Darwin en el cerebro. El triunfo de la biología sobre el espíritu

Este año se conmemoran 200 años del nacimiento de Charles Darwin y 150 años de la publicación de su libro “El origen de la especies". Mucho se ha escrito, y se han hecho eco los medios de comunicación, de lo que representa la contribución de Darwin al entendimiento del mundo natural. Por ejemplo, está claro que la teoría de Darwin de la evolución de las especies representa una magnífica manera de entender la biología en su sentido más amplio (lo que incluye la misma concepción de la Naturaleza Humana). Es decir, si después de Copernico dejamos de ser el centro del Universo, después de Darwin dejamos de ser el centro de la Naturaleza (desterrando eso de “a imagen y semejanza”…). Pero por otro lado, la aplicación de la teoría Darwinista a disciplinas más concretas dentro de la biología puede mejorar el entendimiento y la comprensión de las mismas. Este puede ser el caso de las Neurociencias y el Darwinismo Neuronal, teoría propuesta por el premio Nóbel de Fisiología y Medicina Gerald Edelman.

El Darwinismo Neuronal trata de explicar a través de la llamada Teoría de Selección de Grupos Neuronales (TNGS) el funcionamiento del cerebro. Pero no como si fuese un ordenador, sino relacionando directamente su desarrollo y estructura física con el comportamiento. De esta manera, el Darwinismo Neuronal pretende explicar las capacidades más complejas del cerebro humano, como los fenómenos conscientes, de manera que incluso se puedan construir artefactos conscientes en un futuro (ver entrevista reciente a Edelman). La TNGS, que propone como unidad de selección a grupos de neuronas interconectadas y no a una neurona sola, se podría resumir en los siguientes 3 procesos generales intrínsecos al desarrollo y actividad del cerebro (extraido de su libro, "Bright Air, Brilliant Fire: On The Matter Of The Mind":

1.- Una selección de grupos de neuronas (dependiendo de la actividad competitiva de las neuronas durante el desarrollo y posteriormente en el cerebro maduro).
2.- Una coordinación funcional entre esos grupos neuronales seleccionados (a través de lo que llama “interacciones reentrantes”, que implica la comunicación repetida entre esos grupos de neuronas).
3.- Unos mapas cerebrales globales (donde juega un papel nuclear las interacciones tálamo-corticales). Según Edelman, estos mapas cerebrales globales junto con la memoria son la base de la conducta.

Desde mi punto de vista, el Darwinismo aplicado al funcionamiento del cerebro es una idea genial, sobre todo por su simplicidad. Hay grupos de neuronas, como individuos, que se van a seleccionar dependiendo de su capacidad para interaccionar con el medio. En el cerebro, esta capacidad se mide por la mayor o menor actividad de unos grupos de neuronas en competición con otros. Así, se seleccionarán los grupos neuronales que tengan una mayor actividad porque proporcionarán “mejores respuestas conductuales” (más adaptativas) (sensoriales/motoras) en la interacción del cerebro, del organismo, con su entorno. Y esto es simple. El Darwinismo Neuronal no propone programas o algoritmos complejos, si no que lo importante es la información que proporciona la experiencia al interaccionar con el entorno. De hecho, esta teoría no considera al cerebro como un computador porque no se ejecuta un programa o algoritmo determinado con unos códigos programados para realizar una conducta específica. Más bien se selecciona un grupo neuronal que aporta una respuesta conductual apropiada de acuerdo a criterios internos de valor, aportados por la experiencia.

Finalmente, a parte de la aplicación del Darwinismo al funcionamiento del cerebro, no podemos olvidar la crucial contribución que hace Darwin a las neurociencias. Y es que desde Darwin el cerebro, al igual que el ser humano, pertenece al ámbito de la biología, de lo natural. Es decir, el comportamiento humano, fruto de la función cerebral, es también natural y por tanto se puede explicar sin la necesidad de espíritus o almas que moren en nuestro cerebro. Y así lo sugieren las incontables pruebas experimentales de las que disponemos hasta la fecha. Aunque mucho me temo que, al igual que ocurre con la teoría de la evolución de las especies de Darwin (ver, por ejemplo, el Diseño Inteligente), todavía habrá algunos reacios a aceptar la clara victoria de la biología como base de nuestra conducta sobre el alma y los espíritus. Ya veremos cuántos más Copernicos y Darwins serán necesarios para cerrar definitivamente las puertas del Paraíso.

Tito

Cerebro y magia

Imaginemos un mago que nos muestra en su mano izquierda un cubilete metálico vacío y en la derecha una moneda. Poco después deja caer en el cubilete la moneda y oímos un sonoro “clong”. A continuación alza su mano derecha, dirigiendo su mirada hacia ella, y con un rápido movimiento hace aparecer otra moneda que arroja al cubilete (oímos otro “clong”). El mago repite esta operación dos, tres... hasta seis veces y finalmente nos muestra el cubilete conteniendo las monedas que ha ido arrojando en él. ¿Cómo ha sido posible este prodigio? La mayoría contestaría que “la mano es más rápida que el ojo” y que no hemos podido ver cómo el mago va sacando las monedas de su mano derecha utilizando algún truco. La realidad, sin embargo, es que el mago no ha engañado a nuestros ojos sino a nuestro cerebro: las monedas siempre han estado en la mano izquierda, la que sostiene el cubilete, y el sonido que escuchamos se produce cuando deja caer una moneda, pero de su mano izquierda (por supuesto que en su mano derecha siempre hay otra moneda que debe hábilmente esconder y hacer aparecer). El mago demuestra tener así una gran intuición sobre la cognición humana ya que por un lado nos fuerza a dirigir nuestra atención (con su mirada) a la mano derecha, haciéndonos creer que ahí se encuentra el truco, y por otro nos induce a creer en una falsa relación causa-efecto para explicar el sonido que escuchamos (las monedas que aparecen en su mano derecha son arrojadas al cubilete).

Desde hace mucho tiempo la ciencia (en particular la psicología y la neurociencia) se ha interesado por este conocimiento intuitivo y práctico que los profesionales de la magia tienen de los procesos cognitivos. Un interés que se remonta a finales del siglo XIX, con estudios acerca de si los magos poseen capacidades motoras por encima de la media (en línea con la supuesta superioridad de la mano sobre la vista). En años recientes este acercamiento científico al mundo de la magia se ha revitalizado, y buen reflejo de ello es el simposio organizado en el 11th Annual Meeting of the Association for the Scientific Study of Consciousness (Las Vegas, junio de 2007) con el nombre de The Magic of Consciousness Symposium en el que se reunieron famosos magos estadounidenses (como James Randi) y científicos y filósofos (como Daniel Dennett) para discutir sobre estas cuestiones. El objetivo de estas reuniones es, por supuesto, diferente para unos y para otros: mientras que los magos quieren conocer las “debilidades” de nuestro sistema cognitivo para mejorar sus efectos mágicos, los neurocientíficos, sin embargo, buscan desarrollar nuevos métodos a partir de los trucos de magia que les permitan manipular en el laboratorio procesos cognitivos tales como la atención o la percepción sensorial. El objetivo último es por supuesto conocer mejor los sustratos neurobiológicos de dichos procesos: ya se están aplicando técnicas de neuroimagen para estudiar que circuitos son responsables por ejemplo de “ilusiones cognitivas” tales como aceptar causas mágicas para efectos imposibles (p. ej. la desaparición de un objeto).

El próximo 17 de marzo hemos organizado un seminario con el título “Cerebro, Ilusionismo y Consciencia” que sentará en la misma mesa a un neurocientífico, Salvador Soto-Faraco de la Universidad Pompeu-Fabra, y a un mago, Ramón Riobóo, autor del libro “La Magia Pensada: Magia con el Cerebro”. Se celebrará en la Facultad de Medicina de la UCM en el marco de la Semana Internacional del Cerebro 2009. La pregunta planteada: ¿Pueden los neurocientíficos estudiar los mecanismos cerebrales de la consciencia a partir de los trucos de magia?

Lupe

PD: Este apunte está escrito a partir de un artículo publicado en la sección Otra Mirada del periódico Tribuna Complutense (nº 83, 10 de marzo de 2009).

Sobre este tema se puede encontrar más información en la página de Susana Martínez-Conde, organizadora del simposio de Las Vegas.

Hace ya algún tiempo, en El cerebro de Darwin publicaron un par de apuntes sobre este tema que contienen ademán un montón de enlaces interesantes: Magia y cerebro o cómo Tamariz engaña a nuestras neuronas y Magia y cerebro (II).

Bioética y neuroprótesis

El pasado 26 de febrero se publicó en El País un artículo titulado "La fusión de mente y máquina está aquí" firmado por Javier Sampedro, primer espada de los redactores científicos del periódico (a años luz de algún otro del que ya hemos hablado por aquí). El artículo es básicamente una traducción comentada de un ensayo publicado ese mismo día en la revista Nature ("Man, machine and in between"). Básicamente se habla de las nuevas tecnologías (neuroprótesis, interfaces cerebro-ordenador) que permiten "ampliar" las capacidades del ser humano, fundamentalmente con fines terapéuticos (tema del que ya hablamos hace algún tiempo aquí) aunque también se discute la posibilidad de implantar estos dispositivos electrónicos en personas sanas. Tanto en el primer como en el segundo caso se pueden plantear diversos interrogantes éticos y la razón de este apunte es que creo que el artículo de El País no recoge completamente la tesis principal del ensayo de Nature: que los problemas éticos que estas tecnologías plantean no son esencialmente diferentes a los ya planteados por otro tipo de intervenciones y terapias (p.ej. farmacología). Un ejemplo es el de los tratamientos que tienen una doble consecuencia, la primera es la buscada con fines terapéuticos y la segunda es un efecto secundario: los implantes de estimulación profunda para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson (que pueden producir trastornos psiquiatricos e incluso elevadas tasas de suicidio) versus los fármacos antidepresivos (que en algunos casos también se asocian con altas tasas de suicidio). La aproximación bioética clásica para este tipo de casos (sopesar riesgos frente a beneficios del tratamiento) es lógicamente también aplicable al ámbito de las neuroprótesis. En definitiva, la conclusión del ensayo es que la (bio)ética está bien preparada para tratar las cuestiones que surgen como consecuencia de la investigación neurocientífica.

Lupe