Cerebro metaestable

04/09/2017 0 comentarios
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La metaestabilidad es un concepto que nos ayuda a entender cómo el cerebro realiza transiciones entre distintos estados posibilitando en flujo de pensamiento y consciencia. Nuestra capacidad para cambiar, construir o razonar con una línea de pensamiento es en parte posible a esta característica.

Una de las características del cerebro cuando estamos despiertos es que se encuentra en un equilibrio frágil entre lo ordenado y lo desordenado. El orden, en el funcionamiento del cerebro se entiende como el grado de sincronía entre sus partes. Un grado alto de orden implicaría que la mayoría de las áreas cerebrales están sincronizadas entre sí. Esta situación, al final, daría lugar a un fenómeno de globalización cerebral en el que todas sus partes harían lo mismo y como consecuencia no podría ser eficaz para realizar múltiples funciones: El área de la visión haría las mismas operaciones que la de la audición, etc. Por otro lado, si nuestro funcionamiento cerebral estuviera totalmente desordenado (todas sus partes actuando sin ninguna dependencia de las demás), las funciones de cada parte no se podrían coordinar con el resto: ¡se comportarían como cerebros independientes!

Este equilibrio entre orden y desorden, o si queremos, entre sincronía y desincronía entre diferentes regiones cerebrales, permite que las funciones cerebrales sean flexibles y para obtener múltiples estados en espacios de tiempo del orden de milisegundos .

Recientemente, la neurociencia computacional ha relacionado esta característica de equilibrio entre orden y desorden con un concepto: la metaestabilidad. La metaestabilidad en el cerebro se refiere a un cambio constante en el modo en el que las distintas partes del cerebro se conectan entre sí funcionalmente. Y Esa conectividad se suele medir en términos de sincronía entre las oscilaciones de cada área cerebral (Ver Figura abajo donde se muestra cómo cambia la sincronía en un modelo que simula la corteza cerebral). Pero expliquemos esto con más detenimiento.

 Metastabilidad.jpg

 

¿Cómo puede ser que las distintas partes del cerebro cambien de un modo flexible el modo de conectarse entre sí? Esta pregunta es muy fácil de responder si pensamos en la diferencia que existe entre poder conectarse y estar conectado. Por ejemplo, una persona que se encuentra con su teléfono móvil en un lugar con cobertura tiene la posibilidad de llamar a millones de personas y sin embargo sólo está conectada con unas pocas en un momento dado. En otro momento, quizá esté conectado con otras. Sin embargo, una persona con cobertura limitada sólo podrá comunicarse con algunas personas y durante un tiempo limitado. Pues bien, el cerebro funcionaría de un modo similar ya que en algunos momentos una región está conectada con otra, y al instante después esa conexión ya ha sido reemplazada. Evidentemente, el mecanismo por el cual se conectan dos regiones de la corteza cerebral no es el mismo que conecta a dos personas por teléfono. Nuestro cerebro se conecta a través de múltiples mecanismos pero si consideramos el más universal, diría que es el de la sincronía.

La sincronía, en este contexto, significa que dos o más regiones del cerebro están oscilando (funcionando) de manera coordinada. Y para que dos regiones se sincronicen sólo necesitan estar debilmente conectadas por finas proyecciones neuronales, por ejemplo.

Considerando estos conceptos, si pudiéramos medir la evolución en el tiempo de la sincronía global que existe en el cerebro, veríamos que unas veces grandes regiones de la corteza están oscilando en sincronía y otras veces parecen estar funcionando independientemente. Estos cambios sincrónicos pueden observarse a diferentes escalas temporales, desde milisegundos hasta horas en el caso de ritmos circadianos.

¿Qué signfica todo esto en términos de nuestro pensamiento?

 

Creemos que la metastabilidad posibilita la transición flexible entre diferentes estados mentales; posibilita un flujo de consciencia con un contenido casi infinito de posibilidades.