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Livewired
The inside story of the ever-changing brain
Por David Eagleman
Pantheon Books, 2020

 

Con el espectacular desarrollo e implantación de la informática en nuestras vidas, los términos hardware, el soporte físico, y software, el soporte lógico, han pasado ya al lenguaje común. En el horizonte se divisa un tercero, liveware, que da título al libro de cabecera. ¿En qué consiste? Lo indica el subtítulo: la maquinaria cerebral que se reconfigura a sí misma, que se ajusta y adapta a todo lo que le rodea para optimizar su función. Con ella nos sumergimos en el mundo y absorbemos cuanto nos envuelve, desde nuestros lenguajes locales hasta las creencias y usos sociales. El secreto del cerebro no se esconde en su hardware ni en su software, tan acreditados cuando se buscan en él los correlatos neurológicos de la mente o a la consciencia. La nuez de su misterio reside en el cambio incesante experimentado por una maraña de células a instancias del mundo entorno. Y a eso, David Eagleman, docente de la Universidad de Stanford, lo llama liveware.

De todos los objetos que el ser humano ha descubierto en el planeta, ninguno rivaliza en complejidad con nuestro cerebro. Consta de 86.000 millones de neuronas, células que trasladan la información en forma de espigas de voltaje. La complejidad cerebral deriva no solo de esa ingente cuantía de neuronas, sino también de las múltiples formas en que tales células se conectan entre sí con la ayuda de unas proteínas denominadas neurotexinas. Las neuronas se encuentran densamente entrelazadas en redes intrincadas, como lianas en la selva. El número total de conexiones entre neuronas es de centenares de billones. Para hacernos una idea, hay veinte veces más conexiones en un milímetro cúbico de tejido cortical que humanos en todo el planeta.

En los manuales y medios de divulgación se representa el cerebro dividido en zonas consagradas a tareas específicas. Áreas que reciben nombres distintivos. Pero se cela lo más importante. El cerebro es un sistema dinámico, que modifica de continuo su circuitería para acomodarse a las exigencias del medio y a la capacidad del cuerpo. Las neuronas se apiñan compitiendo unas con otras. Pugnan por su territorio y por su supervivencia, por los recursos. La pauta de conexiones cerebrales es algo vivo: las conexiones entre neuronas, nacen, florecen, mueren y se reconfiguran. Los mapas se rehacen tras cada movimiento. Somos distintos de lo que éramos el año pasado porque el tapiz de nuestras neuronas se ha tejido de una manera diferente. El que se siente atraído por el violín verá ensanchado su territorio neural correspondiente a los dedos de la mano izquierda. Si le interesa la microscopía, su corteza visual desarrollará una mayor resolución para los detalles. El cerebro distribuye sus recursos de acuerdo con lo que le importa. Eso explica por qué un autista es capaz de resolver el cubo de Rubik en 49 segundos y es incapaz de mantener una conversación con otra persona.

A partir de un microscópico óvulo fecundado, se va conformando un individuo dotado de detectores de fotones, apéndices multiarticulados, sensores de presión, bombas de sangre y maquinaria para metabolizar la energía procedente de cuanto le rodea. Pero no es esa su mejor cara. El ser humano posee algo más notable. Nuestra maquinaria no se halla plenamente programada de antemano, sino que se va moldeando en su interacción incesante con el mundo. Conforme vamos creciendo, reescribimos una y otra vez nuestra circuitería cerebral para superar retos, aprovechar oportunidades y comprender estructuras sociales de nuestro entorno. Lo explica aquí con una prosa brillante, salpicada de ejemplos clásicos y actuales, un maestro de la divulgación científica y eximio neurocientífico él mismo.

Nuestro cerebro no nace como una pizarra en blanco, sino que llega dotado de un equipo lleno de esperanzas. La organización del sistema es muy compleja y muy pocos los genes responsables. Las conexiones cerebrales, pues, requieren algo más que genética. En los sesenta, la ciencia comenzó a investigar si el cerebro aumentaba con el ejercicio y la experiencia. Se trabajó con ratas. Y los resultados obtenidos mostraron que el entorno alteraba la estructura cerebral, una estructura que guardaba correlación con la capacidad del animal para el aprendizaje y la memoria. Las ratas crecidas en medios más ricos presentaban mejores resultados en la ejecución de las tareas y desarrollaban dendritas largas. Por el contrario, las que habían vivido en medios empobrecidos adolecían de unas neuronas raquíticas. Un efecto que se registró también en aves, monos y otros mamíferos. Para el cerebro, el contexto importa.

¿Y en humanos? A comienzos de los noventa del siglo pasado, un equipo de investigación californiano cotejó autopsias de individuos que habían recibido una formación académica superior con individuos que habían abandonado los estudios en el instituto de segunda enseñanza. De manera parecida a los animales, los universitarios habían desarrollado más el área de comprensión del lenguaje, con dendritas más elaboradas. La estructura fina del cerebro reflejaba el medio en que se había desenvuelto. Y eso se comprobaba no solo con las dendritas, sino a nivel molecular y en todas las escalas del cerebro. En los dos decenios siguientes se publicaron numerosos ensayos que demostraban que la crianza en pobreza conformaba la circuitería e incluso el tamaño del cerebro infantil, con efectos negativos en el lenguaje, el aprendizaje y la atención.

Cuando se hizo público el primer borrador del Proyecto Genoma Humano, a la vuelta del milenio, una de las mayores sorpresas se produjo con el bajísimo número de genes de nuestra especie, unos veinte mil. Dada la complejidad del cerebro y del organismo, se esperaba encontrar al menos cientos de miles de genes. ¿Cómo podría construirse un órgano tan complejo a partir de un número tan escaso de genes? Es el mundo el que remodela esa exigua cantidad de partida; el cerebro nace incompleto y compete al mundo darle forma final. ¿De qué modo se las ingenia nuestro cerebro? Pensemos en el ciclo sueño-vigilia. El reloj interno denominado ritmo circadiano se ajusta a una frecuencia de veinticuatro horas, aproximadamente. Si nos adentramos en una cueva durante varios días —sin referencia externa alguna, sin luz solar, ni ciclo de luz-obscuridad—, nuestro ritmo circadiano se cambia a un intervalo que oscila entre veintiuna y veintisiete horas. El cerebro ha encontrado así una vía de solución, un reloj no exacto, y luego calibra el ciclo noche y día. Con ello se ahorra la necesidad de disponer de un reloj genético fijo. De la experiencia depende el desarrollo de circuitos visuales normales, que reposa en información visual normal. En síntesis, las instrucciones genéticas desempeñan un papel menor en la configuración de las conexiones corticales. Era obligado. Con 20.000 genes y 200 billones de conexiones entre neuronas no hay forma de prefijarlo.

Se supone que la circuitería cerebral humana bascula sobre mil billones de sinapsis, cuya conectividad posibilita la percepción, la emoción, el pensamiento y la conducta. La neurociencia atribuye a la plasticidad sináptica el mecanismo subyacente en el aprendizaje y la memoria. En muchos tipos de plasticidad se requieren la modificación de los componentes sinápticos y los cambios en la expresión génica.

Al justificar su tesis de que el cerebro reconfigura constantemente su propia circuitería, Eagleman propicia que el lector centre la atención en cuatro puntos principales: sustitución cerebral, estimulación cerebral profunda, sinestesia y percepción del tiempo. En la sustitución sensorial se explica si los datos de los sentidos pueden suministrarse a través de canales sensoriales insólitos, es decir, si puede el cerebro aprender a extraer el significado de otras fuentes de información. La sustitución sensorial es una técnica no invasiva que palia la pérdida de un sentido suministrando su información a través de otro canal. Por su parte, la estimulación cerebral profunda nos adentra en los núcleos cerebrales para ayudar a la enfermedad de Parkinson y otros temblores. Se supone que la circuitería cerebral humana bascula sobre mil billones de sinapsis, cuya conectividad posibilita la percepción, la emoción, el pensamiento y la conducta. A la plasticidad sináptica le atribuye la neurociencia el mecanismo subyacente en el aprendizaje y la memoria. En muchos tipos de plasticidad se requieren la modificación de los componentes sinápticos y los cambios en la expresión génica.

Importa lo que el cerebro es. Pero importa más lo que hace. Sobre todo en condiciones límite. La idea de un sistema que puede ser cambiado por acontecimientos externos y mantener su nueva forma condujo al psicólogo William James a acuñar el término «plasticidad». La plasticidad cerebral, o neuroplasticidad, implica una remodelación constante a lo largo de la vida, hasta lo insospechado. La encefalitis de Rasmussen es una enfermedad inflamatoria crónica rara que afecta no a una zona circunscrita del cerebro, sino a un hemisferio entero. El tratamiento indicado es una hemisferectomía. La cirugía supone extraer la mitad de un tejido rosáceo que está en la base de la inteligencia, las emociones, el sentido del humor, el lenguaje, los miedos y amores. La mitad vacía del cráneo se rellena con líquido cefalorraquídeo, que en las neuroimágenes aparece en negro. Tras la remoción del hemisferio, el paciente se vuelve incontinente, sin poder andar ni hablar. Sin embargo, con terapia diaria puede recuperar ambas funciones, siguiendo los mismos pasos dados por los niños en uno y otro aprendizaje. Pasados los años, el paciente puede desenvolverse con basta normalidad, salvo en el uso de la mano derecha. Eso significa que el único hemisferio que le queda ha de reorganizarse para acometer las tareas de la vida sin la mitad de la maquinaria. No ocurre lo mismo con nuestros teléfonos inteligentes: si le rebanamos la mitad de su maquinaria electrónica, el ingenio no funciona.

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