El mundo se toca con el cerebro

Apr 09, 2007

By Admin2

The world is touched wit the brain

Fernando Guzmán

Las neuronas de percepción y subjetividad se localizan en el área motora suplementaria, en el lóbulo frontal

Entre los neurofisiólogos se pensaba que los procesos finos de la percepción ocurrían en regiones del cerebro denominadas zonas sensoriales primarias. Sin embargo, investigadores del Instituto de Fisiología Celular, encabezados por Ranulfo Romo, descubrieron que la percepción y la subjetividad ocurren en el área motora suplementaria, localizada en el lóbulo frontal.


En esa área del cerebro, que mide más o menos cinco milímetros, hay unos cientos de miles de neuronas a las que llega la información sensorial, o de los sentidos, que se combina o se compara con referentes guardados en la memoria de corto plazo, o de trabajo, para generar acciones y lo que se conoce como subjetividad.

Dos Representaciones

Los investigadores universitarios pudieron establecer que, para que se genere una percepción, el mismo estímulo produce dos representaciones: una negativa y otra positiva. “Como el átomo y el antiátomo, como si el mal y el bien estuvieran representados en el cerebro, apuntó Romo. Si no se dan estas dos representaciones, una persona no puede tener una percepción, que surge como resultado de una combinación de ambas. En otras palabras, para que uno conozca lo salado tiene que haber experimentado lo dulce.”

Los investigadores universitarios descubrieron también en el lóbulo frontal el mecanismo mediante el cual las neuronas guardan información en la memoria de corto plazo. De este modo pudieron demostrar que la memoria –como oportunamente dio a conocer Gaceta el adelanto del estudio, en 2005– tiene una representación física, no abstracta, como se creía.

Captación de información

Si una persona percibe que un alacrán camina por su brazo, sacude éste con violencia. En esta reacción se combinan la percepción y la información almacenada en la memoria. En la piel tenemos órganos receptores que registran los cambios causados por la presión del arácnido en el brazo a medida que avanza. Esta información es transportada por los nervios al sistema nervioso central, que es como una supercomputadora que la examina con lo aprendido.

Totalmente Cerebrales

“Una de las funciones de los órganos de los sentidos es confirmar las hipótesis acerca de la percepción que el cerebro genera constantemente. En otras palabras, a partir de la experiencia, tocamos el mundo con el cerebro, vemos con el cerebro, escuchamos con el cerebro, descubrimos los sabores con el cerebro y percibimos los olores con el cerebro. Somos totalmente cerebrales”, explicó Romo.

Lo mismo sucede con el sentido de la vista. La información que los receptores visuales obtienen de la imagen de un objeto, es transformada por éstos en actividad eléctrica que luego va al cerebro. Como en el caso del alacrán, el cerebro compara esta información con la experiencia previa, de tal modo que podemos interpretar los objetos que vemos.

Con el sentido del oído tampoco es diferente. Las vibraciones producidas por una voz, por ejemplo, activan los receptores auditivos de la cóclea o caracol, estructura en forma de tubo enrollado en espiral, situada en el oído interno. Después, esta informa ción llega al cerebro, donde se confronta con otros sonidos acumulados en la memoria.

Experimentos con cerebros de monos

Los investigadores universitarios estudiaron el cerebro del mono –cuyo funcionamiento es relativamente modesto, pero parecido en cierta medida al de los seres humanos–, para entender cómo organiza e interpreta los mensajes de los órganos de los sentidos, cómo percibe y memoriza esta información, cómo toma decisiones y las expresa por medio de movimientos.

“Con vibraciones estimulamos uno de los dedos de un mono. Al percibir dicho estímulo, el animal respondía oprimiendo un botoncito. Antes que lo oprimiera, ya sabíamos que lo había percibido, gracias a que se ‘encendía’ un grupo de neuronas del área motora suplementaria de su cerebro”, explicó Romo.

Hipótesis y Predicciones

El cerebro genera constantemente hipótesis acerca de la realidad y muchas veces, de manera inconsciente, realiza predicciones para saber qué hacer con anticipación. Así, en la calle, uno sabe cómo esquivar a personas o cosas gracias a que el cerebro ya hizo los cálculos necesarios a partir de estímulos, pero sobre todo de la experiencia previa, porque sin la memoria seríamos incapaces de hacer nada. En el caso del cerebro de individuos que practican algún deporte, como tenistas, beisbolistas, basquetbolistas, boxeadores..., predice, con poca información, cuál podría ser la trayectoria de la pelota o de un golpe, así como sus consecuencias. La mayor parte de la función del cerebro de estos individuos altamente entrenados consiste en hacer predicciones, anticipándose a la acción del contrario.

Ahora bien, cuando el estímulo era demasiado leve, el mono no lo percibía, por lo que el mencionado grupo de neuronas no se activaba. Es decir, las neuronas reflejaban la percepción del animal, no la cantidad física del estímulo.

“Estos procesos básicos son muy importantes –puntualiza el investigador– porque la percepción, la memoria y otros actos dependen de ellos. Además, sirven para relacionar la actividad neuronal con la conducta de una persona.”

Proceso subjetivo

En otro experimento, los investigadores introdujeron directamente la información en las neuronas del mono, sin utilizar la interfase de su mano, y éste manifestó su percepción de manera precisa. Los investigadores comprobaron, entonces, que si el estímulo artificial que recibía el simio era idéntico al estímulo natural, se observaba la misma respuesta neuronal.

“Ahora sabemos que estas neuronas son precisamente las que generan la subjetividad. La percepción es un proceso subjetivo porque involucra la sensibilidad de cada persona. La memoria es subjetiva, las decisiones son subjetivas y la conducta motora voluntaria, a pesar de que físicamente sea muy obvia y objetiva, es, a final de cuentas, subjetiva porque surge de procesos subjetivos.

Cuesta un poco creer que algo biológico genere algo subjetivo, que no se puede detectar fácilmente. Pero, sin esa subjetividad, cualquier persona sería una roca, un animalito que no podría expresar lo que se denomina inteligencia”, aseveró Romo.

Toma de decisiones

En ocasiones escuchamos sonidos o vemos movimientos inexistentes y, a partir de ellos, reaccionamos. Estas percepciones son generadas de manera interna, es decir, no provienen del exterior.

Pero también, como en una película de cienciaficción, se le puede meter información a cualquier persona, que la memorizará inconscientemente y descubrirá que tiene recuerdos sólo cuando los combine con la información sensorial.

“Esto es lo que hemos recreado en el laboratorio. Al estudiar la representación neural de una información sensorial, hemos visto dónde se guarda en la memoria, cómo se combina y cómo permite que se genere una percepción. Con esa información, la gente puede tomar decisiones, correctas o incorrectas, que es posible observar en la actividad neuronal. Asimismo, mediante sencillos modelos experimentales, hemos estudiado la lógica del porqué las neuronas en ocasiones no actúan adecuadamente, lo cual es importante porque nos permite entender la biología de los procesos mentales, que le otorgan su identidad al individuo.”

Otro descubrimiento efectuado por el equipo de Ranulfo Romo es que las neuronas deliberan antes de tomar una decisión. El cerebro recibe la información que entra por los sentidos y la compara con los referentes guardados en la memoria. Si la comparación se desarrolla adecuadamente, se produce la percepción. Sólo entonces, las neuronas toman una decisión determinada.

Aplicación práctica

Las investigaciones realizadas en el Instituto de Fisiología Celular podrían tener una aplicación práctica en el campo de las prótesis neurales para suplir deficiencias de los distintos sistemas biológicos, entre otros.

En el caso de alguien que tuviera la médula espinal lesionada y, debido a ello, no pudiera mover una pierna, se buscaría la forma de leer los comandos cerebrales, la información de las neuronas, y mediante un puente pasarla directamente a aquélla y generar su movimiento.

Artículo publicado en Gaceta UNAM, Número 3974, 9 de abril del 2007.
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