Nuestro nuevo cerebrourano.blob.core.windows.net/share/i_avance/001000061/avance.pdf · capacidad del cerebro y el sistema nervioso para recibir estí-mulos complejos, identificarlos

Nucleusaccumbens

Médula

Puente

Hipocampo

Amígdala

cerebelos

Lóbulo

occipital

Lóbulo

parietal

Cuerpo

calloso

Área

sensorialÁrea motora

primaria

Circunvolución del

cuerpo calloso

Área motora

suplementaria

Lóbulo

frontal

Lóbulo

prefrontal

Nuestro nuevo cerebro 1/2/05 15:17 Página 15


Introducción

Durante los últimos veinte años hemos aprendido tanto acer-ca del cerebro humano, que bien puede hablarse de un cam-bio revolucionario en nuestra interpretación. La era del Cere-bro Antiguo ha sido reemplazada por la del Cerebro Nuevo.

El Cerebro Antiguo era remoto y misterioso, profunda-mente oculto en el interior de la caja craneana, e inaccesible ex-cepto para algunos especialistas dotados de la osadía que re-quería el acto de penetrar la triple envoltura protectora. Debidoa esa inaccesibilidad y al riesgo que se corría cuando alguien in-tentaba sondear sus profundidades, los estudiosos del cerebroapenas sabían nada del funcionamiento normal de dicho órga-no. Ciertamente, habría sido en vano que se les consultasenaquellos interrogantes que han ejercido tanta fascinación en to-das las épocas: «¿Qué relación guarda el cerebro con nuestrospensamientos, emociones y comportamientos de cada día?».

En cambio, el Nuevo Cerebro no requiere intrusiones pe-ligrosas. Es posible representarlo gracias a complejas técnicasde síntesis de la imagen procesadas por ordenador, que sedesignan por medio de acrónimos como TAC, PET, MRI yMRA. Son técnicas que revelan detalles exquisitamente suti-les del funcionamiento, y que vienen a ser como ventanas através de las cuales la neurociencia (en lo que tiene de explo-ración del cerebro) puede visualizar distintos aspectos de laactividad cerebral sin abrir el cráneo ni recurrir a otros pro-cedimientos arriesgados.


Gracias al desarrollo de nuevas tecnologías de síntesis deimagen, la ciencia del cerebro ha proporcionado revelacionesacerca de la mente humana que hace sólo escasos decenios sehabrían relegado a los dominios de la ciencia ficción. Ahorapodemos estudiar el cerebro «en tiempo real» mientras pen-samos, pasamos un test de inteligencia, practicamos una ac-tividad manual, experimentamos una emoción o tomamosuna decisión. Las pruebas mentales son capaces incluso de in-dicar cuándo estamos diciendo la verdad, o de proporcionaruna estimación rápida de nuestra inteligencia y aptitudes es-pecíficas.

Los neurocientíficos se refieren a esta nueva disciplinacomo una ciencia cognitiva: el estudio de los mecanismos ce-rebrales responsables de nuestros pensamientos, estados deánimo, decisiones y acciones. Se define la cognición como «lacapacidad del cerebro y el sistema nervioso para recibir estí-mulos complejos, identificarlos y actuar en consecuencia». Deuna manera más coloquial, la cognición describe todo aque-llo que ocurre en nuestro cerebro y que nos ayuda a conocerel mundo. Lo cual incluye actividades mentales como la aler-ta, la concentración, la memoria, el raciocinio, la capacidadcreativa y la experiencia emocional.

En la era del nuevo cerebro la atención se centra no tan-to en las enfermedades y las disfunciones, como en tratar deinterpretar la actividad cerebral de los hombres y las mujerescorrientes. Este énfasis puesto en las funciones del cerebronormal aporta una consecuencia de extraordinario interés: lainvestigación puede proporcionarnos directrices útiles paranuestra vida cotidiana. Algunos descubrimientos recientes(que comentaremos en el capítulo 1) indican, por ejemplo,que cualquier persona puede alcanzar rendimientos de cali-dad profesional en cualquier actividad: deportiva, atlética oacadémica, con sólo atenerse a determinadas reglas básicasque dicta el cerebro. Esta noción, por supuesto, contradice la

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teoría tradicional según la cual las estrellas del deporte y losgenios nacen y no se hacen, por cuanto los genes y otros fac-tores que no dominamos imponen limitaciones al desarrollode la capacidad individual. No es exacto. Al contrario, aho-ra sabemos que el conocimiento de esas nuevas investigacio-nes y su aplicación hacen posible que la mayoría de nosotrospodamos aspirar razonablemente a mejorar en gran maneranuestros resultados personales.

Para citar otro ejemplo, actualmente la investigación delcerebro nos suministra buenas razones para creer que la ex-posición frecuente a escenas de violencia muy gráficamentedescritas puede originar daños cerebrales. Y más concre-tamente, que importa poco si esa violencia es de ficción, o«tomada de la vida real», o una combinación de ambas (porejemplo, los docudramas inspirados en hechos reales que in-cluyen escenas violentas). La contemplación de esa violenciamediática suscita en nuestro cerebro alteraciones dañinas porvías que sólo recientemente hemos empezado a comprender.

Aunque este libro no se plantea primordialmente comouna obra de «autoayuda», considero que buena parte de lainvestigación contemporánea del cerebro tiene derivacionesprácticas que pueden ser aplicadas con buen éxito en la vidacotidiana. En este libro dichos trabajos de investigación sedescriben con detalle suficiente para que cada uno deduzcapor sí mismo qué aplicaciones pueden aplicarse a sus activi-dades habituales. Nuestro estudio incluirá aspectos cognitivostan fascinantes como:

• Entender cómo influyen los medios de comunicación ylas tecnologías sobre nuestros pensamientos y emocio-nes.

• Estimar la repercusión del estrés sobre el funciona-miento cerebral, con especial atención a los instrumen-tos avanzados de que se dispone actualmente y que in-

Introducción 19


dican quiénes son las personas más expuestas a sufrirefectos perjudiciales.

• Basándonos en el conocimiento de las funciones cere-brales normales, formular nuevos conceptos en cuanto adeterminadas desviaciones conductuales como el tras-torno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH)y el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC).

• Desarrollar métodos susceptibles de mejorar nuestrapercepción sensorial actuando sobre los mecanismoscerebrales que intervienen en la transposición de unoscanales sensoriales a otros: por ejemplo, la conversiónde sensaciones táctiles en formas de percepción visual.

Para el siglo XXI son de prever descubrimientos que trae-rán nuevas revelaciones acerca de nuestra manera de compor-tarnos, pensar y sentir. Gracias a los adelantos de la tecnolo-gía, los científicos ya han logrado establecer correlacionesentre las funciones cerebrales y la personalidad. Han sintetiza-do «fármacos de diseño» para el tratamiento individualizadode pacientes con depresión, ansiedad y otras afecciones neu-ropsiquiátricas. Han correlacionado determinados fenotiposdefectuosos con los comportamientos violentos o antisociales.Gracias a estos progresos y a la promesa de otros aún mayo-res para el próximo futuro, no sería exagerado postular que,en adelante, la evolución del cerebro humano dependerá másde la tecnología que de la biología. En este libro me he pro-puesto ofrecer una panorámica general de los cambios que pre-visiblemente presenciaremos en esta era del Nuevo Cerebro.



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Plasticidad cerebral:

su cerebro cambia cada día

En nuestra interpretación del nuevo cerebro hay un concepto,el de plasticidad, alrededor del cual gira todo. Fundamental-mente, el término «plasticidad» se refiere a la capacidad delcerebro para cambiar. Hasta hace muy pocos años, la mayo-ría de los neurocientíficos creían que la plasticidad cesaba rá-pidamente durante la adolescencia, o los primeros años de laedad adulta como más tarde; a partir de ese momento queda-ba fijada la estructura del cerebro, lo mismo que sus funcio-nes. Ésa al menos era la opinión mayoritaria. Pero tambiénesa opinión ha resultado equivocada.

Ahora hemos comprendido que nuestro cerebro no está li-mitado por unas consideraciones que son más apropiadaspara las máquinas. El estado de salud del cerebro no lo deter-minan unas leyes mecánicas, sino los pensamientos, los senti-mientos y las acciones. Ahora sabemos, además, que el cere-bro nunca pierde su capacidad para transformarse a sí mismoa partir de la experiencia, y que esa transformación puedeproducirse en un lapso muy breve. El cerebro de usted es di-ferente hoy de lo que era ayer. La diferencia deriva del efectode las experiencias de ayer y de hoy sobre ese cerebro, asícomo de los pensamientos y los sentimientos que ha alberga-do usted en el decurso de las últimas 24 horas. Hay que con-cebir dicho órgano, por tanto, como una obra en curso, y queretiene su capacidad para cambiar, su plasticidad, durantetoda la vida de su «propietario».


Esa plasticidad se aprecia fácilmente en los bebés y en losniños (rápido aumento del volumen cerebral, acompañado deuna complejidad creciente de las circunvoluciones de los he-misferios cerebrales, y dominio de un repertorio cada vez másamplio de conductas también cada vez más complejas). En losadultos, la plasticidad demanda una observación más sutil. Alexaminar el cerebro adulto de un individuo de 20 años, qui-zá no veremos muchas diferencias significativas en compara-ción con el de otra persona de 50 años. En este caso la apre-ciación de la plasticidad exige una utilización hábil de lastécnicas de síntesis de imagen aplicadas al sistema nerviosocentral.

Fundamentos de las técnicas de síntesis de imagen

En líneas generales, las tecnologías de síntesis de imagen sedividen en dos clases: las exploraciones que proporcionan de-talles anatómicos (lo que permite conocer la estructura delcerebro), y las que suministran información acerca de su fun-cionamiento, es decir, de lo que realmente sucede en su inte-rior. Podemos concebirlo de la manera siguiente: mientras leeeste libro, usted está sentado en un habitación que puede des-cribirse con arreglo a sus dimensiones «anatómicas» (largo,ancho, alto, etc.), pero una descripción completa incluiríatambién los elementos funcionales: luz ambiental, rumorosi-dad de fondo, temperatura ambiente, factores inmediatos dedistracción, etc. De ahí la clasificación primaria de las imá-genes cerebrales en anatómicas y funcionales.

Gracias a las técnicas de síntesis de imagen ahora pode-mos explorar lo que realmente ocurre en el cerebro mientrasatendemos a los quehaceres cotidianos. Sirva de ejemplo elaprendizaje de una destreza nueva, y limitémonos de momen-to a considerar lo que ocurre cuando aprendemos algo relati-



vamente sencillo, como una secuencia simple de movimientoscon los dedos. Al principio los ejecutaremos despacio, por logeneral. Pero con la práctica la eficacia mejora hasta tal pun-to que llegamos a realizarlos con gran facilidad y mínimo es-fuerzo. ¿Qué ha ocurrido en el cerebro mientras aprendíamosese ejercicio?

Para averiguarlo, Leslie G. Ungerleider, jefa del laborato-rio de fisiología cerebral y cognición de los National Institu-tes of Health, realizó con periodicidad semanal unas explora-ciones de resonancia magnética funcional (fMRI, functionalMagnetic Resonance Imaging) con colaboradores voluntariosque simultáneamente se dedicaban a aprender una secuenciade movimientos con los dedos. Después de tres o cuatro se-manas de prácticar empezaron a distinguirse las pautas de ac-tividad sucesivamente en tres regiones del cerebro: la corte-za prefrontal, responsable de la intencionalidad a la hora deejecutar movimientos; la corteza motora suplementaria, quese encarga de organizar la secuencia y la coordinación de losmúsculos que han de ponerse en juego para desarrollar la ac-ción, y la corteza motora primaria, que es la parte del cerebroque emite las «órdenes» para que los movimientos se ejecuten.Dicho sea de paso, esa progresión corresponde a un principiooperativo del cerebro que tiene carácter general: el estableci-miento de programas de acción (mediante la corteza prefron-tal y la corteza motora suplementaria) va seguido de la reali-zación efectiva de dicha acción (mediante la corteza motoraprimaria).

Ungerleider teoriza que durante los períodos de prácticas,nuevas neuronas quedan englobadas en la red responsable dela secuencia de movimientos. Pocas neuronas intervienen enel proceso al principio, pero mientras se practica, van reclu-tándose más. Lo más interesante es que estos cambios cere-brales seguían siendo detectables un año después, y aunque sehubiese abandonado el entrenamiento habitual.

Plasticidad cerebral: su cerebro cambia cada día 23


Cuando has visto un mono, no los has visto a todos

En seguida consideraremos más detenidamente la formaciónde los programas motores que se necesitan para tareas máscomplejas, como una práctica atlética o una actuación musi-cal. Pero, por ahora, sigamos viendo las actividades más co-rrientes.

Se recordará, por ejemplo, la dificultad que experimentauno en el instituto a la hora de aprender un segundo idioma.Ahora tenemos la explicación neurológica de esa dificultad:los sonidos (fonemas) del idioma extranjero entran en com-petencia directa con los de la lengua propia (o materna, comosuele decirse), que están codificados en los circuitos cerebra-les desde hace muchos años. Para adquirir fluidez en el se-gundo idioma, el cerebro necesita establecer circuitos com-pletamente nuevos.

Y si bien la formación de nuevos circuitos puede produ-cirse en cualquier momento de la vida, a mayor edad mayordificultad. De hecho, es durante la infancia cuando el cerebrocodifica con más eficacia y facilidad los fonemas de idiomasdistintos. En realidad, nacemos con la capacidad de procesarcualquier idioma existente en el mundo. A los científicos estehecho les consta gracias a algunos experimentos con niños ha-bilidosos.

En uno de éstos, el neurocientífico le coloca al niño un cas-co que contiene 20 electrodos destinados a recoger la activi-dad eléctrica del cerebro. Con ese casco puesto, el niño escu-cha los sonidos de diferentes idiomas reproducidos a modo detelón de fondo sonoro, mientras el científico va registrandolas ondas cerebrales. Cuando la grabación pasa de un idiomaa otro, los electrodos detectan cambios en las pautas de la ac-tividad eléctrica cerebral. Estos cambios se producen inclusocuando el niño oye idiomas que sus padres no hablan y que élmismo no había escuchado jamás antes. Poco a poco la cria-



tura irá perdiendo esta notable facultad de detectar los cam-bios, cualesquiera que sean los idiomas, pasando a distinguirúnicamente el que oye todos los días.

En el departamento de fonación y audición de la Uni-versidad de Washington (Seattle), la investigadora Pat Kuhlha demostrado, por ejemplo, que los niños japoneses distin-guen con facilidad los fonemas r y l tal como se pronuncianen el inglés de Estados Unidos, digamos en las palabras rooky look. Lo cual es notable porque los japoneses adultos tie-nen mucha dificultad para distinguir entre la r y la l (no exis-te el sonido l en japonés). Después del primer año de vida losniños pierden esa facultad, según atestiguan las formas deonda cerebrales, que no varían cuando se reproduce el soni-do l seguido de r, o viceversa. Ello se debe a que el niño estáempezando a procesar el idioma que hablan sus padres. Deno producirse una exposición continuada a otro idioma, losniños pierden la capacidad para detectar diferencias crucia-les de fonación entre su lenguaje nativo y otros idiomas ex-tranjeros.

Ahora bien, los japoneses adultos pueden volver a adqui-rir esa facultad, como indica James McClelland, profesor deciencias de la computación y de psicología en la UniversidadCarnegie Mellon de Pittsburgh. Lo que se necesita es exponeral oyente a versiones exageradas de los sonidos que difieren,es decir, forzando la pronunciación. En los experimentos deMcClelland, japoneses adultos mejoraron su capacidad paradistinguir las palabras que empiezan por r o por l después desólo tres sesiones de 20 a 25 minutos cada una, celebradas entres días seguidos. Este entrenamiento activó una agrupaciónespecífica de neuronas, con un reforzamiento gradual de lasconexiones entre ellas.

Otro proceso similar es el del reconocimiento facial. A laedad de 6 meses, los bebés aciertan a distinguir entre carasnuevas y caras conocidas lo mismo que los adultos. Y, lo que



es más curioso, a los 9 meses los niños incluso superan a losadultos en identificar caras de monos no vistas con anteriori-dad. Los neurocientíficos lo descubrieron al observar a niñosde 6 y 9 meses mientras se les presentaba la imagen de unacara de primate que no habían visto. Los niños de 6 meses seentretienen más rato contemplando las caras nuevas, lo cualindica que ven algo inédito para ellos, algo que se les ofrecepor primera vez. En cambio los de 9 meses dedican el mismotiempo a las caras nuevas que a las antiguas, pauta de con-ducta que cabría resumir como «cuando has visto un mono,los has visto a todos».

Tal como el reconocimiento del lenguaje, el de las caras esun proceso en dos fases. En la primera se produce una sinto-nización inicial que permite distinguir con facilidad una caraperteneciente a otra especie distinta. Seguidamente se produ-ce la especialización que permite distinguir caras diferentesdentro de la misma especie: las de distintas personas o distin-tos monos, por ejemplo. A medida que crecen, los niños en-cuentran más caras humanas que simiescas, siendo esto últi-mo realmente poco habitual. Pero tal como sucedía tambiéncon los resultados de McClelland, los adultos pueden recupe-rar esa facultad gracias al entrenamiento y a la experiencia.Una persona que trabaje en un centro de primates o en unzoológico, no tardará en aprender a distinguir entre los ras-gos faciales de un mono y los de otro. Por otra parte, esa ap-titud para el reconocimiento facial interespecífico no quedaconfinada a los primates. Los granjeros conocen a sus vacas,y no es fácil que un criador de caballos se equivoque al sacarel mejor ejemplar de sus cuadras para que participe en una ca-rrera. Por mi parte, cuando llevo a mi loro gris africano al ve-terinario para que le recorten un poco las alas, lo reconozcofácilmente entre otros de su especie que puedan encontrarseen el consultorio, y que parecerán todos iguales a un especta-dor casual que no tenga ningún loro.



El estudio del lenguaje y del reconocimiento facial en losniños proporciona indicaciones acerca de lo que ocurre en elcerebro durante sus etapas de maduración. A medida que el ce-rebro se especializa (es decir, pongamos por caso, aprende a re-conocer las caras humanas basándose en la experiencia), lasneuronas antes disponibles para el reconocimiento de una am-plia gama de rostros pasan a integrar los circuitos dedicados alreconocimiento de semblantes humanos exclusivamente. Des-pués de esto, dichos circuitos se refuerzan en virtud de la rei-teración, de manera que el reconocimiento de las caras huma-nas llega a alcanzar una precisión muy grande. Parecido es elproceso que ocurre con el habla: las neuronas dedicadas al re-conocimiento del lenguaje y abiertas a cualquier idioma que-dan vinculadas al reconocimiento exclusivo de los fonemas dela lengua materna.

Este principio general de refuerzo por repetición tieneaplicaciones prácticas en la vida cotidiana. Por ejemplo, queuno debe cambiar su cerebro si quiere aprender una destrezanueva o utilizar conocimientos que acaba de adquirir. Hayque practicar ejercicios repetitivos que consoliden los circui-tos dedicados y agudicen su capacidad de expresión. Esto secumple con independencia de la finalidad buscada y cual-quiera que sea el grado de pericia que se quiera alcanzar.



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