Oliver Sacks – El hombre que confundió a su mujer con un sombrero

Oliver Sacks (1933)

Los libros de Oliver Sacks son, para mi, fascinantes, ahora me acabo de releer El hombre que confundió a su mujer con un sombrero y tengo que confesar que los casos que expone son como de ciencia ficción y es curioso como por medio de las patologías cerebrales o neuronales nos damos cuenta del increíble potencial que tiene nuestro órgano mas complicado y maravilloso: el cerebro. Y como muestra un botón.

En el año 1966 Sacks estudio el caso de los gemelos llamados John y Michael los cuales eran muy conocidos por entonces por haber salido en la radio y la televisión, los gemelos que entonces tenían veintiséis años eran considerados por todos los especialistas que los habían estudiado como unos idiot savants, unos autistas con psicosis y grave retardo mental, no tenían nada de especial, salvo una memoria documental extraordinaria, y la facultad de utilizar un algoritmo para saber que día de la semana era un día cualquiera, pasado o futuro.

Estos gemelos eran capaces de decir que día de la semana fue un día concreto en los 40.000 años pasados o futuros, cuando se les dice una fecha, inmediatamente contestan que día fue y, además, el numero de la semana dentro del mes. También son capaces de decir en que día cae la pascua en el mismo periodo de tiempo (¡80.000 años!), pero no acaban ahí sus cualidades, pueden, por ejemplo, memorizar instantáneamente números de hasta trescientas cifras, en cambio son extraordinariamente torpes en lo que se refiere a calculo aritmético básico, casi no saben sumar ni restar y no comprenden la multiplicación ni la división. ¿Cómo es posible esto? La respuesta, según Sacks, es la utilización de un algoritmo inconsciente, completamente automático que les hace “ver” lo que se les pide, interiorizando la búsqueda o la ubicación de lo que se les acaba de decir. La cosa no seria muy destacable si solo fuera esta particularidad, al fin y al cabo, encontrar un día de la semana dado, no es un algoritmo nada complicado, es un patrón que se repite, pero la cosa no acaba ahí.

Los dos hermanos son capaces de recordar acontecimientos en cualquier día de su vida pasada desde los cuatro años, si se les dice una fecha concreta de los pasados 22 años cualquiera de los dos con una voz neutra desprovista de emoción, como una autentica maquina, detalla los acontecimientos del día: el tiempo, de la política o de episodios de su propia vida, son datos que el sujeto recita como si los leyese de una ficha. Al preguntarles como hacen para poder recordar tantos acontecimientos su lacónica respuesta es: “los vemos”. Cierto día mientras estaban en la consulta de Sacks, al neurólogo se le cayo al suelo una caja con cerillas que se esparcieron por el suelo,  inmediatamente los dos dijeron al unísono “¡ciento once!”, poco después uno dijo en un murmullo “treinta y siete” el otro repitió el numero y el primero lo volvió a repetir, es decir, no solo cuentan instantáneamente un grupo de cosas, sino que las agrupan: 37×3=111. Huelga decir que dentro de la caja habían efectivamente ciento once cerillas.  Ante la pregunta de cómo lo han hecho, siempre la misma respuesta “lo hemos visto”. Increíble.

Otro día el neurólogo asistió a una especie de juego, alucinante, en donde uno de ellos decía un numero, el otro sonreía como “degustándolo” y al cabo de poco tiempo contestaba con otro numero que era recibido de la misma manera, un dialogo puramente numérico, como si dos maquinas se estuviesen comunicando, el juego siguió un rato ante la mirada alucinada de Sacks. Mas tarde descubrió que lo que hacían era intercambiarse entre ellos números primos de seis cifras, los números primos son aquellos que solo son divisibles por 1 y por si mismos. Armado con una tabla de primos al día siguiente el neurólogo intervino en el juego, y fue aceptado, proponiendo números cada vez con mas dígitos llegando al limite de su tabla: diez dígitos, pero los gemelos siguieron con su juego llegando hasta números de veinte dígitos.

Este tipo de casos en donde evidentemente hay algo que no funciona bien en el cerebro de los dos gemelos, nos ilustra perfectamente de cuales son los limites reales de nuestro órgano mas complejo: virtualmente ninguno. Todos somos potenciales Mentats como los de Dune y es solo cuestión de tiempo (quizás siglos) para que se le pueda sacar todo el jugo que se merece. Vale a pena la lectura de sus libros porque de ejemplos como este hay un montón, todos de diferente carácter, pero igualmente sorprendentes.

Oliver Sacks. El hombre que confundió a su mujer con un sombrero.

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“Si entendemos científicamente cómo funciona el cerebro, comprenderemos la mente humana”

La agencia de investigación médica más importante de EE UU ha concedido al español Rafael Yuste (Madrid, 1963) su premio más relevante: el NIH Director’s Pionner Award. El catedrático de Ciencias Biológicas y Neurociencias de la Universidad de Columbia (Nueva York) empleará los 2,5 millones de dólares del galardón para descifrar los circuitos neuronales de la corteza visual del ratón con técnicas innovadoras, una vía para conocer mejor las enfermedades mentales y el pensamiento humano. Yuste, ideólogo de la iniciativa BRAIN del gobierno de Obama, explica a SINC los detalles.

Rafael Yuste en su laboratorio de la Universidad de Columbia, en Nueva York. / SINC

¿En qué consiste su propuesta ganadora?

El NIH Director’s Pionner Award te da 500.000 dólares anuales durante cinco años para que persigas una hipótesis arriesgada, no convencional, que pueda llegar a ser revolucionaria en tu campo. Yo les propuse descifrar las conexiones de la corteza visual del ratón para comprobar si funciona como una red neuronal.

El objetivo es visualizar cada uno de los disparos de cada neurona en un ratón vivo, mapear las conexiones en esa región cortical y manipular la actividad neuronal para entender cómo funciona el circuito. Estos datos pueden ayudan a comprender mejor la fisiopatología de enfermedades que afectan a la corteza, como la epilepsia o trastornos mentales.

¿Qué técnicas van a utilizar?

La propuesta es usar novedosos métodos ópticos en los que se emplean microscopios con láseres muy potentes para ver disparar a grupos de neuronas. Esto se consigue visualizando la concentración de calcio dentro de estas células nerviosas, que se tiñen previamente con colorantes. Cada vez que una neurona dispara, cambia el calcio dentro de su cuerpo celular; y con luz, haciendo fotos microscópicas, puedes seguir la pista a este elemento y observar cómo se encienden y apagan las neuronas. En la base está la técnica conocida como calcium imaging, que llevamos años perfeccionando.

¿Qué ventajas presenta este método respecto al uso tradicional de electrodos?

En general, los electrodos solo registran la actividad de una o dos neuronas del animal o la persona. Es como si solo pudieras ver un píxel cuando visionas una película. No te enterarías. Por eso no comprendemos todavía el cerebro, porque todavía nadie ha visto la película entera. Con el calcium imaging, sin embargo, ya podemos ver cien o varios miles de neuronas y observar cómo disparan a la vez.

¿Esta es su principal línea de investigación?

Nosotros estamos interesados en conocer la corteza cerebral, que es la parte más grande del cerebro de los humanos, la más superficial situada debajo del cráneo. En concreto estudiamos la corteza visual, donde se analizan las imágenes visuales. Nuestro modelo animal es el ratón porque tenemos la hipótesis de que el cerebro del ratón y el humano funcionan de manera muy parecida. Es verdad que los humanos tenemos mucho más cerebro que los roedores, pero consideramos que un trocito del cerebro del ratón funciona de forma similar al nuestro. A largo plazo nos gustaría descubrir las bases funcionales de los pensamientos. Cuando un animal o una persona piensan, ¿qué es lo que hacen?

Una pregunta muy profunda…

Desde luego, pero no hay magia dentro del cráneo. Deben ser neuronas las que estén disparando de una manera concreta. ¿Cómo se relaciona el disparo de las neuronas a una actividad mental esencial, un pensamiento, una idea? Siempre me ha fascinado cómo se genera la mente humana. Me interesan mucho los temas de filosofía y psicología. ¿Qué somos las personas, cómo pensamos? Me encantaría que algún día supiéramos cuáles son las bases físicas y cómo funciona fisiológicamente la mente humana por dentro.

Y ese es uno de los objetivos del proyecto Brain Activity Map (BAM), del que usted es uno de los promotores. ¿Por qué ahora se llama Iniciativa BRAIN?

El proyecto BAM surge de una tormenta de ideas entre neurobiólogos y físicos en Inglaterra en septiembre de 2011. Allí planteé el problema o cuello de botella que supone ver el cerebro neurona en neurona, en lugar de todo en su conjunto. Un pequeño grupo propusimos desarrollar técnicas nuevas que nos permitan capturar y manipular la actividad de circuitos neuronales enteros. La propuesta se publicó en diversas revistas científicas y llegó hasta la Comisión de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca. El Gobierno de Obama decidió apoyar el proyecto y lo escogió como uno de los grandes desafíos científico-técnicos del país para la próxima década. Ahí cambia el nombre de BAM por el de BRAIN Iniciative, para darle su propio sello y distinguirlo un poco de nuestra propuesta inicial. Nosotros teníamos una idea concreta, y ahora el enfoque es más general, que engloba a más gente e incluye más tipos de técnicas.

¿Cuál es la situación actual del proyecto?

Las tres agencias federales implicadas (el NIH –National Institutes of Health–, la National Science Fundation –NSF– y el departamento de Defensa –DARPA–, que en conjunto aportan 100 millones de dólares en el año fiscal que comienza ahora en octubre) están decidiendo cuáles van a ser las prioridades de la Iniciativa BRAIN. Se espera que en enero o febrero de 2014 se hagan públicos estos objetivos y se abra la competición para que los grupos de investigación presenten sus proyectos. Supongo que se decidirán en tres o cuatro meses y los fondos se otorgarán a final de la primavera.

¿Y cuál es su papel actual en el proyecto?

Mi rol como impulsor del proyecto ha terminado y no estoy involucrado en administrarlo. Ahora estoy trabajando en coordinar un equipo de varios laboratorios de la universidad para podernos presentar a esas competiciones con una sola solicitud. En este sentido el NIH Director’s Pionner Award –que también han recibido este año otros once investigadores– supone todo un estímulo, porque la propuesta premiada es como hacer un ‘mini-BAM’ enfocado exclusivamente a la corteza visual del ratón.

En cualquier caso, ¿qué aspectos destacaría de la iniciativa general?

Desde un punto de visto científico, esperamos que con las nuevas técnicas puedan surgir datos que cristalicen en la teoría general que nos falta en neurobiología sobre cómo funciona el cerebro. Esto también nos ayudará a entender el problema de base de las enfermedades mentales y neurológicas. Por otra parte, está el gran impacto económico, como el que ha tenido el proyecto del genoma humano. Aunque para mí lo más relevante es que si entendemos científicamente cómo funciona el cerebro, comprenderemos la mente humana por primera vez. Nuestra especie se define por nuestras habilidades intelectuales. Somos nuestras mentes. Sería un gran momento histórico, como girar la esquina y vernos a nosotros por primera vez.

¿De verdad cree que algún día podremos conocer y manipular la actividad de cada una de las millones de neuronas del cerebro?

En el cerebro humano lo veo difícil, pero en el de animales es muy factible. Este mismo año se ha publicado un estudio que revela cómo se ha mapeado la actividad del 80% de las neuronas de la larva de un pez cebra. Se pueden desarrollar técnicas, sobre todo ópticas, que permitan recoger la actividad de grandes grupos de neuronas, en animales o en partes del cerebro humano. En nuestro caso, la corteza visual del cerebro del ratón tiene unas 180.000 neuronas, y veo factible que en cuestión de una década podamos medir la actividad de cada una de ellas. Aunque es verdad que de ahí a todo el cerebro humano hay un gran salto, y existen cuestiones técnicas que en este momento no sabemos cómo se van a resolver.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC), la entrevista la ha realizado Enrique Sacristán.

Dormir unas horas afianza el aprendizaje motor

Si una persona toma una lección de piano y se va a dormir, cuando se despierta sus dedos tocan mejor la secuencia de notas. ¿Cómo consigue el cerebro marcar esta diferencia a través del sueño? Esto es lo que ha investigado un equipo internacional de científicos que explica lo que ocurre en el cerebro en las horas de descanso cuando se afianza el aprendizaje motor.

Una resonancia magnética muestra la ubicación (en amarillo) del área motora suplementaria (SMA). / Yuka Sasaki | Universidad de Brown.

Los científicos han demostrado que el sueño mejora muchos tipos de aprendizaje, incluido el de las tareas motoras, pero no estaban seguros de por qué o cómo. Una investigación liderada por la  Universidad de Brown (EE UU) ha averiguado la función específica del sueño en la consolidación de dicho aprendizaje.

“Los mecanismos de consolidación de la memoria respecto al aprendizaje motor eran inciertos. Nosotros tratamos de averiguar qué parte del cerebro lo lleva a cabo durante el sueño, independientemente de lo que sucede durante la vigilia”, declara Masako Tamaki, investigador postdoctoral en la Universidad de Brown y autor principal del estudio que publica la revista Journal of Neuroscience.

La investigación utilizó tres tipos de imágenes del cerebro y consiguió por primera vez cuantificar con precisión los cambios entre ciertas ondas cerebrales y la ubicación exacta de dichos cambios en la actividad cerebral.

Nueve voluntarios durmieron durante las tres primeras noches del experimento mientras sus cerebros eran escaneados tanto con magnetoencefalografía (MEG), que mide las oscilaciones cerebrales con una sincronización exacta, como con polisomnografía (PSG), que realiza un seguimiento de la fase del sueño. De esta forma los investigadores consiguieron una buena medición de referencia de la actividad cerebral y los sujetos se acostumbraron a dormir en el laboratorio.

Golpes más rápidos y precisos

“Tratamos de averiguar qué parte del cerebro ayuda a la consolicación del aprendizaje motor durante el sueño”

Estos nueve participantes tuvieron que aprender posteriormente una tarea secuencial de golpeo de dedos. La prueba consistía en una sucesión de golpes clave cognitivamente parecidos a escribir o tocar el piano.

A continuación, se les permitió dormir por tres horas y fueron escaneados otra vez con PSG y MEG. Finalmente les despertaron y una hora más tarde se les pidió que realizaran la tarea de golpeo de dedos.

Como control, otros seis sujetos permanecieron sin dormir después de aprender la tarea y también se les pidió que realizaran dicha prueba cuatro horas después de ser entrenados. Los que durmieron hicieron la tarea más rápido y con más precisión.

Cambios en el área motora suplementaria

El último día del experimento, los investigadores escanearon a cada voluntario con una máquina de resonancia magnética, que mapea la anatomía del cerebro, de modo que más tarde pudieron ver donde estaban las oscilaciones MEG que habían observado en el cerebro de cada sujeto.

“El sueño no es sólo una pérdida de tiempo. Es una actividad intensiva para el cerebro que ayuda a consolidar el aprendizaje”

En total, rastrearon cinco frecuencias de oscilación diferentes en ocho regiones del cerebro –cuatro regiones distintas en cada uno de dos lados del cerebro–. Los científicos esperaban que la actividad más importante se desarrollase en la región “M1” del cerebro que es la que rige el control motor, sin embargo, los cambios más significativos se produjeron en el área motora suplementaria (SMA), una región situada en la primera mitad del cerebro –en la circunvolución frontal superior–.

“Estos cambios de ondas cerebrales específicas en el SMA se produjeron durante una fase particular del sueño conocido como ‘de onda lenta’”, apuntan los científicos. Los experimentos se realizaron en el Hospital General de Massachusetts y fueron posteriormente analizados en la Universidad de Brown.

“El sueño no es sólo una pérdida de tiempo. Es una actividad intensiva para el cerebro que ayuda a consolidar el aprendizaje, porque hay más energía disponible o porque las distracciones son menores”, concluye Yuka Sasaki, coautor del estudio y profesor asociado de investigación en la Universidad de Brown.

Después de realizar los experimentos el equipo de Sasaki y Tamaki ha creado un nuevo laboratorio de sueño y han comenzado ya un nuevo proyecto para estudiar más a fondo cómo el cerebro consolida el aprendizaje, en este caso visual.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

“He escrito ‘Neurociencia para Julia’ como si lo estuviera contando en un bar”

Xurxo Mariño, doctor en biología por la Universidad de Santiago de Compostela y especialista en neurofisiología, es además un divulgador de primera. Con sus cafés-teatro científicos y su espectáculo Discurshow, lleva la ciencia donde está la gente. En su último libro Neurociencia para Julia cuenta los principios de esta ciencia para todos los públicos.

El divulgador Xurxo Mariño. / X.M.

¿Quién es Julia?

Julia puedes ser tú si tienes en tu interior la curiosidad por saber cómo funciona tu sistema nervioso y tu mente. Julia es cualquier persona que tenga curiosidad por saber cómo esa máquina que llevamos dentro del cráneo construye nuestro ‘yo’ todas las mañanas cuando nos despertamos. Yo creo que todos deberíamos tener esa curiosidad.

Entonces, ¿Neurociencia para Julia está dirigido a todos los públicos?

Sí. Está escrito como si estuviésemos en un bar tomándonos unas birras y yo te contara mi idea de cómo funciona la máquina que tenemos ahí dentro. El primer capítulo es un poco más parecido a un libro de texto. Cuenta los principios básicos de la organización del sistema nervioso y su estructura. Después de este capítulo inicial, más convencional, me relajo.

¿Cómo surgió la idea de escribir este libro?

Fue una propuesta de la editorial. Me propusieron escribir un libro general sobre el sistema nervioso. Me dediqué un año y pico a leerme todos los libros de divulgación de neurociencia para hacerme una idea lo que yo podría aportar. Quería hacer un libro que no contara lo mismo que todos los demás. Una vez que tuve más o menos clara la idea general, me aparté de internet y de mi biblioteca, y escribí el libro en un mes, de memoria.

La neurociencia es complicada, ¿encontró muchas dificultades al contársela a Julia?

El ‘cacharro’ que llevamos ahí dentro es muy complejo, pero explicarlo no tiene por qué serlo tanto. Como aún conocemos poco sobre él, podemos ir contando algunos de sus principios básicos de funcionamiento. Pero en procesos más complejos, como los sentimentales, todo es divagación y ahí Neurociencia para Julia no entra. Me concentré solamente en aquello que sabemos con cierta seguridad y que se puede contar a alguien que no sea especialista.

¿Cuál es el truco para enganchar al lector?

Yo creo que como con todo, el truco es tenerlo claro. Si tú no tienes clara una idea, no se la puedes contar a nadie. Solo cuando entiendes bien algo lo puedes sintetizar y explicar de una manera fácil. Los conceptos básicos yo los entiendo e interpreto bien, porque es mi campo de investigación.

Además de neurocientífico, es conocido por sus charlas de divulgación en bares.

Los cafés-teatro científicos surgieron como una manera de hacer charlas en bares de España y sobre todo de Galicia. Es una idea que surgió en el mundo anglosajón y nosotros incorporamos el actor para hacerlo todavía más atractivo. Participamos uno o dos científicos y uno o dos actores que se preparan un monólogo sobre el tema.

Son veladas muy agradables.

También en Londres ha estado la semana pasada divulgando en bares, ¿verdad?

Sí, di una charla sobre los efectos de los móviles en la salud para la inauguración de Science in the Pub, una serie de sesiones en bares, organizadas por la asociación de Científicos Españoles en Reino Unido (CERU).

¿Y el Discurshow?

El Discurshow es lo más ambicioso que he hecho en divulgación. Es una charla científica vestida y adornada con un montaje teatral, sonidos, imágenes y el trabajo del actor Vicente de Souza. Él me ayuda a hacer más atractiva la ciencia que yo quiero transmitir. No se hace en bares, sino en auditorios porque necesitamos focos, un buen sonido, llevamos un poco un atrezo y montamos un escenario.

¿Qué hay de cierto en la famosa frase que dice que solo utilizamos el 10% de nuestro cerebro?

No sé muy bien de donde ha salido, pero no es cierto. Todas las neuronas que tienes, en algún momento, las estás utilizando. Las neuronas son células muy particulares, y cuando no tienen actividad metabólica, degeneran y son eliminadas por el sistema. Cuando nacemos tenemos muchas más neuronas de las que después vamos a utilizar.

¿Cuántas vamos a necesitar para leer Neurociencia para Julia?

Para leer el libro las necesitarás todas, igual que para mascar un chicle. Mientras lo leas estarás utilizando neuronas para generar los movimientos de la cabeza y los ojos que permiten focalizar la vista en el libro. Otras participarán en el procesamiento del sistema visual, que se encarga de convertir las descargas eléctricas en algo con una entidad semántica. Otras se encargarán de darle sentido a las palabras o de almacenar en la memoria lo que vas leyendo. Además de todo esto habrá otro montón que se encarguen de mantener el estado global de activación y otras que regulen las necesidades energéticas de tu cuerpo, dependiendo de si vas leyendo el libro mientras caminas, o si estas sentada.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC), la entrevista la ha hecho Julia García López. Mariño (twitter) tiene un página llamada Cultura Cientifica. Una recomendación: no os perdáis el Discurshow en el enlace de más arriba.

Escuchar música nueva ‘recompensa’ al cerebro

Salvo casos aislados, todo el mundo disfruta al oír música. Ahora, un grupo internacional de investigadores ha dado un paso más allá y ha descubierto que una parte del cerebro, el núcleo accumbens, podría ser la responsable de la sensación de placer que los humanos experimentan cuando escuchan alguna melodía por primera vez.

Los investigadores descubrieron que la actividad en el núcleo accumbens indica si a una persona le gusta o no una pieza lo suficiente como para comprarla./ Peter Finnie y Ben Beheshti

Usted llega a casa después de un día duro, pone la radio y una canción que no había escuchado hasta ahora empieza a sonar. Le gusta y, de repente, empieza a sentirse mejor. ¿Es esto posible?

Según un estudio liderado por científicos de la Universidad de Montreal (Canadá), y publicado en el último número de la revista Science, la explicación está en un grupo de neuronas del encéfalo, conocido como núcleo accumbens.

“La actividad neural en el núcleo accumbens, que forma parte del cuerpo estriado ventral –el centro de recompensa del cerebro–, es un preciso predictor de cuánto dinero está dispuesto a pagar el público para comprar una canción o un álbum de música”, explican los autores.

Así, los expertos crearon un entorno en el que los participantes podrían gastar su propio dinero en música que escuchaban por primera vez a través de un simulador de compra de música on line similar a iTunes.

Los investigadores escanearon los cerebros de los participantes y descubrieron que cuando la gente escucha música que no ha oído antes, la actividad neural en el núcleo accumbens puede indicar si a una persona le gusta o no una pieza lo suficiente como para comprarla.

“Una mayor actividad del núcleo accumbens supondría una mayor cantidad de dinero que estarían dispuestos a gastar por ella”, explica a SINC Valorie Salimpoor, investigadora principal del trabajo. “Esto aporta evidencia neurobiológica de que la música es realmente una recompensa intelectual”.

Pero el núcleo accumbens no trabaja solo, sino que interactúa con algunas de las partes más evolucionadas y complejas del cerebro –áreas sensorial, emocional y ejecutiva–. Ahora bien, el cómo varias partes del cerebro reaccionan a la música depende de los tipos de melodías a los que estamos expuestos a lo largo de la vida y, por tanto, es una respuesta “extremadamente individual”.

Por qué nos gusta la música

“Una buena razón es que nos recuerda algo y nos ayuda a volver a vivir una emoción específica”, afirma Salimpoor. Pero, ¿qué pasa con la música que no hemos escuchado antes?

“Pensemos en el cerebro como una máquina de predicción –continúa la experta–. Cada vez que aprendemos algo, esencialmente estamos aprendiendo a reconocer mejor los patrones correspondientes. Ahora podemos aplicar esto a la música, que no deja de ser sonidos que se organizan conjuntamente en diferentes patrones”.

Lo realmente importante para los autores es que, aunque uno solo de esos sonidos no tiene ningún valor de recompensa en sí mismo, cuando está combinado con otros el cerebro puede identificarlo como algo placentero desde un punto de vista cognitivo.

Referencia bibliográfica:
 V.N. Salimpoor; A. Dagher; R.J. Zatorre; N. Kovacevic; A.R. McIntosh; I. van den Bosch. “Interactions Between the Nucleus Accumbens and Auditory Cortices Predict Music Reward Value”. Science, 11 de abril de 2013.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

Es posible no pensar en un elefante

Expertos del Centro Vasco sobre Cognición, Cerebro y Lenguaje y de la Universidad de la Universidad de California han mostrado por primera vez la red de regiones cerebrales que permiten la interacción entre el área prefrontal lateral y el hipocampo durante el control de memorias.

Kepa Paz-Alonso, investigador del BCBL. / BCBL

No pienses en un elefante es el título de un influyente libro, publicado por George P. Lakoff, que ha inspirado estrategias electorales de varias elecciones presidenciales estadounidenses.

Basado en recientes teorías neurocientíficas de investigadores como Daniel Wegner, sostiene que es imposible reprimir voluntariamente los recuerdos. Al estilo de la represión freudiana, por mucho que intentemos eliminar el elefante de la memoria, siempre aparecerá ahí.

Sin embargo, en los últimos años estas teorías han sido puestas en cuestión por estudios que muestran que memorias aprendidas recientemente pueden resultar temporalmente inhibidas cuando los participantes intentan suprimirlas de forma activa y repetida.

Ahora, una investigación recientemente publicada en el Journal of Neuroscience, dirigida por Kepa Paz-Alonso, científico del Centro Vasco sobre Cognición, Cerebro y Lenguaje (BCBL por sus siglas en inglés), muestra la red de regiones cerebrales implicadas en la capacidad de suprimir memorias.

Además, el estudio realizado en colaboración con Silvia Bunge, del Instituto de Neurociencias Helen Wills de la Universidad de California en Berkeley (EE UU), prueba que lo que diferencia a las personas capaces de suprimir sus memorias y las personas que no lo son es una característica fisiológica: la fortaleza de la conexión entre las regiones de esta red cerebral.

Dicha fortaleza, que une el hipocampo con el área pre-frontal lateral a través de la corteza cingulada y el lóbulo parietal, parece ser la condición necesaria para que una persona sea capaz de dañar voluntariamente un recuerdo recientemente adquirido, de modo que sea más difícilmente de recuperar por el cerebro.

Para probar esta tesis, Paz-Alonso y sus colegas desarrollaron pruebas conductuales y de resonancia magnética –una técnica que permite examinar las regiones cerebrales que se activan mientras estamos haciendo una determinada tarea–.

Durante estas pruebas, se presentaban inicialmente a los participantes pares de palabras (por ejemplo clavo-fotografía o asiento-tren) que tenían que aprender. Una vez aprendidos, dentro de la resonancia magnética funcional, se les presentaba la primera palabra de los pares y se les pedía que recordaran la palabra asociada o intentaran no pensar en ella.

De este modo, se realizaba un seguimiento de las redes del cerebro que se activan al recordar y suprimir exitosamente o no un recuerdo. Finalmente, se presentaba a los participantes una prueba de memoria en la que se les pedía que intentaran recordar todas las palabras inicialmente estudiadas y poder así examinar quienes habían sido capaces de suprimir sus recuerdos.

Gestionar recuerdos a voluntad

“El resultado de las pruebas”, según Paz-Alonso, “mostró que lo realmente determinante para que una persona sea capaz de suprimir un determinado recuerdo es la conexión funcional entre el hipocampo y el área pre-frontal lateral de su cerebro”. Los resultados de los tests realizados indicaron que “esta red está más activa cuando se inhiben intencionalmente recuerdos en comparación con cuando los mismos son simplemente olvidados”.

A pesar de que las personas muestran la capacidad para inhibir recuerdos, estos estudios no implican necesariamente que estas experiencias hayan sido borradas de la memoria, pero sí que al menos temporalmente las mismas pueden quedar dañadas y, por lo tanto, ser más difíciles de recuperar.

La relevancia de esta capacidad del cerebro consiste en que las personas que la tienen pueden gestionar la atención de su mente más eficazmente para abandonar ciertos recuerdos a voluntad y así poder enfocar su atención en otros asuntos. Además, esta capacidad puede ser susceptible de mostrar mejoras mediante su entrenamiento.

Potencialmente y con más investigación en este campo, pueden desarrollarse programas de entrenamiento dirigidos a personas sanas y pacientes con ciertos trastornos, como por ejemplo estrés post-traumático, que favorezcan el desarrollo de estrategias de control mnémico y permitan una regulación más eficiente de los recuerdos y de su influencia en la conducta y pensamiento.

Referencia bibliográfica:

Pedro M. Paz-Alonso, Silvia A. Bunge, Michael C. Anderson, Simona Ghetti. “Strength of Coupling within a Mnemonic Control Network Differentiates Those Who Can and Cannot Supress Memory Retrieval”. Journal of Neuroscience.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

Colisiones neuronales al azar explicarían las diferencias cerebrales entre individuos

Un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha demostrado que las colisiones al azar entre las neuronas durante el desarrollo del cerebro crean patrones ordenados cuando no existen señales que guíen su destino. Este hallazgo podría ayudar a explicar las diferencias individuales en la organización del cerebro en miembros de una misma especie. El estudio ha sido publicado en la revista Neuron.

La corteza cerebral es una de las regiones más complejas del cerebro de los mamíferos. / Gerard78

La corteza cerebral es una de las regiones más complejas del cerebro de los mamíferos y alcanza su máximo desarrollo en humanos y otros primates. Para que se forme correctamente hacen falta multitud de señales químicas que dirigirán a las células que lo componen hacia la posición que finalmente van a ocupar y que determinarán la función que van a desempeñar.

“Discernir el modo en que las neuronas jóvenes ‘viajan’ a través del cerebro embrionario para formar la corteza cerebral ha sido uno de los objetivos de estudio”

Experimentos llevados a cabo por el grupo que dirige el investigador del CSIC Óscar Marín, del Instituto de Neurociencias (centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández), demuestran que el movimiento de las células de Cajal‐Retzius, un tipo de neuronas que se generan muy temprano en el cerebro embrionario y que juegan un papel clave en el desarrollo de la corteza cerebral, no está dirigido por señales guía que les indiquen su punto de destino.

Los investigadores han descubierto que es el contacto al azar y la posterior repulsión entre las neuronas que entran en contacto entre sí lo que determina su distribución en la superficie de la corteza cerebral.

Los investigadores han desarrollado diferentes estudios experimentales en el cerebro embrionario, incluyendo modelos computerizados del comportamiento de las células de Cajal‐Retzius, para demostrar que durante el periodo de migración estas neuronas colisionan entre sí al azar dando lugar a patrones de colocación ordenados en la corteza cerebral.

La colocación de las células de Cajal‐Retzius parece ser fundamental para que las neuronas de la corteza cerebral se distribuyan en matrices ordenadas que forman capas horizontales y columnas verticales. Esta organización es crucial para que las áreas funcionales de la corteza cerebral, que son poblaciones de neuronas especializadas en procesar información de determinada modalidad sensorial (como la vista o el tacto) o motora, puedan interpretarla de forma eficaz.

Una nueva explicación para nuestras diferencias

Verona Villar‐Cerviño, investigadora del CSIC en el Instituto de Neurociencias, añade: “Antes pensábamos que la variabilidad era únicamente genética. Hasta hace poco, se creía que la distribución de las neuronas en la corteza cerebral durante el periodo de migración venía determinada exclusivamente por la expresión de ciertos genes, cuyos productos se encargaban de servir de guía a las neuronas por el camino a su destino final. Estos estudios demuestran que, además de la variabilidad genética, otra forma de explicar las diferencias en la agudeza sensorial y capacidad motora de individuos de una misma especie podrían ser estos choques producidos al azar entre células al viajar hacía su destino”.

A partir de estas interacciones al azar entre las células en migración surgen siempre distribuciones muy similares, aunque no idénticas. “Puesto que estas neuronas corticales son las que definen posteriormente las diferentes habilidades de cada tipo de corteza (visual, motora, etc.), es muy probable que la variabilidad que emerge durante el desarrollo tenga mucho que ver con las diferencias entre unas personas y otras”, concluye Marín.

Referencia bibliográfica:

Verona Villar‐Cerviño, Manuel Molano‐Mazón, Timothy Catchpole, Miguel Valdeolmillos, Mark Henkemeyer, Luis M. Martínez, Víctor Borrell, Oscar Marín. “Contact repulsion controls the dispersion and final distribution of Cajal‐Retzius cells”. Neuron. Volume: 77. DOI: 10.1016.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).