Explorar nuestro cerebro siempre ha sido una tarea ardua. No sólo porque resulta difícil contemplar su funcionamiento en tiempo real (a pesar de la existencia de tecnologías como la tomografía por emisión de positrones), sino porque su complejidad excede lo imaginable.

Por ello se han llevado a cabo enfoques muy distintos para abordar el cerebro y todos sus secretos. Uno de ellos, financiado actualmente por el gobierno de Estados Unidos, consiste en desarrollar directamente un mapa de las neuronas del cerebro a fin de analizar las rutas neuronales.

Para ello, en primer lugar, habría que identificar todas las neuronas y sinapsis del cerebro. Se podría hacer físicamente, o descifrando las rutas de flujo de señales eléctricas de unas neuronas a otras cuando se ejecutan determinadas funciones. El primer método parece más complejo, en el sentido de que hay que desmontar el cerebro célula a célula, neurona a neurona, un cerebro. Tal y como abunda en ello Michio Kaku en su libro El futuro e nuestra mente:

Después tal vez se podría simularla con un conjunto de transistores para obtener una réplica exacta del cerebro humano con memoria, personalidad y conexión con los órganos de los sentidos. Cuando la ingeniería inversa consiga reproducir así un cerebro completo, podríamos mantener una conversación con él, incluyendo sus recuerdos y su personalidad.

Cortando en lonchas el cerebro de una mosca

Cerebro de la Drosophila melanogaster

El cerebro de la mosca de la fruta sólo mide 300 micras de diámetro y contiene unas 150.000 neuronas. Una mota de polvo comparado con el cerebro humano. Lo que hizo Rubin fue cortar el cerebro en rebanadas cuyo grosor era de 50 milmillonésimas de metro. Cada rebanada se fotografía con un microscopio electrónico y se introduce la imagen en un ordenador. Finalmente, un software trata de reconstruir el cableado, neurona a neurona.

A pesar de lo pequeño que es el cerebro de la mosca, Robin estima que tendrá identificadas todas las neuronas en 20 años. ¿Cómo es posible que este trabajo se realice con tanta lenitud? Según Kaku:

se debe en parte a la actual tecnología fotográfica, ya que un microscopio electrónico de barrido funciona aproximadamente a diez millones de píxeles por segundo. (…) El objetivo es tener un aparato de producción de imágenes capaz de procesar diez mil millones de píxeles por segundo, lo que sería un récord mundial. El almacenamiento de los datos obtenidos del microscopio también es impresionante. El disco duro más grande que hay en el mercado contiene aproximadamente un billón de bytes (mil gigabytes) de información. Cuando su proyecto avance más, Rubin espera escanear aproximadamente un millón de gigabytes de datos al día, con una sola mosca de la fruta. Además, como cada cerebro de mosca de la fruta es ligeramente diferente, tendrá que escanear cientos de cerebros para lograr una aproximación precisa.

Escaneando el cerebro humano

Dadas las anteriores estimaciones, imaginad lo que tardaríamos en llevar a cabo el mismo proceso con un cerebro humano, infinitamente más complejo que el cerebro de una mosca de la fruta. Sin embargo, se espera que en el futuro se pueda automatizar el tedioso proceso, lo que agilizaría el trabajo. O tal vez la tecnología ofrezca otras alternativas. Lo que está claro es que muchos de nosotros no llegaremos a ver un mapa completo del cerebro.

Además de construir un mapa anatómico del cerebro neurona a neurona, también existe un proyecto paralelo llamado Proyecto Conectoma Humano, que emplea las imágenes de barrido del cerebro para reconstruir las rutas que conectan las diferentes regiones del cerebro. Estos datos permitirán, por ejemplo, aclarar trastornos cerebrales como el autismo y la esquizofrenia, acaso para saber si es cierta la teoría que postula que estas enfermedades mentales las produce un cableado defectuoso del cerebro.

Parecen gestas demasiado lejanas, lentas y tecnológicamente arduas. Pero tal vez, tal y como ocurrió con el Proyecto Genoma, algún avance tecnológico ahora impensable permita realizar todo este trabajo en un plazo de tiempo razonable. Al menos lo suficiente como para poseer un atlas del cerebro antes de que termine el siglo XXI.

Existe una variedad de sensaciones que explican diferentes sentimientos o emociones humanas. Cuando perdemos a alguien notamos "el corazón partido", al enamorarnos "mariposas en el estómago", ante un disgusto o asco "patada al estómago", etc.

Ahora, un nuevo estudio finlandés sugiere que las conexiones entre las emociones y las partes del cuerpo pueden ser algo estándar en todas las culturas.

Para el estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores mostraron dos siluetas de los cuerpos de unas 700 personas.

Los investigadores contaron con la ayuda de participantes finlandeses, suecos y taiwaneses para el desarrollo del estudio. Se les explicó una serie de sentimientos de diversas emociones y luego les pidieron vincular sus sentimientos a partes del cuerpo.

Los voluntarios conectaron la ira a la cabeza, el pecho, los brazos y las manos, el asco a la cabeza, las manos y la parte inferior del pecho, el orgullo a la parte superior del cuerpo, y el amor a todo el cuerpo, excepto en las piernas. En cuanto a la ansiedad, los participantes lo vincularon en gran medida a la mitad del pecho.

Lo más sorprendente fue la unanimidad de las calificaciones entre todos los individuos, sin importar las distintas lenguas y culturas

Comentaba la autora principal del estudio Lauri Nummenmaa, profesora de neurociencia cognitiva en la Facultad de Ciencias de la Universidad Aalto de Finlandia.

Por el contrario, un experto de EE.UU., Paul Zak, director del Centro de Estudios de Neuroeconomía en Claremont Graduate University en California, no se dejó impresionar por los hallazgos. Descartó el estudio diciendo que estaba débilmente diseñado, según él:

No alcanza a comprender cómo funcionan las emociones y no prueba nada

Pero por su parte, Nummenmaa dijo que la investigación es útil, ya que arroja luz sobre cómo las emociones y el cuerpo están interconectados.

La idea era no hablar de las emociones directamente a los participantes, sino para hacerlos "sentir diferentes emociones"

Dijo Nummenmaa.

Vía | PNAS

Siguiendo la línea del estupendo libro de divulgación de Richard Wiseman ¿Esto es paranormal? Por qué creemos en lo imposible, la neurocientífica española Susana Martínez Conde y el mago Joshua Jay emplean la neuromagia para explicar cómo funciona nuestro cerebro y, sobre todo, por qué es tan fácil de engañar.

En el vídeo que encabeza el post podéis ver algunos ejemplos al respecto, que han bautizado como neuromagia.

Susana Martínez Conde también ha escrito un libro donde profundiza más en los aspectos de la neuromagia: Los engaños de la mente: Cómo los trucos de magia desvelan el funcionamiento del cerebro.

Vía | Naukas

A medida que avanzamos en la comprensión sobre el funcionamiento de nuestro cerebro, también cambian las metáforas que empleamos para referirnos al mismo.

El biólogo de Harvard Richard Lewontin se refirió irónicamente a esta evolución con estas palabras: “Un día el cerebro fue una centralita telefónica, luego un holograma, luego una computadora digital elemental, luego una computadora de procesamiento paralelo y ahora es una computadora de procesamiento distribuido.”

Y es que, a medida que penetramos en el cerebro, descubrimos que ni funciona como si estuviera provista de cables y palancas, ni tampoco mediante simples códigos binarios de ordenador. Porque el cerebro no es software ni tampoco hardware. Es wetware. Es una jungla darwiniana, tal y como lo describió el Nobel de Biología Gerald Edelman: conjuntos de neuronas compiten unos con otros por el predominio a la hora de responder a los estímulos del entorno:

El cerebro no es, en modo alguno, una máquina que recibe instrucciones, como un ordenador. El cerebro de cada ser individual es más bien como una selva tropical en la que abundan el crecimiento, la decadencia, la competición, la diversidad y la selección.

El cerebro es un ecosistema que se transforma continuamente a sí mismo, respondiendo al cambio del entorno, por ello hay casos de personas a las que se les debe extirpar el hemisferio derecho del cerebro, pero continúa su vida con relativa normalidad, como el caso de Christina Santhouse, estudiante de Pensilvania, que incluso se graduó con honores en el instituto y ha acabado yendo a la universidad: su hemisferio izquierdo fue capaz de asumir todo el trabajo.

Thomas Armstrong aporta otro ejemplo en su libro El poder de la neurodiversidad:

existe una forma de demencia que destruye las áreas anteriores (de la parte delantera) del cerebro, y los pacientes con este trastorno pierden la capacidad de hablar; sin embargo, las áreas posteriores de cerebro son capaces de funcionar con una mayor capacidad para compensar, provocando a veces un torrente de creatividad en el arte o la música.

Las cárceles estadounidenses apenas tienen representación atea. En Japón, uno de los países con la tasa de criminalidad más baja, sólo una minoría de sus ciudadanos declara creer en Dios. Las disensiones entre las distintas religiones son una de las causas principales de los conflictos entre países.

El cínico físico Steven Weinberg expresa de esta forma su parecer sobre los códigos morales que inculca la religión: “Con o sin religión, la gente buena hará el bien y la gente mala hará el mal, pero para que la gente buena haga el mal hace falta la religión”.

De eso trata El cerebro moral de Patricia S. Churchland, en parte. De que nuestro cerebro es moral per se.

En el primer capítulo, se trata el trasfondo de las restricciones evolutivas en la conducta social y moral. El tercer capítulo se adentra en la evolución del cerebro de los mamíferos y el modo en que éste favorece el cuidado y la atención a los demás, analizando el papel que desempeñan en ello hormonas como la oxitocina. En el capítulo cuatro, la autora se centra en el tema de la cooperación, especialmente la cooperación humana, y analiza los datos sobre la importancia de la oxitocina en la cooperación y la confianza. El quinto capítulo aborda el tema de los genes, adoptando, eso sí, un tema prudente. El sexto capítulo trata de la importancia social de la capacidad para atribuir estados mentales, así como la posible base cerebral para una capacidad de este tipo. En el capítulo siete, el tema de las normas y del papel que adoptan las leyes en la conducta moral lleva la discusión a un formato filosófico más tradicional. La religión y su relación con la moralidad son cuestiones que se tratan en el capítulo final de conclusiones.

Este año, TEDxBarcelona Science se une a las diferentes actividades relacionadas con la divulgación de la Neurociencia, organizadas por instituciones públicas y privadas, centros de investigación, universidades y centros culturales de Barcelona. El TEDxBarcelona Science tendrá lugar el miércoles 18 de Julio de 16h a 19.30h en el CCIB (Centro de Convenciones Internacional de Barcelona).

Las charlas serán en inglés y no habrá traducción simultánea.

Programa:

15.30h – 16.00h Welcome and registration
16.00h – 16.05h Roser Nadal – Presentation
16.05h – 16.10h Video Chris Anderson – Introduction to TEDx
16.10h – 16.30h Paul Verschure – Consciousness and the machine
16.30h – 16-50h Michael Hausser – Neuronal code: How neurons talk to create behaviors
16.50h – 17.10h Cedric Notredame – Phenome code: How behavior predicts the future of the brain
17.10h – 17.20h Video TEDTalk Vilayanur Ramachandran – The neurons that shaped civilization
17.20h – 17.50h Break
17.50h – 18.10h Luis M. Martínez – Perceptome: How perceptions create reality
18.10h – 18.30h Pablo Gervas – Creatome: How to build machines that write tales
18.30h – 18.50h Video TEDTalk Daniel Wolpert – The real reason for brains
18.50h – 19.10h Andrew Holmes – Emotionome: How emotion creates brain states
19.10h – 19.20h Mara Dierssen – Conclusions

Sí, registramos por olores a través del sentido del olfato. Sin embargo, la vista también tiene algo que ver en ello. Tanto es así, que si cerráis los ojos para oler algo, lo oleréis peor si mantenéis los ojos abiertos, evidenciando que las estructuras cerebrales encargadas de los distintos sentidos están mucho más interconectadas de lo que se creía.

Es lo que sugiere un estudio de investigadores del Instituto Neurológico de Montreal, publicado en la última edición de la revista Journal of Neuroscience: estimulando las regiones cerebrales de la corteza visual a la vez que aspiramos el aroma de una rosa, nuestra capacidad de distinguir los matices e identificar ciertos olores aumenta.

Señala el doctor Christopher Pack, uno de los líderes de la investigación:

Sabemos que hay diferentes partes del cerebro especializadas en diferentes sentidos (vista, oído, olfato, gusto y tacto) pero cuando se utilizan todos a la vez, el ser humano recibe una experiencia más completa del mundo que le rodea y consigue una imagen más coherente basada en la información de todos los sentidos. (...) En particular, quisimos demostrar la idea de que la activación de las regiones del cerebro dedicadas sólo a un sentido podría influir en el procesamiento de los otros. Descubrimos que estimulando de manera eléctrica la corteza visual del cerebro, se mejora su actividad en tareas como la de identificar el olor que no se corresponde con un objeto en una serie de tres.

Vía | iProfesional

Podemos afirmar categóricamente que hogaño sabemos mucho más acerca del placer que todos los intelectuales de antaño (o que los intelectuales que actualmente tienen voz pero que nunca se han molestado en profundizar en la neurociencia, que son mayoría).

Una prueba de ello es el libro presente: La brújula del placer, del profesor de Neurociencia en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins David J. Linden, una guía sucinta, sin grandes pretensiones, pero eficaz para no perdernos entre tanta palabrería altisonante sobre por qué nos gusta lo que nos gusta.

No en vano, el subtítulo del libro nos señala explícitamente lo que vamos a leer: Por qué los alimentos grasos, el orgasmo, el ejercicio, la marihuana, la generosidad, el alcohol, aprender y los juegos de azar nos sientan tan bien.

Y Linden responde a todo ello con lo último que sabemos sobre el cerebro, por esa razón nos ha inspirado para escribir artículos como: ¿Qué es lo que excita realmente a las mujeres? o Animales embriagados: los animales también usan las drogas.

Todas las culturas del mundo tienen ideas muy bien definidas acerca de lo que es el placer, así como pautas para regularlo que han persistido a lo largo de la historia con inmunerables formas y variantes, desde religiones hasta sistemas jurídicos y educativos. La antropología cultural y la historia social se han encargado de radiografiar estas áreas, pero no son las áreas que incumben a Linden, que prefiere ofrecer otra explicación: la explicación biológica intercultural. Lo que pretende Linden es demostrar que la mayoría de las experiencias que consideramos trascendentes en nuestras vidas activan un circuito del placer que se define desde un punto de vista anatómico y bioquímico.

Podríamos dar por hecho que la región anatómica más controlada por las leyes, las prohibiciones religiosas y las buenas costumbres son los genitales, o la boca, o las cuerdas vocales, pero en realidad es el circuito del placer. Como sociedades y como individuos queremos obtener placer y queremos controlarlo, y esas neuronas que se hallan en lo más recóndito del cerebro constituyen el nexo de esta pugna.

Editorial Paidós
Colección: Transiciones
ISBN: 978-84-493-2625-7
224 páginas

Estamos ante un libro que se parece mucho (aunque sea inferior) a aquella pequeña maravilla que es Inteligencia intuitiva, de Malcolm Gladwell. Y es que, Cómo decidimos es un libro sobre neurociencia. Y también un libro sobre cómo nuestra inteligencia favorece o entorpece nuestras decisiones cotidianas.

El autor, Jonah Lehrer, que trabajó en el laboratorio del Nobel Eric Kandel, y escribe columnas para Wired y en su blog The Frontal Cortex.

Su libro nos ha inspirado para escribir artículos como o El medicamento que te vuelve adicto a las máquinas tragaperras o Si no puedes evitar comerte el caramelo, sacarás peores notas en colegio.

Lehrer, como veis, lo salpimenta todo con anécdotas muy curiosas. Cómo la fluctuación de unas cuantas neuronas dopaminérgicas salvaron a un acorazado durante la guerra del Golfo. Cómo se creó la burbuja inmobiliaria de las subprime desde el punto de vista neurológico y psicológico. Cómo los bomberos manejan fuegos peligrosos. Cómo estos conocimientos sirven cada vez más para crear programas de televisión más eficaces, mejorar la asistencia médica o potenciar la inteligencia militar. Y muchas más anécdotas que hacen de Cómo decidimos una lectura, digamos, dopamínica.

También profundiza en el proceloso asunto de qué es mejor: intuición y emoción o razón y cálculo. Leherer nos descubrirá que estas dicotomías son falsas, y además son destructivas; y que, por ello, no existe una solución universal al problema de la toma de decisiones. El mundo real es demasiado complejo. A veces hay que razonas, pero otras hay que actuar. El secreto reside en saber cuándo emplear los diferentes estilos de pensamiento.

Paidós Ediciones
Colección Transiciones
288 páginas
ISBN: 978-84-493-2528-1

Se repite mucho lo de que una imagen vale más que mil palabras. Como toda sentencia aforística, está entreverada de matices: depende de la imagen, y también depende de las palabras que escojamos. Mil palabras muy bien escogidas pueden tener un impacto que difícilmente conseguirá una imagen. Pero hay imágenes que transmiten algo a lo que no tiene acceso la palabra.

Lo que parece incuestionable es que nuestro cerebro prefiere las imágenes. De hecho, aunque lea palabras, tenderá a convertirlas en imágenes para agilizar el proceso de lectura.

Es la conclusión a la que ha llegado Laurie Glezer y un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Georgetown (EEUU). Para ello, llevaron a cabo una prueba de reconocimiento de palabras distintas pero que suenan igual en inglés (homófonas) a 12 voluntarios mientras eran sometidos a resonancia magnética funcional. Las neuronas que se activaban diferentes a pesar de que el sonido era igual, lo cual demostraba que para el cerebro no eran iguales; es decir, que en realidad se leía la forma de la palabra, la imagen, y no su sonido.

Esto sugiere que nuestro cerebro usa siempre la información visual de una palabra y no los sonidos (...) el reconocimiento rápido y eficiente de palabras, habilidad característica de los buenos lectores. (...) Cuando vemos una palabra por primera vez, se requiere de un poco de tiempo para leer y que el sonido salga fuera. El cerebro utiliza primero la fonética y una vez codificada la hace coincidir con la palabra escrita. Una vez aprendida no hace falta la fonética, la tenemos como parte del “diccionario visual”.

Los disléxicos, sin embargo, tiene problemas de procesamiento fonético de los sonidos, lo que les impediría desarrollar una representación visual de las palabras que les ayude a reconocerlas.

Si os interesa el tema de la lectura, os invito a profundizar en el artículo que escribí titulado Leer nos cambia el cerebro… más de lo que creemos.

Vía | Alt1040