El cerebro plástico

‘Les objets extérieurs ont une action réelle sur le cerveau. Qui s’enferme entre quatre murs finit par perdre la faculté d’associer les idées et les mots. Que de prisonniers cellulaires devenus imbéciles, sinon fous, par le défaut d’exercice des facultés pensantes’. Voyage au centre de la terre (Jules Verne 1828-1905).

‘Los objetos externos ejercen un efecto real sobre el cerebro. [Órgano éste] Que si se limita a sus cuatro paredes, termina perdiendo la capacidad de asociar las ideas con las palabras. Celda de una prisión, dentro de la cual algunos se convirtieron en tontos o locos, por falta de ejercicio de las facultades del pensamiento’. Viaje al Centro de la Tierra (Jules Verne 1828-1905).


Parece ser que el genio profético y creativo del distinguido escritor gálico anticipaba, muy antes de que los académicos la hicieran famosa, la iterada polémica de Nature vs. Nurture (¿se nace o se hace?), además de quizás, presentir que un día futuro con el uso de nuevos instrumentos (como los de resonancia magnéticas y escáneres sofisticados de hoy) los científicos emprenderían ese ‘Voyage au centre de le cerveau’ que en título de este trabajo indicamos.


De acuerdo a Matt Ridley, el término Naturaleza vs. Enseñar (ya que ‘nutrir’ es muy impreciso) fue introducido en el año 1581, por un director de escuela inglés llamado Richard Mulcaster, cuando publicara su libro Positions Concerning the Training Up of Children. De esta disyuntiva precisamente se origina el desarrollo de nuestra mente.

Con esas palabras de introito damos comienzo a esta lección, recordando los encantos de las peripecias ‘cerebrales’ (porque serían virtuales e imaginarias) a las que nos introdujera el genio de Jules Verne. Viajero intrépido que ‘circunnavegó el globo en noventa días’, ‘exploró las profundidades pelágicas en el primer submarino de nombre Nautilus’, ‘visitó la luna’ y ‘descendió a las entrañas de nuestro planeta’, sin nunca haberse separado de las costas de su Francia natal. Gracias a la plasticidad y el genio, ingenioso, del órgano que conocemos como el ‘cerebro’.

¿Quién era Jules Verne? — Un poco de historia es debida en este renglón


Nació Jules Gabriel Verne en el 1828 y vivió hasta el 1905. Con H. G. Wells se considera uno de los padres de la ciencia ficción. Siendo el segundo autor más traducido de todos los tiempos, después de Agatha Christie. Además de estos logros significantes, algunas de sus obras han sido adaptadas al cine.


El novelista franco, predijo con exactitud insólita algunos de los avances tecnológicos del siglo XX, como serían la televisión, los helicópteros, los submarinos y las naves espaciales.


Aquí lo recordamos porque su obra Viaje al Centro de la Tierra, nos prepara a nuestra jornada a las entrañas recónditas, inéditas, y funcionales del encéfalo que emprenderemos en este artículo.


Esta lección es una empresa ambiciosa ya que en ella intentamos revisitar al cerebro desde ángulos nunca, por nosotros, intentados. Perspectivas que, anhelamos no sólo consolidarán mucho de lo que ya hemos explorado en otras publicaciones, sino que asimismo esperamos lograr el propósito de hacernos más familiares en el ‘uso’ y el ‘mejoramiento’ de nuestra masa encefálica funcional, a medida que la usamos mientras envejecemos.


El cerebro humano


Shakespeare, en su obra inmortal, Hamlet, expresa lo siguiente:


What a piece of work is a man! how noble in reason! how infinite in faculties! in form and moving how express and admirable! in action how like an angel! in apprehension how like a god! the beauty of the world, the paragon of animals! (Act II Scene II)


Indudablemente, lo que, para Shakespeare, nos hace tan extraordinarios, como seres vivientes, en lo que conocemos como ‘La Creación’, es ese cerebro que tanto nos aparta, en sus facultades, de todos los objetos que en el universo, por nosotros conocido, existe.


El cerebro, su desarrollo y evolución: El cerebro del bebé


Todo tiene su origen en el vientre de la madre…


Aunque nos sería de gran uso poder saber lo que se siente cuando se vive en el entorno sumergido del útero materno, hasta este momento nadie ha podido resolver la manera de lograr este propósito tan codiciado.


Siempre hemos vivido con la impresión de que un bebé carece de todas las habilidades que nos hacen, a los adultos, seres ‘humanos’, como son la razón y el lenguaje. Así concebido el bebé no es más que un manojo amorfo de reflejos — como si fuese una ameba.


El infante no puede enfocar en una actividad en particular, renuncia a dilatar gratificación y, como no habla, no logra articular sus deseos: sólo grita, come y elimina.


Todo lo que resulta ser falso, ya que en vista de nuevos desarrollos científicos se ha determinado que el cerebro de un recién nacido está actualmente dotado de una capacidad de procesar cantidades enormes de información en muy poco tiempo, y que, como no siempre sucede con el cerebro adulto, es capaz asimismo de restringir sus actividades perceptuales a una porción específica de la realidad que lo confronta. De esta singular manera los niños están más en sintonía que nosotros, con el mundo que los rodea, porque su enfoque perceptivo es más plástico.


Esta súper-eficiencia sensorial es lo que permite a los recién nacidos asimilar su entorno con habilidad extraordinaria. Venidos indefensos al mundo, los niños en muy poco tiempo logran aprender a velocidad vertiginosa. Un infante pequeño asimila más de diez palabras al día, mientras que simultáneamente, adquiere la locomoción, lo que, en lugar de ser aprendizaje esparcido, le permite la ventaja de dominar a la vez varios aspectos del desarrollo.

En realidad se cree que, en algunas situaciones, nos convendría, como adultos, regresar al estado de mente del recién nacido. Porque aunque la madurez posea sus ventajas, asimismo puede inhibir la creatividad y obligarnos al enfoque de los detalles más superfluos o desacertados en cualquiera situación.

Algunos investigadores concluyen que los bebés están más en sintonía que nosotros con el mundo que los rodea, porque todo lo que encuentran es nuevo y necesita ser procesado, en su totalidad, para ser entendido, memorizado, y asimilado.

Pero existen dificultades inherentes al estudio de las vidas íntimas de los niños muy jóvenes. Ya que éstos no pueden describir o justificar sus emociones. Y, que además, se cree que nadie puede preservar las memorias de la infancia temprana con certeza.

Muchos creen que para memorizar — como ser humano — se necesita la verbalización de las memorias, por esa razón hablan de ‘memorias pre-verbales’ y de ‘memorias verbales’.

Aunque permanecemos confusos, bastante hemos logrado avanzar en este campo, limitado por sus restricciones idiosincrásicas.

Últimamente los científicos han desarrollado nuevos procedimientos para penetrar el mundo cognitivo y emocional de los infantes muy inmaduros.

Investigadores han examinado la densidad del tejido cerebral, analizando las conexiones del tejido neural y han estudiado la trayectoria del movimiento de los ojos. Comparando los resultados con los obtenidos de adultos, mucho se ha logrado elucidar.

Considerables hallazgos inesperados han derivado de estos métodos de investigación.

Por ejemplo se ha determinado que el cerebro del infante posee más células nerviosas, o neuronas que el cerebro de un adulto.

El cerebro del adulto constantemente elimina conexiones innecesarias, como parte de su actividad funcional, lo que reduce su masa utilizable.

Asimismo en varias regiones de la corteza cerebral, el cerebro del niño — como sucede con el centro de las sensaciones y del pensamiento abstracto — está mejor conectado entre estas y otras zonas funcionales que lo que sucede en el caso del cerebro maduro.

Estas diferencias anatómicas no son señal de deterioro perceptual en el individuo ya maduro, sino que son expresión de la riqueza de mecanismos de los que el infante dispone para asimilar mayor cantidad de información con facilidad portentosa.

Mientras que el proceso de la eliminación de conexiones innecesarias (pruning process) hace que el cerebro maduro sea más eficiente, esta actividad también resulta en que el aprendizaje general sea más difícil, porque a medida que nos desarrollamos, nos tornamos menos capaces de ajustarnos a nuevas situaciones y de incorporar nuevas habilidades. Como sería la facilidad de aprender tres idiomas simultáneamente — asunto fácil para un infante — aunque, al hacerlo, carezca de la destreza de amarrar sus zapatos.

Pero las diferencias entre los cerebros de niño y de adulto no se limitan a la densidad mayor del encéfalo del ser inmaduro, y a su maleabilidad, sino que (como son las diferencias entre las edades) las anatomías son también disímiles, con la presencia, en el cerebro adulto, de muchos menos neurotransmisores inhibidores, que son las sustancias químicas que modulan las descargas neuronales.

Lo último sugiere que la mente del niño está más repleta con pensamientos que son amorfos, fortuitos y fugaces que lo que sucede con la mente del ser desarrollado. Nuestros cerebros pueden excluir estímulos irrelevantes, como el zumbido de un aire acondicionado para concentrarse en una conversación, mientras que los bebés no filtran nada, admitiéndolo todo. Por ello, se postula, que toma relativamente una dosis mayor de anestésico para poner a un bebé a dormir, porque las áreas que hay que silenciar en el encéfalo son mayores.

El resultado final es que las percepciones, de filtro alternante del bebé, son más ricas y variadas que las del individuo adulto, quien, por su parte, permanece enfocado de manera centralizada, en su mundo circundante.

¿Qué explica las diferencias?

Las diferencias de cómo se logra prestar atención entre los bebés y adultos, son resultado de la naturaleza amorfa de la corteza pre-frontal. Cuya función es muy amplia en las diferentes áreas de habilidades cognitivas que cubre, pero que asimismo es la más demorada en su desarrollo, ya que éste no se completa hasta el fin de la adolescencia.

Lo que sabemos del progreso del cerebro y de su evolución, durante el transcurso de la vida, es lo que en esta lección nos mantendrá enfocados.

Nace el cerebro

El proceso comienza entre el segundo y tercer mes después de la concepción. El desarrollo antes del nacimiento es gobernado por el plan genético (o blueprint) que resulta de la combinación de los 23 cromosomas contribuidos por el padre y por los 23 contribuidos por la madre.

Cada persona posee un plan genético (y tal vez epigenético), tan especial y exclusivo como son las huellas digitales. Ese mismo patrón determina si uno será proficiente en las artes, los deportes, las matemáticas, las neurociencias, o aún si uno será capaz de pensar creativamente, o lo que sea que nos individualice desde el punto de vista de nuestra personalidad y talentos… Incluyendo, el desarrollo de ciertas patologías sorpresivas (o epigenéticas) como son la diabetes (relacionada a la gordura), las adicciones relacionadas al estrés, y la pitiriasis rubra pilaris, complicación de la tanorexia. (Véase mi artículo al respecto).

Este plan preordinado determina el proceso general por el cual el cerebro se desplegará durante la vida intrauterina, como ya tendremos la oportunidad de apreciar.

La vida en útero…

Embriológicamente, y, como primer paso en este proceso, las células nerviosas se forman a lo largo de una pequeña placa neural, en un órgano que es tan poco diferenciado que no puede ser, todavía, llamado un ‘cerebro’. Las células recién formadas paulatinamente comienzan su migración centrífuga agrupándose para dar forma a la corteza cerebral. Como ya hemos dicho en otras ponencias, hay unas cien mil millones de neuronas en esta corteza. Es con sobrecogimiento que se puede contemplar la complejidad de producir esos billones de neuronas y luego, lograr que éstas viajen en su misión exploradora y precisa de encontrar sus propios destinos anatómicos finales.

Este proceso de éxodo celular, que se conoce como la ‘migración neuronal’, es un intervalo que es dirigido por estructuras conocidas como glías (del griego ‘pegamento’) que se encargan de que esta cantidad enorme de células lleguen eventualmente a su asignación correcta y de que se dispongan precisamente en capas celulares ordenadas.

A medida que las neuronas alcanzan la corteza, el cerebro comienza a integrarse a sí mismo, por medio de un proceso conocido, diversamente, en las neurociencias, como la formación de axones, proliferación dendrítica, o sinaptogénesis. Este proceso es el mismo que permite que nuestra masa encefálica sea la más elegante de los sistemas auto-organizadores que existen en el universo.

Las neuronas recién llegadas, de inmediato, comienzan a establecer conexiones microscópicas en su entorno y a niveles más distantes. Cada una de ellas se expande, se proyecta y hace enlaces con miles de otras células por medio del envío de axones (los alambrados neurales), usando sensores delicados conocidos como conos de crecimiento que forman la punta de los nervios que hacen contacto con su vínculo final.


Dependiendo en su asignación terminal y en la manera en cómo se organizan, las neuronas se diversifican para adaptarse a sus funciones específicas. De modo que, luego del nacimiento, por medio de modificaciones morfológicas y funcionales las regiones especializadas del encéfalo serán distintamente capaces de visualizar, olfatear, escuchar, mover el cuerpo y de ejecutar todas las otras actividades esenciales para nuestras adaptaciones, incluyendo la experiencia de la consciencia.


Al nacer, el nivel del desarrollo encefálico del ser humano está muy lejos de su consolidación conclusiva. La maduración se extiende por toda la niñez, la adolescencia y dentro de la vida de adultos. Durante este tiempo el cerebro continúa a establecerse, con cada neurona produciendo más y más sinapsis para conectarse con las regiones más remotas de este órgano.


Este proceso de crecimiento celular resulta en una sobreproducción de conexiones las que, eventualmente, serán ‘podadas’ y descartadas como se hace con la fronda en los jardines.


Este proceso es la ‘poda’ o ‘pruning’.


La plasticidad del cerebro


Este es el paso que permite que este órgano continúe su evolución siendo moldeado por todas las experiencias que le impactan en el transcurso de la vida extrauterina, luego de haber nacido.


Durante toda nuestra vida, todas nuestras experiencias — no importa cuán insignificantes éstas sean — como la visita a un monumento de significado especial, lo que sucediera a Freud en la Acrópolis — transforman nuestros cerebros de manera radical y permanente. Es como si este órgano extraordinario gozara de la virtud de poder reinventarse a sí mismo perpetuamente. (Véase: Déjà vu. Cuando, lo nunca antes visto, es, percibido de nuevo: La Psicología y la Neurobiología de lo Insólito).


La importancia de las memorias


El cúmulo de experiencias, como memorias, es la base fundamental del proceso por medio del cual el cerebro se consolida y continúa su crecimiento. Este mecanismo se entiende mejor debido a los trabajos del psiquiatra Eric Kandel, quien ganara un Premio Nobel por sus labores, estudiando el yacimiento de reflejos neurales en la babosa Aplisya californica.


La preservación y acumulo de memorias a largo plazo se produce por la creación de nuevas sinapsis y por el aumento del árbol dendrítico. Para lograrlo la contribución del núcleo celular es requerida.


El núcleo almacena genes y los genes contienen la información que altera las células. Cuando alguna excitación los estimula a actuar, en el lenguaje biológico, estos genes se ‘expresan’ y responden construyendo nuevas sinapsis y conexiones como sean necesarias.


La construcción de estas nuevas estructuras constituyen las bases de la formación de nuevas y más durables memorias.


Todas estas funciones al nivel microscópico poseen sus equivalentes en una escala mayor. En el homúnculo del cerebro se catalogan las diferentes funciones motoras de este órgano al nivel de su importancia funcional. Las partes de mayor categoría acaparan las porciones más extensas de la corteza de este órgano.


Los períodos críticos


Estas son ventanas de oportunidades de desarrollo mental, pero, de duración limitada. Su importancia es esencial para las funciones creativas del encéfalo y para el aprendizaje de nuevos conceptos. El entendimiento del valor de estos períodos fue resultado de los trabajos de Torsten Wiesel y David Hubel, por los que compartieran el Premio Nobel en el 1981.


Ejemplos de estos períodos se confirman con nuestras observaciones cotidianas en la adquisición de ciertos talentos, como son la expresión musical, el aprendizaje de nuevos lenguajes y otras habilidades — como resulta ser el manejo de un procesador de palabras — que dependen en ciertas edades para su desarrollo óptimo.


Muchos consideran un desperdicio de la niñez, las horas que gastan nuestros hijos en la observación muelle de programas televisivos sin méritos asociados, en lugar de dedicarlas a explorar su entorno con la ayuda de un adulto que les sirva de agente instructor y de crecimiento — amén de que mientras gozan la televisión pasivamente, esta inactividad física los engorda.


En el principio era la tomografía computarizada


En el 1979 Godfrey Hounsfield y Alan Cormack ganaron el Premio Nobel por la invención de la tomografía computarizada. Más adelante, la resonancia magnética fue desarrollada por Paul Lauterbur y Peter Mansfield quienes lograron, en el 2003, este Premio. Famoso desde el año 1901.


Estos instrumentos, y otros aún más sofisticados de desarrollo reciente, han permitido a investigadores tener un acceso funcional que antes les faltara para sus exploraciones de este órgano.


Entra Changeux


Jean Pierre Changeux es el neurocientífico francés de mayor fama y reputación. Sus investigaciones han iluminado mucho de nuestro sendero en el entendimiento del cerebro.

El cerebro, por supuesto, es enormemente complejo en su estructura. Un manojo de mil billones de neuronas, cada una de entre ellas compartiendo diez mil conexiones con otras neuronas. Pero, aun así, en su nivel fundamental, la neurona, la estructura básica de este órgano, no es muy difícil de comprender.

La neurona

Una corona de ramas pequeñas, conocidas como dendritas, se extiende por toda la superficie de esta célula especializada, recibiendo señales provenientes de otras neuronas, mientras que un tronco o axón se proyecta por debajo de ella para conectarse con otras células nerviosas.

La estructura de una neurona se presta a la comparación con las ramas, el tronco, y la raíz de un árbol. Por ello, el crecimiento de las dendritas se conoce como el proceso de arborización.

Nosotros hemos sabido desde el siglo XIX que las neuronas hacen uso de la electricidad para enviar señales por todo el cuerpo. Pero un experimento de consecuencias enormes llevado a cabo por Hermann von Hermholtz en el 1859 demostró que el sistema nervioso, en lugar de ‘telegrafiar’ mensajes entre otros órganos y el cerebro, funciona mucho más lentamente que las líneas de cobre del hilo conductor.

Changeux escribe:


‘El cerebro es lento — muy lento — si se compara con las fuerzas fundamentales del mundo físico’.

Investigaciones posteriores a las de von Hermholtz conducidas por el extraordinario neuroanatomista Santiago Ramón y Cajal demostraría que las células nerviosas, en lugar de empalmar sus terminaciones como si fuesen cables telegráficos, dejan un espacio entre sus cabos. El modo cómo las transmisiones neuronales vadean este espacio, que fue llamado la hendidura sináptica, permaneció por un tiempo un gran misterio para los investigadores del siglo XX.

De cómo la teoría de transmisión eléctrica fue abandonada en soporte de la mediación química

Otto Loewi en el 1920 condujo un experimento de importancia crucial que sugirió que el cerebro hace uso de nuestra herencia evolutiva cuando viviéramos en un medio hidráulico repleto de iones donde medrar.

Loewi sumergió el corazón de una rana en solución salina y estimuló el nervio vago, que normalmente reduce la velocidad del corazón. Él razonó, que si el impulso que mueve el corazón era químico, en lugar de ser eléctrico, que éste se disolvería en la solución fisiológica que bañaba el corazón del batracio. Loewi, entonces colocó otro corazón dentro de la misma solución logrando el mismo resultado que obtuviera en el primero, pero sin estimular el nervio. El científico llamó esta sustancia por el nervio vago, Vagustoff. Pero, hoy se conoce mejor como el neurotransmisor acetilcolina. Para el año 1950, se había establecido que la mayoría de las neuronas, si bien usan la electricidad internamente, deben de recurrir a sustancias químicas para cruzar la hendidura sináptica para poder comunicarse con la próxima neurona en la red neuronal.

Changeux comenzó sus investigaciones en esta etapa, cuando los métodos básicos para la transmisión funcional entre neuronas se habían establecido pero los mecanismos todavía no se comprendían en detalle.

Gracias a las imágenes posibles que ya se obtenían con los microscopios electrónicos los biólogos fueron capaces de vislumbrar las estructuras minúsculas de la sinapsis. Ellos descubrieron que en el remate transmisor de la neurona, llamado el terminal nervioso, existen alrededor de cinco mil vesículas conteniendo una sustancia química especializada conocida como un neurotransmisor. Cuando una señal eléctrica se mueve a través de la neurona, ésta estimula las vesículas e inunda la hendidura sináptica con moléculas provenientes de los neurotransmisores. Estas sustancias se adhieren a unas proteínas llamadas receptores que existen en la superficie de las neuronas localizadas frente a la hendidura sináptica, abriendo un poro, que permite que los átomos cargados de electricidad, llamados iones, inunden la neurona, donde se transforman en energía eléctrica como si ésta fuera una batería.

Como resultado, la señal química se convierte de nuevo en impulso eléctrico y continúa su trayectoria original.

Estos procesos descritos permanecían todavía misteriosos en el 1965 cuando Chan­geux trabajando con su mentor Jacques Monod y el científico norteamericano Jeffries Wyman alcanzaron uno de los logros por los que son mejor conocidos.

Los tres investigadores trataban de explicar la manera por medio de la cual una enzima puede ser estabilizada cuando otra molécula se le une. Changeux vio la similitud que existe dentro del sistema nervioso. Cuando un neurotransmisor se une a un receptor, este último mantiene el poro abierto asegurando su función continua, lo que consiste en un paso crítico para la conversión de la señal química de nuevo en la señal eléctrica.

Con una teoría eficiente establecida para explicar la comunicación neuronal, Changeux, dirigió su atención a la manera de cómo las estructuras mayores del cerebro pueden afectar estas interacciones básicas.

El ocaso de las teorías de Donald Hebb

En el 1949 Hebb propuso que las neuronas que descargaban juntas podían aumentar la intensidad de su energía produciendo memorias más intensas y patrones de pensamiento más veloces. Pero, otros investigadores descubrieron que ciertos circuitos reguladores podrían lograr efectos más poderosos por medio de la distribución de ciertos neurotransmisores como son la dopamina y la acetilcolina actuando dentro de sectores extensos del sistema nervioso, sin tener necesidad de las descargas repetidas y acumuladas que hicieran famosa su frase neurons that fire together, wire together.

Changeux hizo su enfoque en estas redes especializadas. Ya se sabía que la nicotina actúa de manera similar a lo que hace la acetilcolina. El científico reconoció que este hecho podría explicar algunos de los efectos beneficiales de la nicotina, actuando en el cerebro: mayor poder de concentración y sentimientos de relajación entre otros. Y quizás algunos de otros efectos mentales de esta sustancia que aún permanecen oscuros. Por ejemplo, si bien es cierto que el tabaco es dañino para la salud, algunos estudios demuestran que los fumadores tienen índices más bajos de Mal de Parkinson y de Alzheimer.

Changeux descubrió que la nicotina, por su afinidad por ciertos receptores comunes con la acetilcolina, reproduce los mismos efectos benéficos de la última por todo el cerebro.

La pregunta que surge es la siguiente: ¿Cómo, y desde dónde, esa masa — como la tierra –– de composición heterogénea y amorfa que es el cerebro — produce nuestra experiencia de poder ver, sentir, de la consciencia, y de nuestra imaginación?

De acuerdo a Changeux el cerebro infantil no es una tabula rasa, que recibe toda experiencia e instrucción alternando desde afuera y desde adentro. Ni tampoco el cerebro del niño es pre-programado, con todas sus reacciones fijas, e incapaz de cambio y de adaptación. Por el contrario, como Changeux, comenzaría a elaborar en los años 1970s, el cerebro, comenzando en la vida embrionaria, produce, por medio de la actividad genética pre-representaciones anticipadas, esbozos, y esquemas de modelos y potenciales adaptivos futuros, los que adaptará a las fuerzas del entorno.

De acuerdo a esta teoría, la actividad espontánea electrónica del cerebro, actuando como un verdadero generador Darvinista de diversificación neural, crea redes dinámicas y extremadamente variables de agregados de células nerviosas comparables a la variación que caracteriza el ADN. A su vez, esas redes dan origen a los movimientos reflejos del recién nacido. A medida que el tiempo transcurre, estos movimientos reflejos se tornan en movimientos coordinados, por el reforzamiento de sus uniones sinápticas. La competición Darvinista celular afirma esas redes neurales suficientemente hasta que se conviertan en parte del repertorio permanente de los comportamientos del bebé. Este proceso fue designado en el 1976 por Changeux ‘aprendizaje por selección’.

Algunos animales e infantes humanos conducen esta versión de la selección natural en miniatura en lo que Changeux denomina como ‘juegos cognitivos’.

Un ejemplo clásico de estas actividades son las llamadas de alarma de los monos vervet. En este género, los adultos utilizan un vocabulario simple, aunque muy eficaz, de sonidos que advierten a la tropa de que existen peligros: un ladrido estridente para la presencia de leopardos, una tos de dos sílabas para la presencia de águilas, un sonido sibilante para culebras. Lo que es sorprendente es que monos recién nacidos silban a culebras sin haber sido sujetos a instrucción previa.

Changeux escribe

‘Las culebras parece ser que despiertan un miedo innato y universal que se desarrolló muy temprano en la evolución de los vertebrados más avanzados. Cuando un mono adulto confirma el silbido infantil del mono infante, la pre-representación se reafirma y se establece’.

Pero, no es tan simple. Simios recién nacidos requieren instrucciones más detalladas acerca de su protección individual contra predadores como resultan ser las águilas marciales, contra las cuales ellos no han sido genéticamente predispuestos.

Al principio los monos recién nacidos reaccionan a cualquier objeto que surca por los aires, lo que significa que ellos responden a toda clase de ave en conjunto. Más adelante, una estabilización selectiva ocurre hacia la respuesta de la especie que les es peligrosa. Por ejemplo, si el primer grito de alarma proviene de uno de los jóvenes inmaduros, el adulto que queda más cercano mira hacia el cielo. Si lo que ve es un ave inofensiva, éste no reacciona. Pero, si el mono joven ha detectado un águila marcial (su enemigo más peligroso), el adulto reacciona emitiendo un grito de alarma que confirma la presencia del inminente peligro. De acuerdo a Changeux, el grito de alarma del adulto confirma una correlación entre forma y sonido que fuera pre-establecida en el cerebro del mono inmaduro, de un modo evolucionista.

Juegos que todos nuestros cerebros juegan …

Este mismo proceso de aprender el significado de gritos de alarma vía el sistema de experimento y error, recompensa y supresión, demuestra la importancia de la gama de juegos cognitivos que el cerebro ‘juega’ constantemente con el entorno.

A medida que comportamientos y respuestas exitosas aumentan en número, éstas extienden la capacidad de manipular conscientemente el medio en que se vive.

Es una realidad que la mayoría de nuestras acciones no sirven propósito benéfico a nuestra especie y que cada neurona compite por la existencia de recursos limitados, lo que conduce a que las neuronas que pugnan por recursos exiguos, sin tener función adaptiva, mueren.

Changeux, especula: ‘Aprender es eliminar’.

En el modo de pensar de Changeux el medio ambiente incide directamente en el cerebro pero no imprime imágenes precisas en las memorias. En su lugar, el entorno, actuando en este órgano, hace que éste seleccione ciertas redes neurales reforzando las conexiones entre ellas — de manera similar a como opera, en mayor escala, el mecanismo de la selección natural.

El sistema de la recompensa cerebral: El mundo de acuerdo a Changeux

Elemento crítico en el proceso de selección, para Changeux, es el sistema de recompensa del cerebro (SRC). La dopamina es el elemento crucial de este sistema tan importante para todo comportamiento animal. Este neurotransmisor se eleva en este órgano cuando el bienestar se presagia o se experiencia como sucede con la ingestión de comida y la acción sexual.

Changeux escribe

‘Cuando un mono entrenado exitosamente, puede agarrar un maní escondido dentro de una caja, el que no puede ver, la actividad de la dopamina, aumenta en el momento preciso en que el animal reconoce la comida con sus dedos.

‘Pero, igualmente, al alcohol, los cannabinoides, la nicotina, y otras drogas pueden incrementar la descarga de dopamina trastocando la función normal del sistema de recompensa. Por ejemplo, una rata a la que se le inyectara infusiones de cocaína directamente en el cerebro persistirá en oprimir la barra que descarga la droga, en lugar de procurar agua o comida. De hecho el Instituto Nacional de la Salud (NIH) norteamericano está estudiando si comidas con alta concentración de grasas y azúcar deben de ser clasificadas como sustancias adictivas en la misma categoría de la nicotina, el alcohol, y la cocaína’.

En general, comportamientos asociados con placer son reforzados por la descarga dopamínica y, como resultado, las conexiones vinculadas con las redes neurales se fortifican. A medida que esta actividad se repite, los cambios funcionales en la estructura del cerebro se vuelven permanentes.

Un ex adicto a la cocaína que ha vivido más de diez años sin usar esta droga, puede experimentar una urgencia de usarla si retorna a un lugar cuya presencia evoque experiencias de su uso en el pasado. Cada memoria de este tipo consiste en reconstrucciones basadas en estratos de trazas físicas almacenadas al nivel de los receptores de los neurotransmisores.

En general, Changeux conecta las memorias con el aprendizaje y la adquisición de conocimientos. Lo que resulta en que muchas de sus ideas son similares a las de Gerald Edelman en su teoría del Darvinismo Neural.

Para ambos intelectos, la selección darvinista es parte esencial de cómo funciona el cerebro. Lo que aparta ambas nociones es que para Changeux, las memorias se almacenan sin representaciones fijas.

De esta manera, la ‘realidad externa’ es una construcción para y por el cerebro. Nuestros sentidos están confrontados por un mundo caótico, sin etiquetas, y en estado de cambio constante. El cerebro tiene la misión de establecer algún significado dentro de esta confusión perceptual.

Cómo el trabajo de este órgano organiza esa irrupción masiva de estímulos que le llegan en forma de actividades electroquímicas, aún desafía la imaginación creativa y fértil de alguien, como sería el propio Jules Verne, cuyo propio genio derivara de estas reacciones humorales e iónicas.

Para Changeux, una forma de hacerlo es la adaptabilidad y el cambio, resultado de una selección natural de tipo Darvinista operando en el encéfalo. Teoría en espera de ser corroborada — y quizás de la otorgación de otro Premio Nobel.

En resumen

La neurociencia moderna resta en la suposición de que nuestros pensamientos, emociones, percepciones y comportamientos emergen de comunicaciones eléctricas entre las células del cerebro. Implicando que cuando reconocemos un semblante, leemos un periódico, tiramos una pelota, establecemos una conversación, o recordamos un evento pasado, un patrón de actividad neuronal hace que estos eventos sean posibles.

Esta hipótesis inspira fascinación e incredulidad. ¿Cómo es que un manojo de células puede dar origen a las sutilezas y complejidades de nuestras mentes?

¿Cómo se comunican efectivamente las neuronas durante la transmisión de información abstracta? Es un misterio que aún a todos nos desconcierta.

El estudio de cómo el entorno da forma a nuestros comportamientos, y aún al de otros animales es tarea de proporciones enormes. Pero, cuando científicos estudian organismos más simples la tarea se torna más manejable. Por ejemplo, algunos científicos han podido establecer las estrategias y los mecanismos que, la bacteria unicelular E. coli utiliza para navegar su entorno cuando confronta nuevas temperaturas o nutrientes. Otros estudios se llevan a cabo en otro simple organismo, la diminuta lombriz intestinal Cænorhabditis elegans. Y ya sabemos de Kandel y de su A. Californica.

Nuestros científicos han explorado asiduamente los universos visibles, mientras que han procedido muy lentamente a llevar a cabo sondeos de áreas que, aunque siendo tan cercanas, nos resultan paradójicamente, muy remotas.

Por ejemplo, hemos enviado naves espaciales para investigar la posibilidad de la vida en otros planetas, hemos aventurado sumergibles a profundidades relativamente enormes, que nos traen a su retorno sorpresas imprevistas, pero las profundidades geológicas del planeta en que vivimos aún nos parecen, y siempre nos quedan, remotas.

Verne, en su perspicacia, publicó la menos científica de su novelas, Voyage au centre de la Terre, en el 1864. La trama es muy estereotípica de su período y muchos de los ‘descubrimientos’ hechos por los protagonistas que introdujo no se ajustan a la realidad científica actual. Lo que sí lograría hacer para muchos, fue dar impulso para estimular el interés en la exploración — entre tantos misterios — de esa masa anatómica, llamada el cerebro, que encierra en sí tantos enigmas, y cuyos secretos aún rehúsa revelar en su totalidad a los inspirados y denodados investigadores que los persiguen.

Como prueba de nuestras aserciones, si es innegable que hemos localizado las áreas funcionales de ciertas actividades mentales al nivel macroscópico, aún no sabemos, con exactitud lo que sucede, al nivel celular y químico. O, qué logra hacer que esas reacciones se conviertan en percepciones, sensaciones, sentimientos y emociones, y que terminen siendo depositadas como memorias polimorfas — más o menos permanentes — en lugares inexplorados dentro de esa masa enigmática.

Es como si nos preguntásemos ¿de dónde proviene el espíritu, o soplo de la vida que anima al cerebro inerte?

Pensemos, en este mismo instante, y de esta manera. Tenemos en nuestras manos de estudiantes de medicina, un cerebro humano en el teatro de disección anatómica de una universidad cualquiera. Mientras lo inspeccionamos, qué hace que nuestro cerebro vivo sea capaz de examinar y de comprender lo que confronta, ya que, como masa encefálica inerte, lo que tenemos en nuestras manos, no es más que una luz apagada, como imagen de espejo, pero sin recursos tangibles.

Esa misma masa, cuando está animada e intacta, empotrada en el cráneo, hizo posible la redacción de este artículo en todas sus dimensiones. Haciéndolo, con energías provenientes de descargas eléctricas y de reacciones químicas sumamente complejas y que, se cree son debidas, a un darvinismo genético que se postula es único en su expresión al genio infinito del raciocinio humano.

Fin de la lección.

Imagen

Ilusión.


http://blogs.monografias.com/sistema-limbico-neurociencias/2009/10/30/el-cerebro-plastico/