldados ingirieron también asiduamente estimulantes. • Los laboratorios farmacéuticos prevén un gran mercado para los medicamentos dopantes; muchos de estos fármacos “para el estilo de vida” se venden ilegalmente a través de Internet. Además, sus efectos secundarios apenas han sido investigados. • Si llega a transformarse en algo normal el tomar píldoras para lograr una memoria más amplia, una vida emocional más profunda o un trabajo más exitoso, ¿aumentará la presión sobre el individuo, en contra de su voluntad, para que las ingiera?

Mente y cerebro 20/2006

SIGANIM

LAS PSICOPILDORAS fomentan la alegría y el buen humor. ¿Podrían llegar a convertirse en algo tan normal como lo es hoy una taza de café?

similar, también se doparon con AMPH los ejércitos alemanes, británicos y japoneses. Especialmente en el caso de vuelos de larga duración y de misiones de bombardeo, los pilotos se mantenían despiertos con esa píldora. A menudo había que administrarles fármacos de acción antagónica para que conciliaran el sueño, lo que no siempre se conseguía sin provocarles alucinaciones y psicosis.

Modafinilo El modafinilo, el fármaco de mayor demanda hoy, no parece comportar graves efectos secundarios, ni entrañar especial peligro de adicción. A los soldados norteamericanos se les administró durante la guerra de Irak para realizar misiones de 48 horas seguidas sin padecer después el temible efecto rebote, que se manifiesta por la aparición de un extremo agotamiento. Para los planificadores de la guerra resultaba además muy interesante el que los soldados, tras ocho horas de sueño y una nueva toma del fármaco, estuvieran de nuevo listos para otra misión de larga duración. El modafinilo se desarrolló en su origen para tratar la narcolepsia y otros trastornos del sueño. Se desconoce su exacto mecanismo de acción. Mente y cerebro 20/2006

Metilfenidato De estructura química afín a la anfetamina, el metilfenidato es un medicamento de prescripción generalizada en trastornos de déficit de atención e hiperactividad (ADHS). Con el nombre comercial de Ritalin se ha puesto en cuestión su idoneidad [véase “Síndrome por déficit de atención con hiperactividad”, por Aribert Rothenberger y Tobias Banaschewski; MENTE Y CEREBRO, número 9]. En 2001 fue consumido ilegalmente por el 4,1 por ciento de un total de 10.000 alumnos universitarios, encuestados por Sean Esteban McCabe, de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, en un estudio que abarcó la nación norteamericana entera. Está demostrada la influencia del metilfenidato sobre la circulación cerebral. Un experimento del grupo dirigido por Trevor Robbins, de la Universidad de Cambridge, puso de manifiesto que esta sustancia sólo parecía incrementar el rendimiento del trabajo en los jóvenes probandos en los primeros momentos transcurridos tras su ingesta. Cuando se procedía a repetir las tareas, los rendimientos del grupo de control, cuyos miembros no habían tomado la medicación, obtenían resultados consi-

derablemente mejores. Robbins llegó así a la conclusión de que el Ritalin aumentaba la capacidad de atención, pero inhibía el proceso de aprendizaje a través del cual se arraiga a la larga el conocimiento.

De la oxitocina al prozac Otras sustancias modifican nuestro comportamiento. Ernst Fehr, de la Universidad de Zúrich, ha corroborado la sensación de autoestima que otorga la hormona oxitocina. Sin embargo un exceso de confianza puede llevar en el peor de los casos a que el sujeto sea incapaz de valorar correctamente la capacidad de su oponente. Un problema semejante ocurre también en el caso del MDMA (éxtasis). Esta droga refuerza la receptividad y los sentimientos por las otras personas, por cuya razón se la denomina “droga del amor”. Actúa de una forma totalmente inespecífica. El MDMA no mejora la capacidad de enjuiciar objetivamente al contrario, sino que induce a valorarlo de forma positiva. Debido a esa característica se recetaba en los años setenta para apoyar el tratamiento psicoterápico; facilitaba a los pacientes muy encerrados en sí mismos la confianza en el

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médico. Tras una incierta carrera como droga favorita de fiestas y discoteca, fue prohibida por muchos gobiernos. A los sujetos que padecen una extremada timidez o una fobia social puede serles de ayuda la fluoxetina, cuyo medicamento comercial más conocido es el famoso prozac, prescrito principalmente como antidepresivo. El prozac mejora el estado de ánimo. Con ese fin lo consumen millones de personas de todo el mundo.

Relajación Para sentirse mejor, o para relajarse, se ofrecen en el mercado fármacos muy diversos. Uno, la amineptina, que restringe la recepción de dopamina en el cerebro, dando lugar así a una estimulación de la psique. Otro, la selegilina, que inhibe selectivamente la enzima monoamino oxidasa B (MAO B). En su origen se prescribía en las etapas iniciales de la enfermedad de Parkinson. Desde 2004 se ha sumado a los antidepresivos. Se abusa del metilfenidato, en combinación con alcohol, para provocar ese “subidón” de sensaciones que tan bien conocen los consumidores de cocaína por inhalación. Algunos incrementan el efecto desmenuzando las tabletas de Ritalin e inhalando el polvo por la nariz.

Cuestiones éticas El dopaje mental ofrece, pues, un muestrario amplio de posibilidades. Pero, ¿debemos hacerlo? ¿Debemos mejorar nuestro mundo emocional y cognitivo? Para tomar una decisión puede sernos de ayuda echar un vistazo a los riesgos y a los efectos

secundarios. Ni siquiera del Ritalin se conocen los riesgos colaterales que acarrea un consumo prolongado durante años. Terry Robinson, de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, ha demostrado, en investigaciones sobre ratas, que la anfetamina, incluso tras pocas ingestas, cambia la morfología de las dendritas, es decir, de las prolongaciones neuronales que sirven para recoger la información trasmitida a través de las sinapsis. El consumo de este fármaco deja tras de sí huellas en el cerebro que muy probablemente perduran durante el resto de la vida y cuyas consecuencias a largo plazo todavía desconocemos.

Una intervención agresiva Robinson encontró también efectos semejantes con la cocaína: su consumo prolongado ocasionaba que en determinadas zonas del cerebro se tendieran menos conexiones neuronales nuevas; se perdía, pues, plasticidad. A esa pérdida podrían atribuírsele el déficit cognitivo y los cambios de conducta que acarrea el consumo dilatado de esa sustancia. Parece razonable, por tanto, mostrar una cierta prevención con el dopaje mental, aunque sólo sea porque muchos de los principios activos empleados con dicha finalidad interfieren en el equilibrio enzimático del cerebro; por ejemplo, a través de la inhibición del receptor de dopamina. La disminución de los niveles de dopamina puede ocasionar trastornos motores, como los que se presentan en la enfermedad de Parkinson, patología que se caracteriza por el déficit de neuronas productoras de

dopamina. En síntesis, el que una intervención farmacológica reporte beneficio a determinados enfermos, no significa que beneficie a los sanos. Sin olvidar que las investigaciones suelen centrarse en evitar efectos secundarios, no en la mejora de las cualidades mentales. A primera vista, la potenciación neurocognitiva aparece como deseable. Mas, si ahondamos en la cuestión, observaremos que los riesgos superan las ventajas. ¿Quién pondría en peligro la salud a largo plazo de su cerebro por una ventaja a corto plazo? El dopaje mental solamente sería recomendable si los efectos negativos pudieran ser excluidos o al menos mitigados. Ello exigiría conocer con precisión el mecanismo de acción de cada sustancia.

Mecanismo desconocido Sin embargo, los resultados cosechados son bastante desalentadores. Ni siquiera en el caso de las anfetaminas, cuyos efectos se vienen estudiando desde hace más de un siglo, la investigación está cerrada. No cesan de surgir nuevas preguntas o, si se prefiere, viejas preguntas con nuevas formas. ¿Qué sucedería en una sociedad donde todos empezáramos a tomar píldoras para pensar, aprender y trabajar de una manera más eficiente? Judy Illes, directora del Centro de Bioética de la Universidad de Stanford, ha subrayado el problema que entraña la coacción competitiva. ¿Qué pasaría si solamente pudiera encontrar un trabajo aquel que practicara el dopaje mental? Semejante coerción puede revestir muchas formas.

¿Dónde acaba la terapia y dónde empieza el dopaje mental? Sigmund Freud recomendaba el uso de la cocaína. El mismo la tomó por un tiempo. Con los nuevos medicamentos se han venido limitando los efectos secundarios. Cabe, pues, preguntarse si pueden tratarse con tales fármacos los “síndromes sombra”: trastornos psíquicos cuya naturaleza esquiva impide poder emitir un juicio diagnóstico tajante. A favor de esa opción se declara John F. Ratey, de la Universidad de Harvard, que padece él mismo de un trastorno de la atención de perfiles indefinidos. Los médicos deben, en este caso como en todos, ponderar los efectos deseados y los indeseados. Sigue siendo válido el viejo adagio clásico de que “no hay efecto sin efecto secundario”. Los medicamentos operan en el circuito regulador neurobiológico. El antidepresivo Prozac, por ejemplo, ocasiona con frecuencia alteraciones de la función sexual. Sin embargo, lo que es nocivo para unos, para otros resulta beneficioso: con el Prozac se trata también la eyaculación precoz. Pero, ¿constituye una enfermedad? La respuesta en

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sentido afirmativo o negativo depende del grado de sufrimiento subjetivo que este trastorno ocasione. Los efectos secundarios no tienen por qué exteriorizarse siempre de forma corporal: algunos pacientes depresivos dejan de tomar la medicación que necesitan para su alteración porque con su ingesta pierden el sentido de la propia identidad. Por el contrario, otros pacientes relatan que sólo bajo el tratamiento medicamentoso “ha hecho aparición” su verdadero ser. La estructura multifuncional surgida de un proceso evolutivo que es nuestro cerebro impide que pueda darse el dopaje mental sin que se produzcan efectos colaterales. Incluso cuando parece que no hay ninguno, lo más probable es que se deba a que no hemos sabido mirar bien o a que el fármaco todavía no se ha tomado durante el tiempo suficiente.

HENRIK WALTER es profesor de psiquiatría biológica en la Universidad Johann Wolfgang Goethe de Frankfurt.

Mente y cerebro 20/2006

También se consiguen resultados sin usar píldoras. Quien quiera influir en su cerebro positivamente, podría, en un futuro próximo, recurrir a la Estimulación Magnética Transcraneana (EMT). Desde mediados de los años ochenta, los científicos conocen la posibilidad de estimular directamente el cerebro humano mediante corrientes eléctricas. Con la técnica del EMT se produce una corriente alterna mediante una bobina magnética de cobre. La bobina crea un campo magnético. Al mantenerla sobre la superficie craneana, se consigue que las ondas se expandan unos centímetros en el interior del cerebro, estimulando de esta forma las neuronas que se encuentran en este campo determinado. Con ese método, podemos estimular selectivamente distintas áreas corticales. La EMT se ha empleado ya con éxito en el tratamiento de depresiones severas. Se investiga su utilidad en epilepsia, Parkinson y otros. Según parece, los trastornos obsesivos pueden encontrar mejoría con la bobina magnética de la EMT. Mark S. George, de la Universidad de Carolina del Sur, investiga la posibilidad de que la EMT mantenga alerta a los soldados, para que cometan menos errores. Allan Snyder, del Centro sobre Investigaciones Mentales de Canberra, está trabajando en un casquete magnético que proporcione en los sujetos sanos impulsos en el terreno de la creatividad. Para ello se ha inspirado en los llamados “idiots savants”, esto es, personas con déficits psíquicos que poseen un extraordinario talento en algún campo específico, como por ejemplo las matemáticas o la música. En estos sujetos el cerebro izquierdo se encuentra menos activo que en las personas no impedidas. Snyder extrae de estas circunstancias la conclusión de que también en el caso de los sujetos sanos pueden hacerse manifiestas facultades insospechadas si se inhibe en ellos, EMT mediante, la actividad del cerebro izquierdo. De hecho, algunos probandos modificaron su estilo de dibujo cuando el campo magnético estimuló la región anterior del lóbulo temporal izquierdo.

Por otro lado, nuestro juicio sobre la moralidad o inmoralidad del dopaje parece depender del grado de accesibilidad que posea la sustancia en cuestión. Nadie objeta que alguien tome cafeína y adquiera entonces cierta ventaja en un examen. En esa línea, si un potenciador cognitivo como el Ritalin estuviera libremente disponible nadie consideraría injusto su ingestión en una situación de competición.

Potenciación cognitiva, ¿sólo para ricos? La capacidad de acceso es un asunto delicado en el ámbito del dopaje mental. ¿Se reservaría a los ricos permitirse estos medios para mejorar la capacidad cognitiva y los resultados consiguientes a fin de hacerse todavía más ricos? ¿O podrán también los pobres sacar provecho de la potenciación cognitiva? Anjan Chatterjee, de la Universidad de Pennsylvania en Philadelphia, concede a esta reflexión un mero valor académico: dado que acepMente y cerebro 20/2006

BSIP / SUPERBILD

Ideas magnéticas

tamos tácitamente las actuales desigualdades en los campos de la educación y de la alimentación, no habría tampoco que esperar que en la época del dopaje mental se llevara a cabo un reparto más justo de oportunidades. A ello cabría objetar que la farmacología podría, justamente, acabar con viejas desigualdades. Además, las habituales excusas de los laboratorios sobre la obligada carestía de las medicinas en razón de la inversión en investigación y desarrollo, carece de fundamento en muchos casos. Así ocurrió con el Taxol, fármaco antitumoral empleado en todo el mundo, o con el Epogen, fármaco contra la anemia. Estos y otros medicamentos fueron descubiertos con investigación subvencionada por el erario público. Los laboratorios farmacéuticos se hicieron luego con la patente y los vendieron a precios elevados. La sociedad pagó dos veces. Ante la atracción que ejerce el dopaje mental, urge proteger a los

consumidores potenciales de los intereses de escueta rentabilidad comercial. A través de la venta ilegal por Internet los laboratorios podrían estar efectuando un ensayo masivo con los estimulantes. STEPHAN SCHLEIM investiga en el laboratorio de neurofisiología clínica y neuroimagen de la Clínica Universitaria de Frankfurt.

Bibliografía complementaria COSMETIC NEUROLOGY. THE CONTROVERSY OVER ENHANCING MOVEMENT, MENTATION, AND MOOD. A. Chatterjee en Neurology, vol. 63, págs. 968-974; 2004. NEUROCOGNITIVE POTENCIACIÓN: WHAT CAN WE DO AND WHAT SHOULD WE DO? M. J. Farah et al. en Nature Reviews Neroscience, vol. 5, págs. 421-425; 2004. OXYTOCIN INCREASES TRUST IN HUMANS. M. Kosfeld et al. en Nature, vol. 435, págs. 673-676; 2005.

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Parámetros indicativos de neurodegeneración Con determinados tratamientos farmacológicos, los pacientes con esquizofrenia podrían perder materia gris cerebral en exceso, no así neuronas. La merma pudiera ser parcialmente reversible

L

as enfermedades psiquiátricas se han venido considerando funcionales hasta fecha muy reciente. Con el advenimiento de las técnicas de formación de imágenes se empezó a descubrir alteraciones cerebrales subyacentes. Sea por caso la esquizofrenia: las imágenes muestran una menor capacidad de activación frontal en la realización de tareas cognitivas, así como la presencia de alteraciones estructurales, de escasa magnitud aunque situadas en regiones clave para las funciones cerebrales superiores. Dado el deterioro progresivo que sufren muchos de los enfermos diagnosticados de esquizofrenia se le atribuyó un origen neurodegenerativo. En el marco de esta hipótesis, las alteraciones cerebrales estructurales subyacentes habrían de aumentar con la duración de la enfermedad. Ese incremento constituiría el sustrato del deterioro clínico. Así ocurriría, al menos, en los pacientes con un notable deterioro clínico, funcional o ambos. Con la anterior competiría una hipótesis alternativa. Llamada del “neurodesarrollo”, postula que las alteraciones cerebrales observadas en la esquizofrenia serían estáticas y aparecerían en las fases tempranas de la patología, aunque los síntomas se manifestarían en las etapas finales. Otras hipótesis, más recientes, se esfuerzan por integrar ambas posibilidades. Proponen un “trastorno progresivo del neurodesarrollo”, que consistiría en la presencia inicial de trastornos cerebrales que condicionarían la progresión posterior de alteraciones estructurales. Indiquemos que el componente neurodegenerativo de la esquizofrenia debe entenderse en un sentido relativo, vale

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decir, como un incremento de la magnitud de los déficit estructurales regionales cerebrales vinculado a la duración de la enfermedad. La hipótesis neurodegenerativa no implica que haya una mortandad neuronal en la esquizofrenia, fenómeno que sí caracteriza a otras patologías neurodegenerativas. El modelo neurodegenerativo de la esquizofrenia podría incluso aplicarse a otras patologías mentales; en efecto, hay pruebas de la existencia, en las enfermedades afectivas, de ciertas alteraciones regionales similares, además de un deterioro clínico progresivo.

Parámetros neurodegenerativos El procedimiento habitual para evaluar un proceso neurodegenerativo es el análisis al microscopio de muestras de tejido presumiblemente enfermo. A tenor de un protocolo clásico, la presencia de gliosis (incremento de la densidad de células gliales) unida a pérdida de elementos neuronales revela la existencia del proceso patológico. Pero en la esquizofrenia no se ha observado ese tipo de alteración. De ahí la renuencia clásica a encuadrarla entre las enfermedades neurodegenerativas. De hecho, en la esquizofrenia

1.

METODO DE SEGMENTACION Y CUANTIFICACION de imágenes de resonancia magnética nuclear para el estudio del líquido cefalorraquídeo. Sobre la imagen se aplica un programa que, en función de la intensidad de los grises, clasifica cada punto como materia gris, blanca o líquido. Se reconstruye la “máscara” con cada uno de los tejidos (aquí se muestra el LCR, a la derecha) y se aplica una malla anatómica, basada en el atlas de Talairach, que permite cuantificar regionalmente su volumen sumando los valores contenidos en cada una de las casillas que componen la estructura a estudiar. Este método posibilita que la malla se adapte a la forma y tamaño de cada cerebro.

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A

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VICENTE MOLINA

Vicente Molina

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1 Agua

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3 ppm

2

1

2. encontramos un aumento de la densidad neuronal, no su reducción, sobre todo en la región prefrontal. ¿Cabe, en cambio, atribuir la esquizofrenia a una merma de las conexiones entre neuronas, incluidas en el neurópilo? Una pérdida de conexiones repercute en el normal funcionamiento de las estructuras cerebrales. De acuerdo con las pruebas experimentales disponibles, la enfermedad podría, en efecto, deberse a una suerte de “poda sináptica excesiva”. (Se da poda selectiva de las conexiones establecidas entre neuronas cuando, en el curso del desarrollo, se eliminan las conexiones sin utilizar.) En un proceso patológico, la poda podría persistir a lo largo del curso de la enfermedad y, puesto que las conexiones ocupan espacio, la disminución progresiva de éstas se reflejaría en una pérdida de volumen. Otros procedimientos cuyos valores pueden servir de parámetros neurodegenerativos en esquizofrenia son las técnicas de neuroimagen, en particular, la resonancia magnética nuclear. Con ese método se han estudiado dos parámetros: la disminución de la materia gris y el aumento de líquido cefalorraquídeo. Este fluido rellena los espacios dejados por una atrofia de la materia gris. Puesto que las alteraciones operadas en la esquizofrenia alcanzan una magnitud moderada, podemos cuantificar las imágenes. Se han desarrollado muchos sistemas de análisis. En el aplicado por nuestro grupo (figura 1) se realiza una “segmentación” de las imágenes en sus componentes (sustancia gris, sustancia blanca y líquido). Sobre esta segmenMente y cerebro 20/2006

ESPECTROSCOPIA POR RESONANCIA MAGNETICA de un vóxel. Con esta técnica podemos determinar la señal y, por tanto, la concentración de sustancias de interés biológico. Desde el punto de vista de la neurodegeneración, importa el estudio del N-acetil-aspartato (NAA), marcador cuantitativo de elementos neuronales viables. El área bajo su pico (a la derecha) representa la concentración de NAA en el volumen estudiado (vóxel, a la izquierda, en este caso en la región prefrontal, donde se presenta como una figura geométrica en cada corte).

tación se aplica una malla anatómica que permite la cuantificación de cada tejido en estructuras compuestas por un determinado número de vóxeles (unidades de volumen) de la malla. La resonancia magnética permite, además, la adquisición de datos por espectroscopía relacionados con los procesos degenerativos. Con esta técnica podemos obtener cuantificaciones de compuestos de interés biológico. Así, la espectroscopía de protones (basada en el átomo de hidrógeno) puede valorar la concentración de n-acetil-aspartato, una sustancia presente exclusivamente en neuronas viables. La caída de su concentración sería compatible con un menor número de neuronas o con una menor cantidad de elementos neuronales viables (por ejemplo, procesos sinápticos). En vez del hidrógeno, la técnica de la espectroscopía por resonancia magnética puede también fundarse en el fósforo, en cuyo caso los compuestos de mayor interés para el estudio de la patología degenerativa serían los fosfomonoésteres (PME) y los fosfodiésteres (PDE). Se admite que la presencia detectable de PDE aumentada refleja la presencia de un proceso acelerado de destrucción de membrana, que, en

el caso de una patología neurodegenerativa, se vería acompañada de una disminución de la señal de PME (se admite que su señal procede de membranas celulares “estables”). Justamente el descubrimiento de un exceso de PDE y déficit de PME en las primeras etapas de la esquizofrenia refuerza la tesis de que sería en estos primeros años cuando progresaría el daño estructural.

Polimorfismos genéticos Hay más procedimientos de interés. Así, los estudios genéticos. El genoma define la individualidad de cada sujeto. Suele haber variantes de cada gen —polimorfismos genéticos— que determinan, a su vez, una variabilidad proteica. Algunos genes se relacionan con mecanismos de autorregulación del sistema nervioso, como la poda sináptica o la muerte celular programada. (A través de esta apoptosis se eliminan neuronas.) El gen p53 se halla relacionado con la apoptosis; con la neurodegeneración, el gen que determina la proteína de la interleucina 2, proteína clave tanto para el desarrollo como para la inflamación o daño en el sistema nervioso. La interacción entre polimorfismos génicos y la enfermedad puede explicar, al

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VICENTE MOLINA

exceso de líquido cefalorraquídeo cortical

40 30 20 10 0 −10 −20

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10

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30

40

menos en parte, por qué algunos pacientes de esquizofrenia muestran procesos neurodegenerativos y otros no. En este contexto, nuestro grupo ha mostrado que la dilatación de los ventrículos laterales en la esquizofrenia podría guardar relación con la presencia de un polimorfismo determinado para el gen que codifica el antagonista de la interleucina 2. También el estudio de las células inflamatorias en el líquido cefalorraquídeo arroja datos de interés sobre la esquizofrenia. En efecto, la detección de una cantidad elevada de células inflamatorias se refleja en episodios psicóticos.

Líquido cefalorraquídeo y esquizofrenia

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VICENTE MOLINA

grado de atrofia cortical frontal

Una de las alteraciones habituales en el cerebro de los pacientes con esquizofrenia es la dilatación de los espacios corticales de líquido cefalorraquídeo (LCR). Estos espacios aumentan su volumen si, después del cierre de las suturas craneales, que ocurre durante la adolescencia, el cerebro sufre una regresión, se encoge. Se da por supuesto que, ante un exceso de LCR, se produce una pérdida de volumen cerebral. Si la dilatación de los espacios de líquido cefalorraquídeo aumenta en el curso de una patología, fenómeno habitual en la enfermedad de Pick o la de Alzheimer,

0

−10

−20

−30 N=

45 22 33 31 controles 1-5 años primeros episodios > 6 años

grupo

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3.

RELACION EN UN GRUPO DE PACIENTES con esquizofrenia entre el exceso de líquido cefalorraquídeo cortical (eje de ordenadas) y la duración de la enfermedad (eje de abscisas). Por exceso debe entenderse el residuo que supera el esperado para su edad y volumen intracraneal, a partir de lo hallado en un grupo de sujetos normales. Cuanto más dura la enfermedad, mayor es el exceso de liquido cefalorraquídeo. Este efecto puede ser más acusado en varones.

entonces podemos sospechar la existencia de una relación entre duración de la enfermedad y exceso de LCR. El aumento de LCR cortical resulta patente en la esquizofrenia, sobre todo en las regiones frontal y temporal. Nuestro grupo ha encontrado un exceso de LCR cortical junto con una relación significativa entre la duración de la enfermedad y el incremento de LCR (figura 2). Conviene advertir, sin embargo, que nuestros resultados y los de otros autores son coherentes tanto con la progresión como con la no progresión de las alteraciones cerebrales. Quizá los procesos degenerativos de la esquizofrenia dependan del sexo de los pacientes. Se ha observado que la severidad de las alteraciones estructurales y del deterioro suele ser mayor en los varones. Para explicarlo se esgrime el efecto neuroprotector reconocido en los estrógenos.

mostradas en fases avanzadas. Eso es lo que se ha observado: cuando en un comienzo hay anomalías estructurales, la distribución e intensidad es menor que en etapas posteriores. Nuestro grupo comparó los valores medios del grado de atrofia cortical en pacientes que se hallaban en distinta fase de la enfermedad. Inferimos que la atrofia se desarrollaba en torno a los primeros 5-10 años de la enfermedad, período que coincide con la época de deterioro clínico. Nuestros datos son coherentes con los estudios longitudinales de otros grupos que han observado, en pacientes tratados con antipsicóticos clásicos, una mayor pérdida de volumen de materia gris que el esperado en controles de su edad. También la espectroscopía por resonancia magnética abunda en la tesis de la progresión del daño estructural. Mediante espectroscopía de protones se ha encontrado una disminución de los valores del N-acetil-aspartato (un marcador de elementos neuronales viables) en la corteza cerebral de pacientes con esquizofrenia crónica. Conviene, no obstante, matizar que los valores de esta sustancia no aparecen disminuidos en las primeras etapas de la enfermedad. En ese contexto, nuestro grupo ha mostrado que los valores del N-acetil-aspartato en la corteza prefrontal están significativamente disminuidos en pacientes crónicos, pero no en primeros episodios adultos con esquizofrenia. Hemos comprobado, además, que existe una relación entre la duración de la enfermedad y los niveles de N-acetil-aspartato en un grupo de duración media moderada.

Datos De acuerdo con la hipótesis neurodegenerativa de la esquizofrenia, los pacientes evidenciarían, en las primeras etapas de la enfermedad, alteraciones de tipo anatómico de menor severidad que las

4.

COMPARACION DE UNA MEDIDA que cuantifica el grado individual de atrofia cortical (déficit de volumen respecto a lo esperado en cerebros normales para su edad y volumen intracraneal) entre pacientes con un primer episodio de esquizofrenia, y pacientes con evolución corta y prolongada de este diagnóstico. En el eje de ordenadas, el 0 indica ausencia de atrofia. Como puede apreciarse, los pacientes parecen desarrollar el grado de atrofia mostrado en un período que oscila alrededor de los primeros 5 años, ya que después no se incrementa.

Efectos de la medicación Una cuestión aún no resuelta es el efecto de la medicación sobre las alteraciones estructurales. Se ha descrito que los antipsicóticos típicos podrían inducir apoptosis neuronal o disminuir la densidad sináptica. Al parecer, el haloperidol puede reducir el factor neurotrófico BDNF, y hacerlo en mayor grado que la risperidona. Se sabe, además, que los fármacos antipsicóticos aumentan el volumen de los ganglios basales. Asimismo, una mayor exposición acumulativa a neurolépticos va asociada a menores dilataciones ventriculares. Se ha encontrado que el déficit volumétrico del giro temporal superior en un primer episodio psicótico puede revertir con tratamiento. Pero no contamos con información suficiente para atribuir a los psicofármacos la degeneración cerebral. El tipo de antipsicótico puede resultar determinante en la investigación de su influencia sobre los déficits corticaMente y cerebro 20/2006

NN controles, frontales 30

20

20

10 0 −10 −20

10 0 −10 VICENTE MOLINA

porcentaje de cambio

porcentaje de cambio

NN pacientes, frontales 30

−20

−30 M M M M M M M M F M M M F F M M F

−30 F M F F M M F M M F M

5.

CAMBIOS DE MATERIA GRIS (línea continua) y materia blanca (línea hueca) frontales al cabo de 2 años en primeros episodios con esquizofrenia tratados con un fármaco atípico (izquierda) y en un grupo control. Los controles muestran lo esperado en esa edad: una leve pérdida de materia gris y un pequeño incremento de materia blanca. En cambio, los pacientes manifestaron una significativa ganancia de materia gris, proporcional al grado de atrofia previa. Estos datos se replicaron en otro grupo de pacientes crónicos, resistentes al tratamiento, que recibieron otro antipsicótico atípico. De los resultados se infiere que habría cierta reversión de las alteraciones estructurales de la esquizofrenia con tratamiento atípico.

les. En estudios longitudinales se ha observado que los pacientes tratados con fármacos atípicos pierden menos volumen cortical que los pacientes sometidos a un tratamiento clásico. La espectroscopía ha corroborado que los niveles de N-acetil-aspartato aumentan con el tratamiento atípico. Al abordar la evolución de pacientes tratados con fármacos atípicos, nuestro grupo comprobó que no perdían materia gris, sino que la ganaban en una cuantía proporcional al grado de atrofia inicial. El fenómeno se observa también en primeros episodios, sin exposición previa a psicofármacos (figura 5). Parece, pues, plausible cierto grado de reversibilidad de las alteraciones estructurales en la esquizofrenia, reversibilidad coherente con la formación de nuevas sinapsis, sin que pueda descartarse un papel de cambios en la glía producidos por el tratamiento.

Conclusiones Sin tratamiento, o bajo un tratamiento atípico, de la esquizofrenia pueden progresar algunas alteraciones estructurales y bioquímicas en áreas relacionadas con las funciones mentales superiores. Ese proceso neurodegenerativo podría ir acompañado de un deterioro clínico y funcional. A diferencia de lo descrito en las enfermedades de Pick, Hungtington o Alzheimer, la merma de sustancia gris en la esquizofrenia podría no deberse a una pérdida neuronal, sino a las conexiones sinápticas. Este proceso podría Mente y cerebro 20/2006

ser reversible con ciertas medicaciones. Y se ha detectado una vinculación entre el déficit de materia gris frontal y la hiperactividad metabólica en el hipocampo. El incremento del tono metabólico reflejaría una hiperactividad glutamatérgica, capaz de producir una poda sináptica excesiva, aunque no muerte neuronal. VICENTE MOLINA, doctor en medicina y cirugía por la Universidad Complutense, trabaja en la Unidad de Hospitalización Breve de Psiquiatría en el Hospital Clínico de Salamanca.

Bibliografía complementaria IS SCHIZOPHRENIA A PROGRESSIVE NEURODEVELOPMENTAL DISORDER? TOWARD A UNITARY PATHOGENETIC MECHANISM [see comments]. B. T. Woods en The American Journal of Psychiatry, vol. 155, págs. 1661-1670; 1998. A REVIEW OF MRI FINDINGS IN SCHIZOPHRENIA. M. E. Shenton, C. C. Dickey, M. Frumin y R. W. McCarley en Schizophrenia Research, vol. 49, págs. 1-52; 2001. MULTIMODALITY NEUROIMAGING STUDIES AND THE NEURODEVELOPMENTAL HYPOTHESIS OF SCHIZOPHRENIA. V. Molina, S. Reig, M. Desco, et al. en Neurotoxicity Research, vol. 4, págs. 437-451; 2002. LOWER PREFRONTAL GRAY MATTER VOLUME IN SCHIZOPHRENIA IN CHRONIC BUT NOT IN FIRST EPISODE SCHIZOPHRENIA PATIENTS. V. Molina, J. Sanz, F. Sarramea, C. Benito y T. Palomo en Psychiatry Research, vol. 131, págs. 45-56; 2004.

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El mal sagrado de Dostoievski La obra de Dostoievski está constelada de signos que revelan la enfermedad que padecía: la epilepsia. Sus personajes manifiestan síntomas bien conocidos, como “el aura extática”, que suscita la impresión de tocar durante algunos segundos lo absoluto divino, o una intensa preocupación por la moral, Dios o el destino

Sebastián Diéguez

F

iodor Mijáilovich Dostoievski (1821-1888) padeció desde los comienzos de su carrera de escritor una epilepsia, causa de incesante fascinación tanto de los críticos literarios como de los médicos. Al recorrer su obra, el lector atento reconocerá las huellas dejadas por la epilepsia, el “gran mal”, como antaño era denominada. Dostoievski, que escribió en una época en la que esta enfermedad era pobremente comprendida, ofrece, a través de algunos de sus personajes, una descripción notablemente precisa de los síntomas más extraños que esta enfermedad suscita y, en especial, de las crisis místicas. En justa reciprocidad, los conocimientos modernos sobre el tipo de epilepsia que verosímilmente él sufría, la epilepsia del lóbulo temporal, alumbran con la luz de un nuevo día la personalidad del autor y el contenido de su obra. En definitiva, como veremos, hablar de la epilepsia de Dostoievski equivale a establecer una dialéctica entre el escritor, su obra y su enfermedad. Hijo de un padre despótico y violento, médico militar, y de una madre sin distinción y enferma de tuberculosis, el joven Dostoievski recibió una educación sumamente estricta antes de ser inscrito, con 16 años, en la Escuela Militar Superior de San Petersburgo. Se formó en ella como ingeniero militar. Su padre murió por entonces, presumiblemente, de apoplejía, aunque hubo tenaces rumores que daban a entender que el tirano fue asesinado por sus siervos. Aunque el joven estudiante no padece todavía crisis epilépticas, su salud es frágil. Es emocionalmente inestable, hipocondríaco, presenta al menos un episodio de

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alucinación auditiva, afonía transitoria y cefalalgias.

Todo un cortejo de desgracias Por otra parte, Dostoievski conocía ya la miseria económica. Se esfuerza con brío en escribir, y a los 25 años publica su primera novela, Pobres gentes, que conoce inmediatamente un gran éxito. Desdichadamente, sus siguientes publicaciones resultaron ser fracasos, incluso su notable novela El doble. Cargado de deudas, cae en la depresión. Todavía peor, es detenido y encarcelado por la policía del zar en compañía de los demás miembros de un minúsculo grupo de estudiantes de ambiciones revolucionarias que Dostoievski frecuentaba a la sazón, y esto a pesar de ser totalmente inocente. Tras ocho meses de prisión, cae el veredicto: ha sido condenado a muerte. El día de la ejecución, los condenados son atados a los postes de ejecución, los soldados les apuntan... pero no disparan. Un ayuda de campo anuncia que el zar ha conmutado la pena de muerte por la de trabajos forzados. Esta falsa ejecución no era más que una escenificación. Podemos imaginar el impacto que un simulacro tan siniestro tuvo sobre la vida de un ser ya frágil. Le esperan entonces cuatro años de presidio siberiano, años que describirá como “un tiempo en el que estuve enterrado en vida y encerrado en la tumba”. Allí descubrirá la promiscuidad con los otros detenidos, y esa “alma rusa” que no dejará de explorar en sus obras. También allí descubrirá a Dios, pues la única lectura que se consiente a los forzados son los Evangelios. Conocerá en esta época sus primeras crisis generalizadas, que refiere en su

correspondencia y que consignan los informes médicos del médico tropero. Una vez liberado, tendrá todavía que servir en un regimiento de infantería en lo más profundo de la hostil Siberia. Al cabo de este exilio forzado de una decena de años, podrá por fin volver a escribir. Pero en el plano personal, las cosas apenas mejoran: miseria, muerte de su primera esposa, muerte de Michel, su hermano y confidente, enredos sentimentales, peleas familiares, pasión ruinosa por el juego, acreedores que le persiguen, muerte de dos hijos y desde luego, una salud cada vez más delicada, con crisis cada vez más graves y frecuentes. Decir que Dostoievski dio a la luz su obra estando sometido al sufrimiento más abrumador es poco decir, sufrimiento que sin duda devolvería la sonrisa a algunos de nuestros más “torturados” escritores contemporáneos...

La epilepsia: ¿una enfermedad salvadora? ¿Qué lugar ocupa la epilepsia en este cortejo de desgracias y golpes de mala suerte? Paradójicamente, es posible que esta enfermedad haya salvado a Dostoievski de la destrucción mental. Ha sido posible reconstruir la influencia que

1.

EN LA TRANSFIGURACION DE CRISTO, de Rafael, un adolescente (abajo, a la derecha) es sostenido por su padre mientras sufre una crisis de epilepsia durante una aparición divina. “Maestro, te he traído a mi hijo, que tiene un espíritu mudo, y dondequiera que se apodera de él, le derriba y le hace echar espumarajos y rechinar los dientes, y se queda todo rígido”. Marcos 9, vers. 17-18. Mente y cerebro 20/2006

MUSEOS VATICANOS

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FIODOR M. DOSTOIEVSKI (1821-1888) expuso en sus novelas sus propias experiencias epilépticas.

tuvieron sus crisis sobre su filosofía y su obra gracias a numerosas fuentes. Su correspondencia, su diario, los testimonios de sus íntimos y de los médicos que le examinaron proporcionan evidentemente informaciones preciosas, pero las indicaciones más reveladoras proceden verosímilmente de los personajes que pueblan sus novelas, personajes a través de los que oímos su voz, y que nos permiten intuir el carácter salvador que tuvo su enfermedad. Para comprender el impacto de la epilepsia sobre la vida de Dostoievski recordemos en qué consiste esta enfermedad. La epilepsia no se reduce a una simple pérdida de conocimiento acompañada de convulsiones y de espuma en los labios. Se trata de “crisis generalizadas”, llamadas a menudo “crisis de gran mal”, de las que Dostoievski sufría efectivamente, pero que no constituían el aspecto más original de su patología. De forma general, la epilepsia representa una disfunción de los mecanismos de transmisión de las

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células nerviosas, que puede ser debida a diversas causas: predisposición genética, consecuencias de traumatismos, alcoholismo, tumores, etc.

Una tormenta cerebral Las neuronas, normalmente, poseen propiedades de excitación e inhibición que les permiten comunicarse y organizarse en redes complejas. Durante una crisis epiléptica, el proceso de excitación se embala y la transmisión se propaga de una neurona a otra sin que nada pueda detenerla. Se sigue una sincronización deletérea, una “tormenta cerebral” de la actividad cortical, que si se extiende a todo el cerebro, provoca una crisis generalizada, con pérdida de conocimiento e incluso caída en coma. El cerebro no puede soportar que un número demasiado importante de sus constituyentes funcionen al mismo tiempo. Son muchas las crisis que sin llegar a la tormenta generalizada, son consecuencia de sincronizaciones parciales, limitadas a ciertas regiones del cerebro. Estas crisis,

durante las cuales el paciente puede permanecer consciente y en pie, son denominadas “crisis focales” o “parciales”. Los síntomas observables dependen en estos casos de las regiones perturbadas y presentan una gran variedad: alucinaciones auditivas, olfativas o visuales, acciones involuntarias, dolores, sensaciones en las vísceras, embotamiento, parálisis, dificultades en la elocución e incluso orgasmos. Uno de los grandes méritos del neurólogo británico John Hughlins Jackson, de mediados del siglo XIX, fue la confección de un repertorio de las epilepsias cuyas repercusiones son exclusivamente de orden psicológico: el paciente permanece consciente, pero experimenta alteraciones asombrosas en los procesos de pensamiento. El paciente puede encontrarse en una situación de ensoñación despierta o sometido a episodios de déjà-vu, o paramnesia. Sus ideas pueden huir con tanta rapidez como le sobrevienen, o inversamente, su campo de conciencia puede hallarse implacablemente focalizado sobre una idea o un problema obsesionante. En tal estado, las preocupaciones del paciente son exclusivamente de naturaleza intelectual o moral. La vida afectiva no encuentra reposo, pudiendo aparecer asimismo sensaciones muy negativas de miedo, de cólera o de angustia. Más recientemente fueron determinadas con precisión las sensaciones positivas de alegría, de plenitud y de satisfacción existencial, acompañadas a menudo de una nítida connotación mística o religiosa. Se habla en tal caso de una crisis de aura extática; el término aura designa fenómenos que anuncian el inminente advenimiento de una crisis. Fueron precisamente estas sensaciones positivas las que mejor describió Dostoievski en su obra, y podemos sin duda atribuirle el mérito de haber llamado la atención de los médicos sobre ellas. Por lo general, estas auras preceden a una crisis de gran mal, a la que en este caso se califica de secundariamente generalizada. He aquí la descripción que hace Dostoievski de las auras del príncipe Michkin, el personaje central de El idiota, y seguramente el epiléptico más célebre de toda la literatura: “El evocaba entre otras la fase por la que se anunciaban sus ataques de epilepsia cuando éstos le sorprendían en estado de vigilia. En Mente y cerebro 20/2006

3.

JOHN HUGHLINS JACKSON (1835-1911), un neurólogo evolucionista influido por las ideas de Herbert Spencer, confeccionó un repertorio de las epilepsias.

plena crisis de angustia, de alelamiento, de opresión, le parecía de pronto que su cerebro se inflamaba y que sus fuerzas vitales recuperaban un vigor prodigioso. Durante esos instantes, fugaces como el relámpago, el sentimiento de la vida y la consciencia se decuplicaban en él, por así decirlo. Su espíritu y su corazón se iluminaban con una claridad intensa; todas sus emociones, todas sus dudas, todas sus inquietudes se calmaban a la vez para convertirse en una serenidad soberana, hecha de alegría luminosa, de armonía y de esperanza, a favor de la cual su razón se elevaba hasta la comprensión de las causas últimas [...] Tales instantes, por definirlos con palabras, se caracterizaban por una fulguración de la consciencia y por una suprema exaltación de la emotividad subjetiva. Si en este segundo, en el último período de consciencia previo al acceso, hubiera tenido tiempo de decirse clara y deliberadamente: ‘Sí, por este instante se daría toda una vida’, es que para él solo, este crítico momento bien valía, en efecto, por toda una vida”.

Unos segundos de plenitud Más avanzada la novela, su enfermedad llegará incluso a salvar a Michkin de ser asesinado. En el instante en que su rival Rogoyin va a asestarle la puñalada mortal, Michkin cae fulminado por una crisis. Rogoyin, desconcertado, huye entonces “como un loco”. Como vemos, la epilepsia que sufren algunos de sus personajes no es una anécdota pintoresca, sino que interviene plenamente en la trama. Asimismo, en Los hermanos Karamazov, Smerdiakov asesina a su padre mientras finge una crisis que le servirá de coartada. Pero tras cometer su fechoría, sufrirá una crisis verdadera y muy violenta, será presa de la locura, y se suicidará. Otro personaje notable, Kirilov, el ateo místico y suicida de Demonios, hace la revelación siguiente: “Hay instantes, que duran unos cinco o seis segundos, en los que se experimenta súbitamente la presencia de la armonía eterna, uno siente que la ha alcanzado. No es una cosa terrena. No quiero decir que sea algo celestial, sino que el hombre bajo su aspecto terrestre es incapaz de soportarla. Ha de transformarse físicamente o morir. Es un sentimiento claro, indiscutible, absoluto. Mente y cerebro 20/2006

La naturaleza entera es percibida de un solo golpe y uno se dice: “Sí, así es como es, es verdad”. No se trata de un enternecimiento... es otra cosa, es la alegría [...] Tampoco es el amor; ¡oh! es superior al amor. Lo más terrible es su aterradora claridad. ¡Y junto a ella, una alegría tan inmensa! Si durase más de cinco segundos, el alma no la soportaría y tendría que desaparecer. En esos cinco segundos yo vivo toda una vida, y por ellos la daría toda, porque los valen”. Su interlocutor, un tanto perplejo, le pregunta entonces: “¿No serás un epiléptico?”. Kirilov le responde que no, pero el otro le advierte: “Vas a serlo. Ten cuidado, Kirilov: he oído decir que era precisamente así como empieza la epilepsia. Un epiléptico me ha descrito con detalle las sensaciones que precedían a sus crisis: son exactamente iguales que tu estado. El hablaba también de cinco segundos y decía que le era imposible soportar aquello más tiempo [...] Kirilov, ten cuidado con la epilepsia”. Diversas fuentes confirman que el propio Dostoievski debió tener un discurso

del todo parecido a los que pone en boca de Michkin y de Kirilov, insistiendo en el hecho de que, durante “esos instantes”, él podía “sentir verdaderamente la presencia de Dios”, se sentía “en perfecta armonía consigo mismo y con el universo entero”, reiterando la célebre comprobación de que daría toda una vida a cambio de esos pocos segundos de plenitud. Los neurólogos están de acuerdo en nuestros días en diagnosticar a Dostoievski una epilepsia del lóbulo temporal con crisis secundariamente generalizadas. Las descargas sincrónicas, que en un principio empiezan afectando a partes profundas de los lóbulos temporales, serían las responsables del aura extática, amén de otros síntomas, y se propagarían seguidamente al resto del cerebro, provocando la pérdida de la consciencia y las convulsiones. La epilepsia de origen temporal puede producir efectos muy diversos. Se ratifica en las “crisis de toda clase” que dice sufrir Dostoievski en carta a su hermano. Podemos destacar entre ellas

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los extraños fenómenos de automatismo, durante los cuales el paciente realiza acciones complejas sin percibirse de ello. Resulta así que Dostoievski, en un estado próximo al del sonambulismo, era capaz de liar varios cigarrillos seguidos, o de levantarse para abrir una ventana. Y en una extraña escena de Demonios, el conspirador Stravroguin ase de repente por la nariz a un anciano respetable, y lo arrastra de este modo hasta una recepción mundana, acto absurdo que luego es incapaz de explicar. Como hemos visto, ciertas manifestaciones pueden aparecer incluso antes de que se presente una crisis. No se excluye que, además del aura extática, Dostoievski hubiera sufrido otras manifestaciones neuropsiquiátricas, que describe a la perfección en su obra. Encontramos en ella experiencias alucinatorias diversas, confusiones sobre la identidad de las personas, impresiones de desdoblamiento y la ilusión de hallarse poseído por fuerzas demoníacas. En un episodio fascinante de El idiota, en el que el príncipe Michkin camina sin rumbo por las calles de San Petersburgo, el escritor proporciona un excelente análisis clínico de las distorsiones de pensamiento que padecen ciertos epilépticos temporales antes de una crisis: estado segundo, presentimientos, convicción, ideas repentinas, obsesión, impulso de fervor, claridad efímera, etc. Se trata en todos los casos de impresiones “nudas”, que son vividas como tales, sin que a ellas pueda serles aplicado contenido definible alguno. Se sabe asimismo por fuente segura que Dostoievski emitía siempre un grito extraño antes de perder el conocimiento, un prolongado estertor, que aterrorizaba a su esposa más que cosa alguna, y que ella calificaba de inhumano. A menudo necesitaba varios días para reponerse por completo de una crisis, y durante ese tiempo sufría de síntomas que denominamos postictales. En esos trances solía encontrarse confuso, fuera de contacto, incapaz de expresarse o de escribir correctamente. Por otra parte, padecía fallos de memoria y una intensa depresión, explicable tal vez como un horroroso “contragolpe” o “rebote”, tras haber conocido el éxtasis definitivo. Se sabe ahora que existe también una sintomatología interictal, un conjunto de síntomas que se manifiestan entre las crisis, que definen un perfil de personalidad típico de la epilepsia temporal. Esta noción, aunque sigue siendo motivo de controversia, le ha sido aplicada muchas veces al autor ruso, hasta el punto de que

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ciertos neurólogos hablan de “epilepsia de Dostoievski”, caracterizada por una excesiva adherencia a ciertas ideas, detalles o personas; tendencia compulsiva a escribir; alto sentido de la moralidad y preocupación al respecto de las cuestiones éticas concernientes al bien y el mal, acompañada de ideas místicas y de religiosidad; seriedad excesiva; sentimientos de culpabilidad y de persecución; gran emotividad; falta de interés por la sexualidad; convicción de que el destino personal propio está fuera de lo común.

Una temática recurrente La obra de Dostoievski abunda en preocupaciones de orden superior, detalladas hasta el extremo y repetidas obsesivamente, a menudo en términos idénticos de un libro a otro. Los temas explorados por el autor son los que le obsesionaron toda su vida: el bien y el mal, Dios y el ateísmo, la libertad y la responsabilidad, el crimen y el castigo, la pureza y la crueldad. Su asombrosa producción puede, sin duda, ser calificada de hipergráfica, aunque su calidad supera con mucho la de otros pacientes epilépticos. Sus personajes, testigos del síntoma “elevado sentido de la moralidad”, están permanentemente dominados por fuerzas que les superan, como si estuvieran impulsados por un destino ineluctable; son muchas las páginas que dedica a la tortura mental de sus personajes, que agonizan entre el bien y el mal, entre lo lícito y lo prohibido, en la elección entre el perdón y la venganza, etc. Y lo que es más, ni el humor ni el deseo carnal tienen lugar preponderante en su obra. ¿Será necesario, pues, reducir el genio de la lengua rusa a descargas sincrónicas en sus lóbulos temporales? El propio Dostoievski tenía su opinión sobre este asunto. Para empezar, desconfiaba en todo dominio de las tentativas de explicación simplista. En Los hermanos Karamazov, por ejemplo, un abogado sostiene en su alegato que la psicología es un “arma de doble filo”, en el sentido de que, con un poco de habilidad, un mismo principio puede servir para explicar todo y su contrario. Otro tanto vale para la neurología. ¿Acaso no pensaba Freud que Dostoievski sufría de epilepsia histérica, es decir, de una dolencia puramente neurótica, que no afectaba al sistema nervioso, fundándose en que un verdadero epiléptico no podía alcanzar tal genialidad, y que los males que padecía se debían, en cambio, a una homosexualidad reprimida y al deseo de asesinar a su padre?

La patología de las sensaciones y la fuerza creadora Henri Gastaut, pionero de la epileptología francesa, era, por su parte, sumamente escéptico sobre la existencia real de auras extáticas. Llegó incluso a proponer que los médicos se habían apropiado de las descripciones, enteramente ficticias, de Dostoievski, e integradas desde entonces en el folclore médico sin que nadie soñara en discutírselas. Dostoievski, por el contrario, era perfectamente consciente del posible origen mórbido de sus ideas. He aquí las palabras que puso en boca del príncipe Michkin a este respecto: “¿Qué importa que mi estado sea mórbido? ¿Qué importa que esta exaltación sea un fenómeno anormal, si el instante que ella hace nacer, al ser evocado y analizado por mí cuando retorno a la salud, certifica que se ha alcanzado una armonía y una belleza superiores, y que si este instante me procura, en grado inaudito, insospechado, un sentimiento de plenitud, de medida, de serenidad y de fusión, en un impulso de oración, con la más excelsa síntesis de la vida?” Y más adelante: “Su conclusión, es decir, el juicio que él tenía sobre el minuto en cuestión, era erróneo sin remedio, pero no por eso se hallaba menos turbado por la realidad de su sensación. ¿Qué hay, en efecto, más probatorio que un hecho real? Ahora bien, el hecho real estaba ahí: durante este minuto, había encontrado tiempo para decirse que la felicidad inmensa que este minuto le procuraba, bien valía toda una vida”. He aquí zanjada la cuestión, el origen de su fuerza creadora: que sea de origen epiléptico o no, poco importa. Incluso aunque fuera legítimo preguntarse cuánto nos quedaría de Dostoievski de haber vivido con plena salud, lo que cuenta, en definitiva, es la realidad del hecho vivido, esta experiencia que es imposible dejar atrás, capaz de cambiar vidas y, más raramente, de crear obras inmortales. SEBASTIAN DIEGUEZ es neuropsicólogo en el Servicio de Neurología del centro hospitalario Vaudois, en Lausana.

Bibliografía complementaria TEMPORAL LOBE EPILEPSY: A SYNDROME OF SENSORI-LIMBIC HYPERCONECTION. D. M. Bear en Cortex, vol. 15, págs. 357-384; 1979. DID FYODOR MIKHAILOVICH DOSTOEVSKY SUFFER FROM MESIAL TEMPORAL LOBE EPILEPSY? C. R. Baumann, V. P. I. Nobikov, M. Regard y A. M. Siegel, en Seizure, vol. 14, págs. 324-330; 2005.

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SYLLABUS

Neurodidáctica Pedagogos y políticos esperan de la investigación cerebral indicaciones prácticas para mejorar la enseñanza en la escuela. ¿Qué nos puede aportar esa línea de investigación? Ralph Schumacher

‘‘P

ara penetrar en el espíritu humano, lo mejor es mirar directamente al cerebro mientras funciona.” Esa declaración se ha convertido en divisa de la investigación, desde que el advenimiento de técnicas de formación de imágenes —así, la tomografía de emisión de positrones (PET) o la tomografía funcional de resonancia magnética (fMRT)— nos faculta para adentrarnos en un cerebro activo. Se han depositado grandes esperanzas en los métodos de los neurólogos. Si algún día se descifran las bases biológicas del pensar, aprender y olvidar, podremos pensar en el paso siguiente: remediar las dificultades de aprendizaje de los niños y, en general, configurar con más eficiencia las clases. En la neurodidáctica confían padres, maestros y políticos para salir del retraso de la educación. ¿Qué conclusiones cabe en realidad extraer de la observación de los procesos neurofisiológicos? ¿Puede acaso la investigación aportar indicaciones concretas de cómo hay que configurar un aprendizaje óptimo y de cuál es la mejor manera de transmitir el saber y las destrezas?

Niveles de consideración

1.

METODO MANUAL. Contar con los dedos, ¿fomenta o inhibe la capacidad infantil de cómputo? La investigación del cerebro no lo desvela.

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STEFANIE SCHMITT

Un mismo objeto puede estudiarse desde distintos puntos de vista. Sea, por ejemplo, un ordenador, con el que jugamos al ajedrez. Podemos considerarlo, al menos, en tres niveles diferentes: físico, funcional e intencional. En el primer aspecto se trata de los estados eléctricos de tensión cambiante del aparato, en los que rigen las leyes físicas. Desde una perspectiva funcional,

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2.

estos movimientos de electrones cumplen unas funciones determinadas, tales como conexiones lógicas en el cálculo del movimiento adecuado en el tablero de ajedrez. Por último, el aspecto intencional se ocupa de las estrategias cognitivas a seguir para superar en astucia al ordenador, no obstante la superior capacidad de cálculo de la máquina. Ninguno de estos niveles de consideración agota todas las posibilidades, sino que es función de lo que pueda interesarnos: el ordenador como un artefacto técnico, como una máquina de jugar o como un contrincante en una partida de ajedrez. Cada descripción demanda sus propios conceptos; cada nivel es, en buena medida, autónomo. Respecto al aprendizaje humano esto significa que, si se quiere relacionar un nivel (por ejemplo, la actividad cerebral medida) con otro (un logro intelectual), se requieren, en cada caso, conceptos de un nivel superior. He de saber primero qué significa “contar” o “aprender”, antes de que pueda identificar algunos sucesos cerebrales como procesamiento de números o como procesos de memoria. Si así no fuera, los sucesos me resultarían opacos. Aquí entra en juego otro detalle importante: todo logro mental puede reali-

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zarse, en principio, de múltiples formas. El conocimiento de una determinada regla del ajedrez se puede representar, en ocasiones, como modelo de actividad de varios transistores, en otras, como una orden de un lenguaje programado, y, por fin, como estado del cerebro de una persona. Cierto es que las transformaciones neuronales subyacen bajo fenómenos mentales. Pero estos últimos, por razón de sus múltiples formas de realización, no se dejan captar plenamente en categorías neurofisiológicas. Para expresar esa situación los filósofos declaran que los fenómenos mentales “sobrevienen” a los físicos. ¿Qué tiene que ver este principio de la filosofía de la mente con nuestro tema? Mucho. Los niños con problemas de lectura y escritura suelen encontrar dificultades en reconocer, en las palabras, fonemas compuestos e incluso en producirlos. Como descubrió Panagiotis Simos, de la Universidad de Creta, estos niños muestran una actividad cerebral algo más escasa en determinadas zonas de los lóbulos temporal y occipital, cuando han de decidir si unas sílabas riman o no. Y a la inversa, las mismas áreas se iluminan en el escáner del cerebro, con tanto más intensidad cuanto mejor leen los niños.

STEFANIE SCHMITT

ESPIRITU MOLDEABLE. En la época preescolar, los niños juegan a escribir invertido; con el tiempo suele perderse esa habilidad.

Un problema, muchas causas ¿Reside, pues, la causa de la dislexia en una actividad cerebral mermada? En absoluto. No bastan las descripciones neurofi siológicas. Los problemas de lectura y escritura pueden tener causas muy diversas. El trastorno podría, por ejemplo, hallarse en un procesamiento alterado de los estímulos visuales o, quizás, en una deficiente coordinación de los fonemas respectivos. Para ayudar a los niños afectados, deberían tomarse otras medidas: en unos casos, adiestrar en el reconocimiento de letras y palabras; en otros, reforzar la capacidad auditiva y la conciencia fonológica. Para el diagnóstico de una dislexia se requiere, por ende, el recurso a conceptos psicológicos. En la base de una misma deficiencia pueden estar procesos cerebrales muy diferentes. Sólo después de reconocer y analizar los problemas concretos de la conducta, se pueden buscar sus causas neuronales. Con todo, la investigación cerebral abre nuevas perspectivas. Si la teoría A explica las dislexias-disgrafías como un problema de atención visual, y, a su vez, la teoría B lo hace como una alteración de la comprensión lingüística, entonces una mirada al cerebro puede ayudar a decidir entre estas dos explicaciones al Mente y cerebro 20/2006

dar cuenta de la actividad de las áreas pertinentes. Algo análogo vale para el diagnóstico precoz de las deficiencias cognitivas. Para identificar posibles trastornos antes de que se manifiesten en la conducta de los niños, deberían relacionarse unívocamente estados cerebrales determinados en el momento con problemas posteriores. Demostrarlo es harina de otro costal. La identificación y explicación de los trastornos cognitivos es una cosa y otra distinta la configuración óptima de un aprendizaje “normal”. Atendamos al caso del aprendizaje de los números. Según descubrió Stanislas Dehaene, las áreas cerebrales que, en los adultos, participan en el cálculo, evidencian intensa actividad cuando cuentan con los dedos. ¿Se trata, pues, de una capacidad matemática preliminar, cuyo fomento dirigido mejora la habilidad en el cálculo? Contar con los dedos implica, en los cerebros infantiles, zonas que, en los adultos, llevan a cabo complejas operaciones de cómputo. Ahora bien, si contar con los dedos en la infancia favorece o no los resultados posteriores en matemáticas, lo habrían de corroborar los estudios pertinentes sobre el desarrollo. Como sugieren los resultados del equipo dirigido por Burkhart Fischer, es posible que los niños “que cuentan con los dedos” sólo dispongan de un concepto de grupo mal desarrollado. Por lo que se refiere al éxito en la escuela, el cerebro representa sólo un componente más; aunque imprescindible, no suficiente para abarcar todos los aspectos del aprendizaje. La capacidad de calcular depende también del contexto cultural. La medición de la actividad neuronal no lo tiene en cuenta. El sistema del habla influye en el aprendizaje del cálculo. En chino los numerales se forman con más regularidad (“diez-uno”, “diez-dos”, etc.) que en inglés. Por eso, los niños orientales aprenden antes que los escolares estadounidenses a manejar las cantidades por encima del diez, según ha investigado Kevin Miller, de la Universidad de Illinois en Urbana. Dependiendo de si se nombran primero las decenas y luego las unidades (como en inglés eighty-two), o al revés (como en alemán zweiundachtzig) o incluso han de dominar una expresión algo más complicada (como en francés quattre-vingt-deux), los maestros se valen de recursos pedagógicos distintos. El dominio de la propia lengua materna o también la habilidad de andar Mente y cerebro 20/2006

derecho son resultados de un aprendizaje privilegiado. Discurre siguiendo programas establecidos en fases sensibles de la evolución. Por el contrario, en la adquisición de conocimientos en la escuela está en primer plano el aprendizaje no-privilegiado, en el que los factores culturales y sociales determinan cuándo empiezan los procesos de aprendizaje y cómo transcurren. Para técnicas culturales tan recientes como leer, escribir o contar, nuestro cerebro no dispone de aprendizajes que se disparen automáticamente. Tal adquisición depende del saber ya disponible. Si los niños han de entender el concepto físico de densidad, deben partir de las ideas de masa y volumen. Si han de aprender que las ballenas no son peces, sino mamíferos, habrán de saber de antemano que los animales no se clasifican por su aspecto exterior ni por el medio donde viven, sino por el modo de reproducirse. Un aprendizaje no-privilegiado resulta tanto más fácil cuanto mejor organizados se encuentren los conocimientos básicos disponibles. Para mejorar la enseñanza escolar, los pedagogos deben, pues, conocer qué exigencias, respecto a los conocimientos previos de los escolares, establecen sus objetivos de aprendizaje y qué ideas usan los niños para solventar nuevos problemas. ¿De qué conceptos disponen los niños en su manejo de grupos y números, y cómo se pueden utilizar? Estas cuestiones no son descriptibles desde la neurofisiología. Los métodos y conceptos de la psicología son, pues, imprescindibles. Es decir, los investigadores del cerebro no consiguen en la investigación de la relación enseñanza-aprendizaje lo que logran los físicos en ingeniería. Mas la neurobiología puede proporcionar puntos de referencia para un diagnóstico y explicación mejorados de los trastornos cognitivos, así como ayudar a identificar capacidades precedentes, con tal que estén en consonancia con un análisis de la conducta, psicológicamente fundado. RALPH SCHUMACHER es filósofo en la Universidad Humboldt de Berlín y, desde 2006, miembro del claustro de la Academia científica hanseática Delmenhost.

Bibliografía complementaria NEUROSCIENCE AND EDUCATION. U. Goswani en British Journal of Educational Psychology, vol. 74, págs. 1-14; 2004.

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LIBROS

Neurociencia: génesis T HE W AR OF THE S OUPS AND THE SPARKS. THE DISCOVERY OF NEUROTRANSMITTERS AND THE DISPUTE OVER HOW NERVES COMMUNICATE, por Elliot S. Valenstein. Columbia University Press; Nueva York, 2005. IN SEARCH

MEMORY. THE EMERNEW SCIENCE OF MIND, por Eric R. Kandel. W. W. Norton & Company; Nueva York, 2006. OF

GENCE OF A

CROSS-SECTIONAL ATLAS OF THE BRAIN AND DVD, por Peter Ratiu e Ion-Florin Talos. Harvard University Press; Cambridge, 2005.

E

l descubrimiento del mecanismo de operación de las neuronas cerebrales constituye uno de los hitos fundamentales de la ciencia del siglo XX (The War of the Soups and the Sparks). Pertenecen ya a la cultura general los nombres de James Watson y Francis Crick. En cambio, ni siquiera entre los especialistas suenan familiares los de Otto Loewi, Henry Hallett Dale o Walter Bradford Cannon, protagonistas de uno de los pilares de la neurociencia, a saber, el de la mediación química de la comunicación de las neuronas entre sí y con los músculos inervados. Tan escueto enunciado, propuesto por los farmacólogos, terminaba con la visión biofísica mantenida por los neurofisiólogos. La historia de los neurotransmisores va de la mano de la doctrina de la neurona, cuyos antecedentes parten de la introducción y refinamiento del microscopio compuesto, que permitió el establecimiento de la teoría celular por Matthias J. Schleiden y Theodor Schwann. A través de sus lentes se observaban las células, rodeadas por membranas, de los tejidos. ¿Incluido el nervioso? Todavía después de que R. A. von Kolliker demostrara que las fibras nerviosas procedían de las neuronas y que O. F. K. Deiters distinguiera entre axones y dendritas, se identificaba el sistema nervioso con una red interconexa, en cuyo marco las neuronas serían nodos de un sincitio. La tesis reticular, propuesta por J. Gerlach, halló en Camillo Golgi su abogado tenaz. Golgi ideó la reacción negra, un método de tinción

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de las neuronas mediante impregnación con nitrato de plata: las neuronas adquirían una coloración negra, destacaban sobre el fondo y manifestaban íntegros sus perfiles. Santiago Ramón y Cajal modificó la técnica de Golgi y demostró que cada célula nerviosa con sus dendritas y axón constituía una entidad independiente. En el marco de su doctrina de la neurona, se incluía un repertorio de formas características de acuerdo con la ubicación en el organismo y la especie animal. Abogaba por la existencia de un intervalo de separación entre neuronas. Entre ellas había contigüidad, no continuidad. Pudo intuirlo al trabajar con embriones e individuos inmaduros y observar el desarrollo gradual de las fibras nerviosas; además, si cortaba una fibra, y se interrumpía su conexión con el soma, aquélla degeneraba, pero la degeneración se detenía en la frontera de la neurona siguiente; en esa frontera se producía la comunicación. Las conexiones creaban circuitos o trayectorias predecibles. La unidireccionalidad en la transmisión de las señales entre neuronas, núcleo de su “ley de la polarización dinámica”, entrañaba que las dendritas recibían la información transmitida por los terminales axónicos y la portan al soma celular, de donde pasaba al axón y así consecutivamente. Para el descubrimiento de los neurotransmisores resultaron determinantes las investigaciones sobre los efectos ejercidos por los fármacos sobre distintos órganos del cuerpo. Desde los experimentos de Claude Bernard sobre la acción paralizante del curare, venían circulando numerosos fármacos nuevos cuyos efectos sobre los pulmones, corazón, vasos sanguíneos, intestinos, glándulas y musculatura esquelética se sometieron a prueba. Ciertas medicinas, se afirmaba, provocaban cambios parecidos a los inducidos por los estímulos eléctricos sobre el sistema nervioso autónomo. Buena parte del conocimiento básico sobre el control ejercido por el sistema nervioso autónomo sobre los órganos de las vísceras se adquirió entre el último decenio del siglo xix y mediados los años veinte de la centuria siguiente, en particular gracias a las investiga-

ciones de Walter Holbrook Gaskell y John Newport Langley, discípulos de Michel Foster en Cambridge. Gaskell cartografió la trayectoria de las vías nerviosas que inervaban la mayoría de los órganos internos. Dividió el sistema nervioso involuntario en tres partes, a saber, vía bulbar (o craneana), vía simpática y vía sacra. Hoy, las partes bulbar y sacra se combinan y forman la división parasimpática. Gaskell reseñó que la estimulación del nervio vago (parte de la división parasimpática) enlentece el ritmo cardiaco, mientras que el nervio simpático que inerva el corazón lo acelera. Langley extendió observaciones anteriores de Lewanowsky —según las cuales un extracto adrenal provocaba la dilatación de las pupilas y la protrusión del globo ocular— aportando nuevos ejemplos de la correspondencia entre los efectos de la adrenalina y los efectos de la estimulación de los nervios simpáticos. Entre otras respuestas, se numeraban el aumento de la presión sanguínea, la inhibición de la acción del esfínter en el estómago e intestinos, la inhibición de la acción de la vejiga, la dilatación de la pupila y la contracción del útero. Langley llegaba a la conclusión de que en numerosos casos los efectos producidos por el extracto adrenal se correspondían exactamente con los producidos por la estimulación eléctrica del nervio simpático. En algunos sitios, los nervios simpáticos provocaban la contracción de los músculos mientras que en otros provocaban su relajación. Sugirió que los fármacos empleados instaban la liberación de sustancias químicas endógenas, alojadas en los músculos. Langley las llamó “sustancias receptoras”. En su trabajo Langley contó con la ayuda de Thomas Renton Elliott, progenitor genuino de la hipótesis de que los nervios simpáticos segregan adrenalina cuando inervan las vísceras, quien publicó sus resultados en Sobre la acción de la adrenalina (1905). Unos años después, Walter Dixon proponía la secreción de un factor humoral por el nervio vago, el nervio parasimpático que inerva el corazón. En 1906 también Charles Scott Sherrington daba a la imprenta Mente y cerebro 20/2006

su influyente The Integrative Action of the Nervous System (1906), construido sobre los hallazgos de Cajal. Allí vinculó estructura y comportamiento, de acuerdo con lo observado en sus experimentos sobre médula espinal de gatos que le llevaron al descubrimiento de las neuronas inhibidoras. En 1897, con la ayuda de un experto en clásicas, acuñó el término “sinapsis” para designar el hiato entre una neurona y otra (o músculo). Aunque la especulación en torno a la posibilidad de una mediación química de la transmisión nerviosa había entrado en una fase durmiente, no ocurrió lo mismo con la farmacología de drogas que provocaban o inhibían respuestas viscerales. Henry Dale se dedicó a ello con ahínco. Tomó por modelo de investigación el cornezuelo del centeno, un tesoro escondido de substancias farmacológicas. En esa línea le había precedido George Barget, quien había extraído del mismo hongo, entre otros compuestos, histamina, acetilcolina, tiamina y otras aminas que mimetizaban muchos de los efectos producidos por la adrenalina y la estimulación del sistema nervioso simpático. En colaboración con Peter Laidlaw, Dale demostró que la histamina rebajaba la presión arterial, lo que no dejaba de resultar paradójico. Porque habían observado que ese extracto producía una constricción de los vasos sanguíneos del útero, lo que debería causar un aumento y no un descenso de la presión arterial. El enigma se resolvió cuando Dale descubrió que el extracto producía una notable vasodilatación y un aumento de la permeabilidad de los capilares del útero. Aun cuando la substancia provocaba una vasoconstricción en algunos vasos, la vasodilatación de los capilares ejercía un efecto mayor y era, por ende, responsable del descenso general de la presión sanguínea. Halló también que diversas aminas remedaban efectos de la adrenalina y la estimulación nerviosa simpática. La noradrenalina, en particular, constituía un eficaz mimético de la las respuestas simpáticas. (Hoy sabemos que el neurotransmisor noradrenalina, o norepinefrina, lo segregan la mayoría de los nervios simpáticos.) En 1910, cuando Dale acometió otro análisis rutinario de un extracto más del cornezuelo, se encontró con que esa substancia inhibía el latido cardiaco. Aunque producía algunos efectos de la muscarina, una amina bastante estable, difería de ella en que se trataba de un éster lábil, que rápidamente se tornaba inactivo. Se trataba de la acetilcolina. Mente y cerebro 20/2006

Eric R. Kandel

Poco a poco iría convenciéndose de que la acetilcolina constituía la sustancia más poderosa capaz de imitar los efectos parasimpáticos. Había demostrado también que la noradrenalina era mucho más potente que la adrenalina a la hora de reproducir los efectos simpáticos. Tenía en sus manos las dos piezas principales del rompecabezas, pero no se arriesgó a especular sobre el cuadro resultante de suponer que esas dos sustancias podrían ser secretadas por los nervios. La guerra interrumpió el trabajo de Dale. De 1914 a 1918, los científicos británicos prestaron servicio en la logística bélica. A comienzos de los años veinte, Otto Loewi encarriló la investigación al demostrar con suma elegancia que el nervio vago segregaba acetilcolina. Era la primera prueba de la existencia de neurotransmisores, o secreciones neurohumorales, según se denominaban entonces. Describió su experimento, ideado en sueños, con virtuosismo teatral. Empleó una cánula de Straub

en el ensayo sobre 14 ranas de dos especies diferentes (Rana esculenta y R. temporaria) y cuatro sapos. En estos anfibios, el corazón está inervado por el tronco simpático-vagal, mixto que consta del nervio simpático y de un nervio parasimpático (el vago). Por ese motivo, la estimulación eléctrica del tronco nervioso produce unas veces una aceleración y otras un enlentecimiento del ritmo cardiaco. Loewi llamó “Vagusstoff” a la substancia humoral que enlentecía el ritmo cardiaco y “Acceleransstoff”, a la sustancia responsable de la aceleración del ritmo cardiaco. El “Vagusstoff” resultó ser acetilcolina. En 1933 el propio Loewi se mostraba todavía reacio a admitir una transmisión neurohumoral en los ganglios autónomos o en las sinapsis entre nervios motores espinales y músculos esqueléticos. En su conferencia Harvey de 1933 declaraba “personalmente, no creo en un mecanismo humoral para el músculo estriado”. Ocurría eso por la época en que Dale y sus colegas habían comenzado a recoger

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pruebas de que la acetilcolina podría hallarse involucrada en la inervación del músculo esquelético. Dos años más tarde, en 1935, Loewi en su conferencia Ferrier ante la Regia Sociedad confesaba, en cambio, su convencimiento de que la acetilcolina se segregaba en esos sitios adicionales. Tras su artículo notable de 1914 sobre la acetilcolina, Dale dejó dormir esa línea de investigación a lo largo de un decenio y medio. En 1929, con Harold Dudley, encontró acetilcolina e histamina en el bazo del vacuno y caballar y, más tarde, en la placenta humana. Dale no abrigaba dudas de que las pruebas presentadas por Loewi a propósito de la intervención de la transmisión neurohumoral en la regulación de la frecuencia cardiaca. ¿Se servían también de la mediación neurohumoral otras zonas? En 1930, Dale y John Gaddum comenzaron a investigar si la mediación química se hallaba implicada en la activación de los músculos esqueléticos. Confirmaron que un músculo esquelético denervado se contraía si se estimulaba un nervio parasimpático próximo no unido al músculo. Dale y Gaddum sugirieron que el músculo denervado podría ser más sensible a la acetilcolina y que, por tanto, una pequeña cantidad liberada por la estimulación de un nervio parasimpático podía alcanzar el músculo a través de la sangre y provocar su contracción. Demostraron que el músculo esquelético se contraía incluso cuando se inyectaba en el sistema vascular una pequeña cantidad de acetilcolina. Aunque esto demostraba que los músculos esqueléticos podían responder a la acetilcolina circulante, no probaba que esos músculos fueran por norma estimulados de esa forma ni que los nervios segregaran acetilcolina. En su nueva etapa, Dale se apoyó sobre todo en Wilhelm Feldberg, recién huido de la Alemania nazi. Para comprobar si la mayoría de los nervios periféricos segregaban neurotransmisores químicos se requería un método que permitiera detectar las minúsculas concentraciones de acetilcolina que se presumían segregadas por los terminales nerviosos. Bruno Minz los desarrolló en 1932 en el laboratorio de Wilhelm Feldberg de Berlín. Mediante su aplicación, Feldberg puso de manifiesto que la acetilcolina era segregada por el vago y otros nervios en mamíferos. La acetilcolina se segregaba en numerosas sinapsis periféricas. Una vez que Dale y Feldberg informaran en 1934 que la acetilcolina es segregada por todas las

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ramas del nervio vago, incluida la que inerva el estómago, Dale propuso que todas las ramas de un mismo nervio segregan las mismas sustancias químicas. John Eccles lo llamó el “principio o la ley de Dale”. Fue tenido por válido hasta hace relativamente poco, cuando se descubrió que las neuronas estaban capacitadas para segregar diversos neurotransmisores distintos. Hasta 1955 las intuiciones de Cajal no recibieron una confirmación taxativa. Sanford Palay y George Palade, del Instituto Rockefeller, se sirvieron del microscopio electrónico para demostrar que en la inmensa mayoría de las ocasiones, había un ligero espacio de separación —la hendidura sináptica— entre el terminal axónico presináptico de una célula y la dendrita de otra célula. Aquellas nuevas imágenes revelaban que la sinapsis era asimétrica y que la maquinaria de liberación de los transmisores químicos (descubiertos mucho después de Cajal) se localiza sólo en la célula presináptica. Ello explicaba por qué, en un circuito neural, la información fluía en una sola dirección.

En paralelo iba progresando el estudio biofísico de las neuronas. Suelen distinguirse cuatro etapas. La primera fase remonta su origen a 1791, cuando Luigi Galvani descubrió y explicó la electricidad animal en ranas. Primero aplicó pulsos eléctricos a una extremidad del animal. Más tarde propuso que los propios nervios y músculos podían generar una corriente eléctrica. Las intuiciones de Galvani fueron elaboradas en el siglo xix por Hermann von Helmholtz y Emil Du Bois-Reymond, quienes hallaron que los axones de las neuronas generaban electricidad no como un producto secundario de su actividad, sino como medio principal de producir mensajes que se transportaban a lo largo del axón. Helmholtz llegó incluso a medir la velocidad de propagación de las señales. Al poco, los neurofisiólogos descubrieron que las señales eléctricas del axón adquieren la forma de breves pulsos (potenciales de acción). Esos breves pulsos servían para transmitir información sensorial sobre el mundo exterior a la médula espinal y cerebro y para transmitir órdenes de Mente y cerebro 20/2006

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1 – Superior sagittal sinus 2 – Superior cerebral veins 3 – Superior frontal gyrus 4 – Middle frontal gyrus 5 – Inferior frontal gyrus 6 – Precentral gyrus 7 – Central sulcus 8 – Postcentral gyrus 9 – Postcentral sulcus 10 – Superior parietal lobule 11 – Falx cerebri 12 – Branch of callosomarginal artery (Ramus frontalis posteromedialis) 13 – Paracentral artery (branch of pericallosal artery) 14 – Paracentral lobule 15 – Superior frontal sulcus

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Corte axial 244 del Atlas del cerebro Ratiu y Talos.

acción desde el cerebro y la médula a los músculos. La segunda fase arrancó con la hipótesis de la membrana, propuesta en 1902 por Julius Bernstein. Alumno de Helmholtz y de Du Bois-Reymond, Bernstein se ocupó del origen de los impulsos y se percató de la existencia, incluso en estado de reposo, de una diferencia de potencial a través de la membrana. Tal potencial de membrana en reposo aportaba la línea de base de las señalizaciones. Cifró la diferencia de voltaje a través de la membrana en unos –70 milivolts y postuló la permeabilidad de ésta a determinados iones. En una tercera fase, iniciada en los años veinte, se abordó la naturaleza de los potenciales de acción propagados a lo largo de los axones. Douglas Adrian halló que todas las señales enviadas de las neuronas motoras a los músculos eran virtualmente idénticas a las señales transportadas por las neuronas sensoriales desde la piel hasta el cerebro. La cuarta fase estuvo dominada por la Mente y cerebro 20/2006

hipótesis iónica. Alan Hodgkin y Andrew Huxley estudiaron el potencial de acción generado en el axón gigante del calamar. Sus registros confirmaron la inferencia de Bernstein de un potencial de membrana en reposo de unos −70 milivolts. Al tiempo que revelaron que el potencial alcanzaba una amplitud de 110 milivolts: de −70 milivolts en reposo a + 40 milivolts en su pico de excitación. El doble avance, biofísico y neuroquímico, preparó el terreno para una investigación de las bases moleculares y celulares de las funciones superiores, en particular del aprendizaje y la memoria (In Search of Memory. The Emergence of a New Science of Mind). Suele afirmarse que el estudio experimental, no introspectivo, de las facultades mentales empezó con la introducción del concepto de evolución darwinista en la interpretación de la conducta y la consiguiente búsqueda de patrones precursores en los animales. Son clásicos los experimentos de Ivan Pavlov y Edward Thorndike para comprobar que los animales aprenden también

por asociación. Thorndike descubrió el condicionamiento instrumental, en cuya virtud el animal aprende a asociar una respuesta conductual a las consecuencias derivadas. Pavlov, el condicionamiento clásico, en cuya virtud el individuo aprende a asociar dos estímulos En el curso de su investigación sobre el condicionamiento clásico, Pavlov observó dos formas de aprendizaje no asociativas: la habituación y la sensibilización. Lo mismo en la habituación que en la sensibilización, el animal se centra en los rasgos de un solo estímulo. Con la habituación, el animal aprende a ignorar un estímulo porque se le ha convertido en trivial; con la sensibilización, el animal aprende a atender a un estímulo porque es importante. En las fuentes de Thorndike y Pavlov bebió el conductismo. B. F. Skinner, insistía en que la psicología científica debía ceñirse a los aspectos de la conducta que pudieran ser públicamente observados y objetivamente cuantificados. Se consideraban inaccesibles sentimientos, planes, deseos, motivaciones y valores. Añádase a ello la persistencia, hasta mediados de los años cincuenta, de la llamada ley de masa de la memoria. Propuesta por Karl Lashley, rechazaba que hubiera áreas corticales específicas de la memoria. En una serie de experimentos famosos acometidos en los años veinte, ese profesor de Harvard entrenó a ratas para que corrieran por un laberinto sencillo. Les seccionaba luego distintas áreas de la corteza cerebral y volvía a someterlas a ensayo, veinte días más tarde, para averiguar si habían retenido el entrenamiento. De tales ensayos Lashley infirió la ley mencionada: la gravedad del deterioro de la memoria guarda relación con el tamaño del área cortical eliminada, no con su localización específica. Cuando Brenda Milner y Wilder Penfield, del Instituto Neurológico de Montreal, decidieron someter la ley a criba, comprobaron, de entrada, que los laberintos no eran idóneos para estudiar la localización de la función de la memoria. El aprendizaje en el laberinto es una actividad que implica numerosas capacidades sensoriales y motoras diferentes. Si a un animal se le priva de una clase de clave sensorial (tacto, por ejemplo), puede reconocer un lugar mediante otros sentidos (visión u olfato). Muchas formas de memoria demandaban, asimismo, la intervención de estructuras más profundas. De la investigación sistemática de Brenda Milner se desprendían tres principios sobre la base biológica de la memoria:

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el principio de identidad de la memoria, que sostenía que la memoria era una función mental genuina y distinta de cualquier otra facultad perceptiva, motora e intelectual; el principio de la doble clase de memoria, a corto y largo plazo, resultando imposible pasar de la primera a la segunda cuando se pierde el hipocampo; por fin, el principio de la sede de la memoria que se reflejaba en la pérdida de esta facultad si se eliminaban determinadas zonas del lóbulo temporal medio y el hipocampo. La idea de la especialización funcional de diferentes regiones del cerebro constituye ahora un postulado central de la neurología. Especialización que no está reñida con la redundancia. Numerosas funciones sensoriales, motoras y cognitivas se hallan asistidas por más de un circuito neural. El reconocimiento de zonas activas recibió un impulso poderoso en los años ochenta con el advenimiento de las técnicas de formación de imágenes cerebrales. Permitían, por vez primera, contemplar la implicación de una u otra estructura mientras se realiza una función mental (Cross-sectional Atlas of the Brain and DVD). Las técnicas de formación de imágenes operan a través de la medición de índices de actividad nerviosa. Por citar dos principales: la tomografía de emisión de positrones mide el consumo cerebral de energía; la resonancia magnética funcional mide el consumo de oxígeno. El libro de Peter Ratiu e Ion-Florin Talos aporta secciones en todas las orientaciones estándar (sagital, coronal y axial) y en color de alta resolución del cerebro humano. Cada imagen va acompañada de un barrido de resonancia magnética y de tomografía computerizada. Las secciones se realizaron a intervalos de 147 micrómetros de tejido criogénico, exentas de artefactos, con los vasos sanguíneos repletos al nivel del submilímetro. Todas las fotografías e imágenes radiológicas proceden del mismo espécimen anatómico de un varón caucasiano de 66 años de edad, sin patologías conocidas en la región de cabeza y cuello. Con el mapa en cuestión podemos guiarnos. La memoria a corto plazo, explícita, se almacena en la corteza prefrontal. Los recuerdos se convierten en recuerdos a largo plazo en el hipocampo y luego se almacenan en partes de la corteza que se corresponden con los sentidos implicados, es decir, en las mismas áreas que originalmente procesaron la información. La memoria inconsciente (implícita o procedimental) implica la intervención de un conjunto de procesos en los que participan di-

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ferentes sistemas subcorticales. Así, la asociación de sentimientos (gozo, miedo) con determinados acontecimientos requiere la activación de la amígdala; la formación de nuevos hábitos motores (y quizá cognitivos) demanda la intervención del estriado; el aprendizaje de nuevas conductas motoras o actividades coordinadas depende del cerebelo. Los mecanismos celulares del aprendizaje de la memoria afectan a las conexiones entre neuronas. Para desentrañarlos, Eric Kandel escogió por modelo animal el caracol gigante Aplysia, cuyo cerebro consta de unas 20.000 neuronas, una cifra insignificante si lo comparamos con los 100.000 millones del cerebro de un mamífero; en su mayoría se encuentran agrupadas en nueve ganglios. Algunas neuronas de Aplysia son las mayores del reino animal y admiten la inserción de microelectrodos en su interior para registrar la actividad eléctrica. Mediante una delicada manipulación, observó que, con el condicionamiento clásico, un animal aprende a responder a un estímulo neutro del mismo modo que aprendería responder a otro estímulo cualquiera; formaba una asociación entre dos tipos de estímulos. Con la habituación y sensibilización, un animal aprende a responder a un tipo de estímulo sin asociarlo con otro. Kandel modeló la habituación mediante la aplicación de un débil estímulo eléctrico a la célula R2, repitiendo el estímulo una decena de veces. El potencial sináptico producido por la célula en respuesta a los estímulos decrecía progresivamente. Llamó al proceso depresión homosináptica: decrecía la respuesta sináptica en la vía que se estimulaba repetidamente. La sensibilización constituye la imagen especular de la habituación. En vez de enseñar al animal a olvidarse del estímulo, la sensibilización enseña al animal a responder con vigor creciente a casi cualquier estímulo tras haber sido sometido a un estímulo amenazante. Se trata de un proceso de facilitación heterosináptica: tras un estímulo nocivo, el animal y la célula sensibilizados responden con mayor intensidad a todos los estímulos, incluidos los benignos. El condicionamiento clásico le enseña al animal a asociar un estímulo desagradable (un choque eléctrico) o gratificante (alimento) con un estímulo que de suyo no incita a ninguna respuesta. El estímulo neutro debe siempre preceder al repulsivo o gratificador, y de ese modo lo preverá. El condicionamiento clásico aversivo se asemeja a la sensibilización en que la actividad en una vía sensorial intensifica la actividad en otra, pero difiere de

la sensibilización en dos aspectos. En primer lugar, con el condicionamiento clásico se forma una asociación entre un par de estímulos que ocurren en rápida secuencia. En segundo lugar, el condicionamiento clásico intensifica una respuesta de defensa del animal a sólo un estímulo de los dos emparejados (al estímulo neutro), pero no a los estímulos ambientales en general, como hace la sensibilización. Kandel abordó el reflejo del cierre de las branquias. Ese reflejo está controlado por el ganglio abdominal, que contiene unas dos mil neuronas. La branquia es un órgano externo que Aplysia usa para respirar. Reside en la cavidad del manto y se halla recubierto por una lámina de piel que termina en el sifón, una carnosidad que expele agua del mar y desechos. Al rozar suavemente el sifón, se produce un repliegue del sifón y de la branquia hacia la cavidad del manto. Con el reflejo, el animal protege la branquia, un órgano vital y delicado. Todo reflejo puede modificarse en dos formas de aprendizaje —habituación y sensibilización— y cada una de ellas originar una memoria a corto plazo, de pocos minutos. Un ligero rozamiento del sifón produce un brusco repliegue de la branquia. Repetidos rozamientos ligeros producían habituación: el reflejo se debilitaba progresivamente conforme el animal aprendía a reconocer que el estímulo era trivial. Producíamos sensibilización mediante la aplicación de un choque brusco a la cola. El animal reconocía el estímulo fuerte como nocivo y en consecuencia producía un repliegue exagerado de la branquia en respuesta a una versión débil de ese mismo estímulo al sifón. Las moléculas que intervienen en la vía de la memoria a corto plazo son el AMP cíclico, la proteína quinasa A y el neurotransmisor serotonina. La memoria a largo plazo en Aplysia requiere un entrenamiento repetido interespaciado por períodos de reposo. Cuarenta estímulos administrados consecutivamente resultan en habituación del repliegue de branquias que dura sólo un día, pero diez estímulos repartidos en tandas de diez a lo largo de cuatro días producen habituación que dura semanas. Espaciar el entrenamiento con períodos de reposo intensifica la capacidad de Aplysia de establecer memoria a largo plazo. La memoria a largo plazo no es una mera extensión de la memoria a corto plazo: no sólo opera los cambios en la intensidad sináptica que duran más, sino que cambia también el número de sinapsis del circuito. Luis Al onso Mente y cerebro 20/2006