El cerebro: se requiere un cambio radical en nuestro pensamiento para entenderlo
Henrik Jörntell
La comprensión del cerebro humano es el mayor reto que tiene hoy la ciencia moderna. La idea principal durante los últimos 200 años ha sido enlazar funciones específicas a regiones determinadas o aún a neuronas individuales (células cerebrales). Sin embargo, la investigación reciente sugiere cada vez más que podríamos haber tomado el camino incorrecto si queremos entender alguna vez la mente humana.
La idea que el cerebro está conformado de numerosas regiones que ejecutan tareas específicas se conoce como “modularidad”. A primera vista, esta idea ha sido exitosa. Por ejemplo, podemos proporcionar una explicación sobre la manera en que reconocemos rostros al activarse una cadena de regiones cerebrales específicas en los lóbulos occipital y temporal. El cuerpo, sin embargo, se procesa en regiones distintas del cerebro. Y los científicos creen que incluso otras áreas -regiones de memoria- ayudan a combinar este estimulo perceptual para crear representaciones holisticas de las personas. La actividad de ciertas áreas del cerebro ha sido incluso ligada a condiciones y enfermedades específicas.
La razón del porqué este tipo de abordaje ha sido tan popular se debe parcialmente a las tecnologías que nos han dado información sin precedentes del cerebro. La resonancia funcional magnética (fMRI), que da seguimiento a cambios en el flujo sanguíneo en el cerebro, permite a los científicos ver las áreas cerebrales que se iluminan como respuesta a su activación –ayudando así a generar mapas de funciones cerebrales. Por otro lado, la optogenética, técnica que utiliza la modificación genética de neuronas para que su actividad eléctrica pueda ser controlada por pulsos de luz, ha ayudado a explorar la contribución especifica en la función cerebral.
Funciones distribuidas
Aunque ambos técnicas han generado resultados fascinantes, no resulta claro si proporcionarán algún día una comprensión real del cerebro como un todo. Un neurocientífico descubre una correlación entre una neurona o una región cerebral y un específico, pero arbitrario, parámetro físico, el dolor, por ejemplo, en el cual estaríamos tentados a señalar que esa neurona o esta parte cerebral controla el dolor. Resulta irónico ya que, incluso en el neurocientífico, la función inherente del cerebro es hallar correlaciones– en cualquier actividad que realice.
¿Qué resultaría si en su lugar consideráramos la posibilidad de que todas las funciones cerebrales están distribuidas en todo el cerebro y que todas las partes del cerebro contribuyen en todas las funciones? Si este es el caso, las correlaciones encontradas hasta el momento serían una trampa perfecta para el intelecto. A partir de aquí, debemos entonces resolver el problema de cómo una región específica o un tipo de neurona con la función específica interactúa con otras partes del cerebro para generar un comportamiento integrado. Hasta el momento, no hay una solución global para este problema –sólo hipótesis en casos específicos, tales como el reconocimiento de personas.
El problema puede ser ilustrado con un reciente estudio que descubrió que la droga psicódelica LSD puede interrumpir la organización modular que explicaría la visión. Más aún, el nivel de desorganización está ligado con la severidad del “resquebrajamiento de sí mismo” que las personas por lo general experimentan al consumir esta droga. El estudio descubrió que esta droga afecta la manera en que varias regiones del cerebro se comunican con el resto del cerebro, incrementado el nivel de conectividad previo. Es por eso que, si realmente queremos comprender el sentido de nuestro ser, es necesario comprender la conectividad existentes entre las regiones cerebrales como parte de una red compleja.
Mapa de conexiones neuronales. (crédito: Thomas Schultz/wikimedia, CC BY-SA)
¿Qué ruta tomar?
Algunos investigadores creen que el cerebro y sus enfermedades sólo pueden ser entendidas como un entrelazamiento entre un tremendo número de neuronas distribuidas en todo el sistema nervioso central. La función de cada una de las neuronas es dependiente de las funciones de las miles de neuronas a las que está conectada. Estas neuronas, a su vez, son dependientes de otras miles. La misma región o la misma neurona pueden ser utilizada en un gran número de contextos, pero tiene funciones específicas distintas dependiente del contexto.
Podrían ser pequeñas perturbaciones de estas interacciones entre las neuronas que, a través de efectos de avalancha en las redes neuronales, podrían crear las condiciones para la depresión o la enfermedad de Parkinson. De cualquier forma, se requiere comprender los mecanismos de las redes neuronales para poder comprender causas y efectos de estas enfermedades. Sin la visión completa, no es posible tener una cura para estas y otras condiciones.
En particular, la neurociencia requiere iniciar la investigación de las distintas configuraciones de redes neuronales que surgen de los intentos cerebrales, a lo largo de una vida humana particular, en su esfuerzo de que el mundo tenga sentido. Se requiere tener una idea exacta de la manera en que la corteza, el tronco cerebral y el cerebelo interactúan conjuntamente con los músculos y decenas de miles de sensores ópticos y mecánicos de nuestros cuerpos para crear una imagen integrada.
La conexión con una realidad física es la única manera de comprender cómo la información es representada en el cerebro. Una de las razones de que contemos con un sistema nervioso es que la evolución de la movilidad requería un sistema de control. Las funciones cognitivas y mentales –incluso los pensamientos– pueden ser considerados como mecanismos que han evolucionado para tener un mejor plan para las consecuencias de los movimientos y acciones.
La ruta a seguir por la neurociencia está en enfocarse más en mediciones neurales generales (con optogenética y fMRI) –sin pretender asignar a cada neurona o región cerebral una responsabilidad específica por cada función. El resultado podría ser utilizado en una investigación teorética de redes, que tiene el potencial de contar para una gran variedad de observaciones y proporcionar una explicación funcional integrada. En realidad, una teoría así podría ayudar en el diseño de experimentos adecuados.
Obstáculos mayores
No será fácil, sin embargo. Las tecnologías actuales con costosas -aunque recursos financieros internaciones podrían utilizarse. Otro obstáculo es que la mente humana tiende a darle preferencia a soluciones simples sobre soluciones complejas, aunque las soluciones simples tengan un poder limitado en la explicación de los resultados.
La relación entera entre la neurociencia y la industria farmacéutica está construida en este modelo modular. La estrategia más común cuando se refiere a enfermedades psiquiátricas o neurológicas es identificar un tipo de receptor en el cerebro que puede ser el objetivo a alcanzar con alguna droga para solucionar el problema.
Por ejemplo, los SSRI, inhibidores selectivos de recaptación de serotonina en el cerebro de manera que se encuentra mayormente disponible,– se utilizan actualmente para tratar cierto número de problemas de salud mental, entre ellas la depresión. Sin embargo, no funcionan apropiadamente en muchos pacientes y puede existir un efecto placebo cuando eso sucede.
Similarmente, la epilepsia es ampliamente tratada hoy como una enfermedad individual y es tratada con drogas anticonvulsivas, que trabajan en base a disminuir la actividad de todas las neuronas. Este tipo de drogas no funciona apropiadamente para todos. Ciertamente, podría ser que cualquier perturbación de uno de los circuitos del cerebro –a partir de uno sólo de los miles de posibles desencadenantes únicos para cada paciente– podría llevar al cerebro a un estado epiléptico.
De esta manera, la neurociencia está gradualmente perdiendo el paso en su propósito de entender el cerebro. Resulta absolutamente correcto que vayamos en el camino correcto. No sólo podría resultar la clave de algunos de los grandes misterios conocidos por la ciencia –la conciencia, por ejemplo– sino también ser la ruta para el tratamiento de un enorme rango de problemas de salud.
Fuente: [https://theconversation.com/the-brain-a-radical-rethink-is-needed-to-understand-it-74460]
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