jueves, 28 de julio de 2011

El descubrimiento del cerebro (entrevista a Julio González)

Nuestro planeta ha generado unos seres curiosísimos, inéditos en cualquier otra parte conocida. Esos organismos extravagantes que se mueven por sí solos, duplican e intercambian sustancias con el medio, están dotados de una propiedad especial que llamamos comportamiento que emana de un sistema nervioso pilotado por un cerebro.
Julio González Álvarez. Breve Historia del Cerebro. Editorial Crítica.

La primera corazonada generalmente admitida fue la de Aristóteles, que apuntaba al corazón como sede de las pasiones y los pensamientos. Ese órgano latente, que distribuye por el cuerpo la savia de la vida, parecía un buen candidato para hacerse con las funciones superiores de director de la orquesta de un organismo extremadamente complejo y milagrosamente articulado y coordinado entre sus distintas partes, para hacerse cargo de la acción diaria de sobrevivir. A Aristóteles le precedió en el tiempo y en la valoración de ubicación de la sede de aquello que por entonces se llamaba, a falta de otra denominación más precisa, alma, el médico primero reconocido en su profesión: Hipócrates. Este tenía bien claro que esos efluvios inmateriales que ahora llamaríamos consciencia, mente o qualia, según el nivel de análisis, provenían en su totalidad de una sustancia grasosa, pulposa y grisaceorosácea escondida en la cavidad craneana, en lo alto –y como sabemos ahora por los conocimientos de evolución, frontal-del cuerpo. Pero sus escritos, probablemente retocados y parcialmente pertenecientes a múltiples “negros” de su escuela, no trascendieron más allá de las cuatro sustancias corporales según las cuales se entendía entonces que se equilibraban el cuerpo y su salud: bilis, bilis negra, flema y sangre. Parece que la flema se acumulaba en el cerebro.

Galeno, médico romano de origen griego que ejerció la medicina durante la época de esplendor del Imperio, atendiendo de paso a los Emperadores, hizo algunas vivisecciones con animales, si bien el sagrado cuerpo humano, aún estando fallecido, no fue tocado, que se sepa, por sus manos. Una larga Edad Oscura sucedió a este médico, el Medioevo, en la que no hubo avances reseñables en el conocimiento de la anatomía , habiendo el cuerpo humano adquirido un carácter sagrado todavía más pronunciado, por la cristiandad, que entre los profanos romanos. Lo que imperó en las Escuelas médicas, y de cualquier otro área, fue la veneración a la figura de Aristóteles, y también la de su maestro Platón, considerados la fuente de toda la sabiduría existente y alcanzable.

La Alta Edad Media dio paso a la Baja Edad Media y esta al Renacimiento. Tímidamente se ponían en cuestión desde diversos ámbitos los conocimientos adquiridos a través de la lectura de los clásicos y se comenzaba a investigar directamente a la naturaleza, de forma experimental. Para sorpresa de estos primeros científicos experimentales, que no charlatanes repetidores cual loros de los textos sagrados (eclesiásticos o científicos) resultaba que las leyes que regían la naturaleza no siempre coincidían con las expuestas en los manoseados libros de los lejanos y mitificados sabios.


A partir de entonces se empezó a perder el respeto a lo más sagrado, y personajes como Vesalio metieron sus manos en los cuerpos de humanos fatalmente fallecidos, para extraer de ellos el oro del conocimiento anatómico. Comenzaba entonces la anatomía científica.

Después de esta brevísima y naturalmente incompleta introducción no querría extenderme más de lo necesario. La historia de la neurociencia, es decir, la historia de cómo el ser humano ha ido descubriendo el cerebro, primero como centro del sistema nervioso, luego en sus distintas localizaciones funcionales y enfermedades, y finalmente en su evolución, está muy clara y amenamente expuesta en el libro del autor que hoy ha tenido la amabilidad de concedernos una entrevista: Julio González, Profesor de Psicología del Lenguaje, en la Universidad Jaume I de Castellón. En “Breve Historia del Cerebro” nos traza un mapa funcional de nuestro órgano más importante, así como un mapa de la historia de cómo hemos ido descubriéndolo y comprendiéndolo, señalando en cada punto del camino o bifurcación importante los hitos principales que han permitido avanzar hasta nuestro actual (aunque aún incompleto) conocimiento del cerebro. Personajes como los arriba señalados o Willis, Gall, Flouriens, Broca, Hughlins Jackson, Ferrier, Wernicke, Golgi, Cajal, Sherrintong, Adrian,Hodking, Huxley, Dale, Loewi, Kandel, Damasio y un largo etcétera desfilan por sus páginas para ilustrar cómo sus vidas (casi plenamente) dedicadas a la investigación han dado, y siguen dando, frutos en el conocimiento del cerebro.

Les dejo con Julio, cuyas respuestas tengo la certeza de que les harán aprender y pensar.

1.-Su libro Breve Historia del Cerebro es un apasionante relato de la historia de la ciencia del cerebro, no una del cerebro propiamente dicho, la cual debiera ser mirada, por tomar la expresión de Dobzhansky, a la luz de la evolución. De la Historia de la Neurociencia es esta-si no nos equivocamos- la primera publicación en castellano, ¿Le atraería la perspectiva de hacer lo propio con la historia del cerebro? Por otro lado, ¿Podría señalarnos –por supuesto muy brevemente, dado lo diabólico del detalle- los grandes hitos de la historia natural de ese nuestro órgano generador de conductas adaptativas?

Básicamente estoy de acuerdo con Dobzhansky al entender que las cosas en Biología solo cobran su verdadero sentido a la luz de la evolución. El cerebro es un órgano biológico de una complejidad extraordinaria; solo lo comprenderemos realmente –si eso ocurre alguna vez– considerándolo desde una perspectiva evolutiva.

Tiene razón al precisar que mi libro es en realidad una historia sobre la ciencia del cerebro –de hecho, ese fue un título que consideré inicialmente. Mi formación de base es la de psicólogo cognitivo, pero confieso que alguna vez he acariciado la idea de ofrecer una visión integradora del cerebro en su historia evolutiva, intentando mostrar las ventajas adaptativas que han ido ofreciendo las distintas transformaciones, y sin perjuicio de magníficos libros ya publicados como la traducción del de Morgan Allman (El cerebro en evolución, Ariel).

Entender el cerebro es tanto como entender la vida. ¿Es esta un experimento singular –monstruoso, diría Paul Davies– de la naturaleza en esta esquina de la Vía Láctea? ¿Es, al contrario, un imperativo cósmico que florece allí donde se dan ciertas condiciones? Y si es así, ¿cuantas formas podría adoptar, teniendo en cuenta que criaturas tan distintas como una medusa o un humano tuvieron un origen común y comparten los mismos materiales básicos? No sabemos si conceptos como animal o vegetal, sexo, ojos, cerebro, o incluso un ADN replicante, son principios de cierta universalidad o hechos provincianos y fortuitos de este ensayo particular y quizá irrepetibles.

Tal como sucedieron las cosas en este planeta, los cerebros surgen porque los recursos tienen una distribución irregular. De hecho, hay algún animal que al pasar a una etapa sésil de su vida, literalmente autodigiere su propio cerebro porque ya no lo necesita. Los cerebros crean algún tipo de representación del entorno que permite al organismo navegar en él y establecer predicciones, lo cual es una buena noticia para su supervivencia. En muchas especies, la presión evolutiva ha favorecido la complejidad para ensanchar estas predicciones en el tiempo y en el espacio, confiriendo ventaja sobre otros. Si hubiera que señalar dos grandes hitos evolutivos, uno sería el paso de un sistema nervioso reticular y difuso como el de los celentéreos, a un sistema centralizado y cefalizado con los gusanos; el otro sería la excrecencia de un neocórtex cada vez más abundante y complejo en ciertos mamíferos, entre ellos los humanos.

2.-La historia de la neurociencia (y de la psicología) está plagada de corrientes pseudocientíficas enormemente perniciosas. La más famosa quizás sea la frenología, en la que se realizaba una extracción de conclusiones categóricas y concluyentes sobre las personas y sus personalidades a partir de datos y evidencias claramente insuficientes. Dado que las actuales técnicas –por ejemplo las de neuroimagen- son mucho mejores que aquellas de las que se disponía en la época de auge de la frenología, cabría esperar que no se repitiesen errores tan graves. Sin embargo la resolución de estas técnicas sigue siendo claramente muy pobre, como admite por ejemplo el Profesor Frith. ¿No existirá el riesgo de que repitamos la historia (en este caso de la neurociencia) a la hora de extraer conclusiones demasiado rápidas y fáciles a partir de estudios basados en estas nuevas técnicas? ¿Qué opina, por ejemplo, de los estudios de neuroimagen en los que se evalúan las capacidades de toma de decisiones según el perfil político de los probandos?

Creo que son cosas distintas. La historia de la ciencia está plagada de ideas que resultaron falsas o insuficientes; muchas de las actuales se cuestionarán en el futuro y eso forma parte del devenir científico. Lo que realmente separa a la ciencia de la pseudociencia no es la sofisticación de los instrumentos, sino el método, la actitud básica de honestidad intelectual; la diferencia entre observar los hechos, aunque sea con medios rudimentarios, o retorcerlos e ignorarlos para que prevalezcan tus ideas preconcebidas. El problema de la frenología –y por eso se la califica de pseudociencia- no fue tanto creer que la forma y los bultos del cráneo reflejaran los rasgos psicológicos del individuo –podría ser una pregunta legítima en el siglo XIX–, sino el hecho de no contrastar esta hipótesis con un método mínimamente riguroso y objetivo, manipulando las observaciones para que encajaran en esa creencia, seleccionando unas y omitiendo otras de modo interesado.

Las técnicas actuales de neuroimagen y electrofisiológicas suponen una nueva ventana de observación, aunque en algunos aspectos sean técnicas de trazo grueso. Las imágenes por resonancia magnética funcional (IRMF) tienen una excelente resolución espacial pero muy pobre resolución temporal porque dependen de una respuesta hemodinámica; las técnicas de potenciales evocados y lamagnetoencefalografía tienen una buena resolución temporal e intentan combinarse con las anteriores. Al mismo tiempo, están surgiendo nuevas técnicas que permiten estudiar los tractos de fibras de la materia blanca y su conexión funcional; es decir, desde el punto de vista instrumental, hay un progreso imparable, otra cosa es si nuestra comprensión del cerebro avanzará al mismo ritmo. Y esto conecta con la última cuestión. Hay cada vez más estudios que hallan diferencias funcionales en variables independientes de muy alto nivel de abstracción, como incluso la orientación política. Estos hallazgos, si son metodológicamente rigurosos –es decir, que las muestras poblacionales difieran solo en la variable pretendidamente estudiada– son valiosos desde una perspectiva de ciencia básica y abren nuevos caminos para explorar. Otra cosa son las extrapolaciones “salvajes” que, a partir de un pequeño fragmento de ciencia, se realizan al presentar generalizaciones mucho más globales que no se infieren necesariamente del estudio original, pero se amparan en él para darle seriedad científica. Esto lo hemos visto muchas veces, y a ello se añade la exageración, la torpe simplificación o el efecto amplificador que aportan algunos ámbitos extracientíficos, muchas veces con fines interesados (a continuación viene el curso o el programa de entrenamiento, etc.); esto, desde luego, roza claramente la pseudociencia. Hoy se le pone el prefijo “neuro” a cualquier cosa y ya gana “caché” científico.

3.-El cerebro ha resultado ser un microcosmos poblado con miríadas de distintos neurotransmisores. ¿Cuántos se conocen a día de hoy? ¿En qué se diferencian unos de otros? ¿Cuáles son los más importantes?

Bueno, esa pregunta debería responderla un especialista en ese campo, al menos en el detalle. Lo cierto es que la lista de neurotransmisores no cesa de crecer y los mecanismos de su acción se conocen mejor en unos que en otros. Esto es una buena noticia por sus derivaciones aplicadas en la psicofarmacología. No obstante, lo verdaderamente interesante será desvelar las funciones y las complejas interacciones que entablan los circuitos neuronales asociados a un determinado neurotransmisor (subsistemas dopaminérgicos, serotoninérgicos, etcétera)

4.-Aparte de los estudios estadísticos sobre cambios en la conducta y en la salud, ¿qué se sabe realmente de los efectos que tienen en el cerebro los nuevos psicofármacos? ¿Podría estar incurriéndose con alguno de ellos en un riesgo desconocido a largo plazo? Pese a su mayor precisión a la hora de dar en las dianas neuronales, ¿Son balas mágicas de Ehrlich o más bien un fuego a discreción que, milagrosamente, da en ocasiones en el blanco?

En los años cincuenta se descubrió el primer psicofármaco con efectos genuinamente antipsicóticos –la clorpromazina– y supuso una revolución en la neuropsiquiatría. Una serendipia inesperada que surgió probando nuevos tratamientos para la malaria con sustancias colorantes, porque el ejército japonés había cerrado el acceso a las zonas de quinina, en la Segunda Guerra Mundial. El mecanismo de su acción no podía explicarse en detalle, pero sus sorprendentes efectos estaban ahí y permitió mandar a casa a miles de enfermos mentales –no curados, pero sí aliviados. Luego vendrían nuevas generaciones de neurolépticos más específicos y con menos efectos secundarios. Hoy se conocen en detalle la acción de algunos psicofármacos al nivel celular y sináptico, en términos de receptores y recaptadores neuroquímicos, etc. pero muy poco a un nivel de descripción superior, en el plano de las redes neuronales. Entre otras razones, porque tampoco se conocen los mecanismos íntimos de muchas de las enfermedades o cuadros tratados. En cuanto a los riesgos, nada hace pensar en un riesgo especial más allá del que podría entrañar todo nuevo tratamiento. Lo importante es que se cumpla la legislación y todos los protocolos que esta establece.

5.-Perdóneme esta declaración arrebatada: debo reconocerme cajaliano empedernido. Para usted, que en su libro señala la importancia dada a Cajal por otros autores, ¿Qué representa Cajal en la ciencia española, en la neurociencia y en la ciencia mundial?

Basta con hojear cualquier manual internacional. Muchas veces se ha dicho, con razón, que Cajal ocupa el Olimpo de los grandes de la Ciencia, más allá del terreno de la neurobiología. Su contribución, además del valor de sus propias observaciones, sentó las bases de la neurociencia moderna. El sistema nervioso pasó de ser una maraña incomprensible de filamentos –procesos, se les decía– a un conjunto relativamente ordenado de neuronas individuales conectadas de determinados modos y en el que, gracias a su principio de polarización dinámica, se pudo empezar a establecer circuitos identificando el sentido y el camino del flujo nervioso. Es de esas aportaciones que tienen efectos multiplicativos en el futuro y suponen un salto cualitativo en la ciencia.

6.-En su libro mira a los hechos del pasado de la neurociencia. Permítase una pequeña especulación sobre el futuro: ¿Cree que se avecina algún grandioso descubrimiento o incluso un cambio de paradigma en las ciencias del cerebro?

El estudio del cerebro, o más exactamente el de su relación con la mente y la conducta, lleva un serio retraso respecto a la biología y otras disciplinas afines. Aunque son muchos los avances, no ha habido aún un descubrimiento grandioso que suponga todo un punto de inflexión en la comprensión global del problema mente-cerebro. Dale Purves lo reconoce así en un libro muy reciente (Brains. How they seem to work, Pearson, 2010): no tenemos en nuestro terreno algo equivalente a la evolución o al genoma que tiene la Biología; un gran principio que nos sirva de guía.

Así que está por llegar un gran hallazgo en esa dirección; ¿cuando?, ¿cuál?

El hecho de que unos circuitos eléctricos, que en última instancia son intercambios de iones a través de una membrana, dé lugar a una sensación (y no digamos ya a una consciencia) no casa con ningún principio físico conocido. A veces comparo nuestra situación actual, y sé que algunos quizá lo consideren exagerado, al de Isaac Newton si tuviera en sus manos un aparato de TV en marcha. El pobre, pese a su talento, se vería desarmado con el paradigma mecánico de su época: habría de esperar a un nuevo paradigma, el electrónico, para entender su funcionamiento. Quizá nos pase algo parecido y tengamos que esperar a otro paradigma (¿cuántico quizá?, quién sabe). A un nivel más modesto desde el punto de vista epistemológico, seguro que los avances van a ser muchos en el corto y medio plazo y habrá una profundización importante en nuestro conocimiento de cómo funcionan determinados circuitos y subsistemas más accesibles. También son seguros avances muy valiosos en el campo aplicado, como la sofisticación y desarrollo de nuevas técnicas de exploración, la regeneración de algunas lesiones; el control cerebral de dispositivos mecánicos, nuevos implantes sensoriales, y un largo etcétera.

7.-¿Qué grandes avances se están produciendo en el estudio de la psicología y neurociencia del lenguaje, en el que está usted plenamente inmerso? ¿Qué hay, neurológicamente más allá de las áreas de Broca, Wernicke y el fascículo arqueado que las conecta?
Estamos empezando a comprender que, incluso, en la simple lectura de una palabra, además de las áreas clásicas del lenguaje, se implica el cerebro en su totalidad con la participación orquestada de muchas otras zonas lejanas. Compartimos la teoría de Friedemann Pulvermüller del MRC de Cambridge –por otra parte, colaborador en un par de trabajos conjuntos– de que las palabras corresponden a la activación de webs neuronales formadas por millones de neuronas fuertemente interconectadas entre sí y que entrarían: 1) en un proceso rápido de “ignición”, en torno a una ventana de tiempo de 200 milisegundos, y 2) se mantendrían activas merced a circuitos reverberantes en su interior. Además, y esto es importante, esta red incorporaría información sensorial y motora como parte del significado de la palabra.

Esto no son meras elucubraciones de despacho, sino hipótesis surgidas de los datos, la mayoría obtenidos con las técnicas referidas. Por ejemplo, Pulvemüller observa que cuando alguien lee el verbo “to kick” (chutar) se le activan las partes del cerebro que mueven y sienten a las piernas, además de las lingüísticas; al leer “to kiss” (besar) se activan las zonas los labios y la cara; “to pick” (coger) activa las de las manos. Y no por simple imaginación posterior, sino de forma automática, rápida e inevitable; es decir, esta información corporal formaría parte del significado de esos verbos de acción. Nosotros, en la Universitat Jaume I de Castellón, con el equipo de César Ávila especialista en resonancia magnética funcional, y en colaboración con Pulvermüller desde Cambridge, hemos descubierto que al leer palabras como “canela”, “ajo”, o “jazmín” se activan parte de las estructuras cerebrales que procesan los olores reales, como el córtex piriforme y otras. Y al leer “sal” o “paella”, intervienen algunas estructuras del gusto, como la ínsula y zonas operculares. Parece que esta información de bajo nivel (sensorial) se incorpora y forma parte de la representación neural de las palabras y sus significados. Imagine que la primera vez que escuchó y aprendió la palabra “taza”, tal vez de su madre, se quemó con el chocolate caliente. Probablemente para usted, y esto es especulativo, el significado de “taza” incorpora zonas cerebrales que procesan la sensación de calor. Esto también es congruente con las Zonas de Convergencia y Divergencia de Antonio Damasio, o el llamado enfoque del Embodiment cognitivo, que está cobrando fuerza en los últimos años.

8.-¿Tiene alguna hipótesis sobre el origen y evolución del lenguaje? ¿Qué relación tiene, a su parecer, con la autoconsciencia y el yo?

El lenguaje humano es una extraña singularidad que no ocurre en ninguna otra función superior. Si existiera cierta continuidad como observamos en la inteligencia, la memoria, la capacidad de resolver problemas, la interacción social, etc., nuestros primos más cercanos, los chimpancés, usarían gramáticas rudimentarias con cientos de palabras o elementos léxicos equivalentes. Pero en todo el reino animal no hay nada que se le parezca ni remotamente, lo cual complica la vida a los psicolingüistas porque nos priva de otras referencias comparables y la posibilidad de experimentar con animales. Sobre su origen hay múltiples hipótesis y de cuando en cuando surge algún hallazgo que sugiere un origen más reciente del pensado, pero a día de hoy no hay nada concluyente al 100%. Desgraciadamente, nuestros antepasados no nos dejaron cintas de casette grabadas. En líneas generales, las hipótesis se alinean en torno a dos polos: las que hablan de un origen gradual y antiguo, del orden de varios millones de años, y las que defienden un origen mucho más reciente y relativamente abrupto, incluso por causa de una mutación como sugieren algunos. Personalmente me inclino por la primera, pero es una cestión abierta.

El homo sapiens tiene una extraordinaria facilidad para algo que, en general, no está al alcance de la mayoría de los animales: forjar una Teoría de la mente acerca del otro. Y, al mismo tiempo, construir representaciones mentales sobre situaciones no directamente visibles e incluso bastante lejanas en el tiempo o el espacio. Esto da ventajas evolutivas: puedes “ponerte en el lugar de” y predecir mejor la conducta del otro, lo cual es una mala noticia para él si se trata de una presa. Y puedes anticipar el futuro y actuar en este presente guiado por aquellas representaciones; harías cosas que ahora no tienen ningún sentido, pero sí dentro de unos días; es decir, planificar acciones que te harán la vida más fácil luego. Si ese futuro se pone feo tienes la partida ganada. Salvo ciertas especializaciones, los animales están anclados en el “aquí y ahora” y no prevén el futuro de modo flexible más allá de unos pocos minutos. Los chimpancés usan herramientas, como los palitos para las termitas; pero nunca les vemos preparar varios palitos para su uso futuro (hay alguna nueva observación en este sentido).

En todo este trasiego de representaciones mentales, seguramente el lenguaje supuso un poderoso instrumento que potenció esta capacidad de hacer presente lo ausente en el aquí-ahora, ofreciendo un segundo sistema de señales más abstracto y manejable. Asignar una etiqueta verbal a cosas y eventos, multiplica las posibilidades de hacerlos presentes mediante la manipulación de sus etiquetas, y abre el camino a la abstracción de las ideas y al concepto de sí mismo como mente en un cuerpo.

9.-¿En qué trabaja ahora? ¿Cuál es su mayor reto científico? ¿Cuál el misterio de los misterios que desearía fervientemente desvelar?

Bueno, junto a las cuestiones señaladas, estamos ahora en un Proyecto de Investigación I+D+i sobre Bilingüismo aplicando las técnicas de neuroimagen por resonancia magnética funcional. Concretamente, el análisis de cómo conviven dos vocabularios en un mismo cerebro sin apenas problemas e interferencias en su uso; de qué modo ambos códigos se mantienen separados funcionalmente en la corteza cerebral, dependiendo del grado de competencia en la segunda lengua y la edad de su adquisición. En cuanto al misterio al que alude, estaría muy bien que la comunidad científica desvelara al fin y con pruebas incontestables, cómo y cuándo apareció el lenguaje humano. Cuando esto suceda, será portada en Nature y/o Science como lo fue la secuenciación del genoma humano.


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