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No es ningún secreto que el cerebro humano es algo maravilloso. Desde los movimientos que realizamos a diario hasta las emociones que expresamos, pasando por los sueños que parecen reales y los pensamientos que se agolpan en nuestra mente, el cerebro lo controla todo. Siglos de investigación han aportado muchas respuestas a sus innumerables misterios. Sabemos de las sinapsis y las neuronas que componen el cerebro, y los cirujanos más destacados ahora pueden trazar un mapa del cerebro de una persona y realizar operaciones que antes eran imposibles. Pero aún hay mucho que no entendemos. ¿Qué significa realmente estar consciente? ¿Por qué tenemos sesgos cognitivos cuando los hechos nos contradicen? ¿Y por qué hay personas psicópatas que ven el mundo de una forma totalmente diferente? En este libro explorarás algunas de las respuestas a estas preguntas, seguirás la vida de un neurocirujano pionero y revivirás algunos de los experimentos más extraños jamás realizados en la búsqueda interminable por comprender el cerebro.

ÍNDICE

Biología del cerebro

010	Evolución del cerebro
014	Izquierda frente a derecha
016	Células cerebrales
017	La barrera hematoencefálica
020	La glándula pituitaria
021	El cerebro se limpia solo
022	La ciencia de las emociones
028	¿Cómo creamos los recuerdos?

021

Un cerebro que se limpia solo

032

El poder de la imaginación

052

Xxxxxxxx

Neurociencia

050	¿Qué es la conciencia?
056	¿Por qué dormimos y soñamos?
060	La ciencia de escuchar música
062	El estudio de la neurociencia
064	Cirugía cerebral
068	Harvey Cushing
070	Prótesis neuronales

050

¿Qué es la conciencia?

074

Mindtricks

Trucos de la mente

074	Trucos mentales
082	El efecto placebo
088	Sesgos cognitivos

Brainpower

032	El poder de la imaginación
036	Cómo ve el cerebro
038	Reconocimiento facial
042	Sincronización anticipatoria
043	Toma de decisiones
044	Lucha o huida

00

088

Sesgos cognitivos

Daños y enfermedades

096	Enfermedades del cerebro
100	10 experimentos famosos
108	Psicópatas: ¿locos o malvados?

096

Enfermedad cerebral

122

El futuro de la cirugía cerebral

100

10 experimentos famosos

124

Los próximos pasos en neurociencia

El futuro del cerebro humano

114	Tecnología cerebral
122	El futuro de la cirugía cerebral
124	Los próximos pasos en neurociencia

010	La evolución del cerebro
¿Cómo se desarrolla nuestro cerebro?
014	El hemisferio izquierdo frente al derecho
Explicando el mito del    cerebro «creativo» y el «lógico»
016	Células cerebrales
Las células clave que permiten que tu     cerebro funcione
017	La barrera hematoencefálica
Descubre cómo este ingenioso colchón craneal     protege tu cerebro al tiempo que     deja pasar los nutrientes que necesitas     para sobrevivir
020	La glándula pituitaria
Todos se inclinan ante la glándula maestra
021	Un cerebro que se limpia solo
Cuando te vas a dormir, el cerebro se prepara para una limpieza a fondo
022	La ciencia de las emociones
Comprende la química     que hay detrás de tus numerosas emociones
028	¿Cómo creamos los recuerdos?
Descubre cómo el cerebro genera     y almacena los recuerdos en este    artículo inolvidable

010

014

017

022

020

028

El ser humano

Descritos como lo más complejo del universo, nuestros cerebros son realmente asombrosos

El cerebro representa solo el dos por ciento de nuestro peso corporal total, pero en su interior se concentran aproximadamente 86 000 millones de neuronas, rodeadas por 180 000 kilómetros de fibras aisladas conectadas en 100 billones de sinapsis. Es un gigantesco superordenador biológico.
Las células del cerebro se comunican mediante señales eléctricas. Cuando se envía un mensaje, se abren miles de canales microscópicos, lo que permite que los iones con carga positiva inunden la membrana. A continuación, más de un millón de bombas en miniatura en cada célula devuelven los iones a su lugar, preparándolos para el siguiente impulso.
Los cuerpos celulares de las neuronas y sus conexiones se encuentran dentro de la materia gris, que consume el 94 % del oxígeno que llega al cerebro. Las diferentes áreas se encargan de distintas funciones, y lo que las conecta entre sí es una red de fibras grasas llamada materia blanca.
Cuando una señal llega al extremo de una célula nerviosa, pequeños paquetes de señales químicas se derraman sobre las neuronas circundantes. Estas conexiones, llamadas sinapsis, permiten que los mensajes pasen de una célula a la siguiente. Cada neurona puede recibir miles de entradas, coordinándolas en el tiempo y el espacio, y por tipo de sustancia química, para decidir qué hacer a continuación.
Los científicos han estado estimulando el cerebro eléctrica y químicamente para ver cómo responde a diferentes señales, registrando la actividad eléctrica para cartografiar los pensamientos y utilizando técnicas de imagen como la resonancia magnética funcional para rastrear los aumentos del flujo sanguíneo que revelan cuándo se activan las células nerviosas. Las células del cerebro también pueden estudiarse en el laboratorio. Gracias a estas investigaciones sabemos más que nunca sobre esta increíble estructura, pero nuestro conocimiento apenas está comenzando. Queda mucho más por aprender.

Desarrollo cerebral

De una sola célula a una red increíblemente compleja en solo nueve meses

A las pocas semanas de la fecundación, comienzan a formarse los progenitores neurales; estas células madre se convertirán posteriormente en todas las células del sistema nervioso central. Se organizan en un tubo neural cuando el embrión apenas tiene el tamaño de la punta de un bolígrafo, y entonces comienza la formación de patrones, que determina la organización estructural del cerebro y la médula espinal. En su momento de mayor crecimiento, el cerebro en desarrollo puede generar 250 000 nuevas neuronas cada minuto. Cuando nace el bebé, el proceso aún no ha concluido. Sin embargo, a los dos años, el cerebro alcanza el 80 % de su tamaño adulto.

Formación del cerebro

Esta asombrosa estructura se forma y se perfecciona a medida que avanza el embarazo

Cerebro posterior

Mesencéfalo

Cerebro anterior

Las neuronas piramidales, como estas, se encuentran en el hipocampo, la corteza y la amígdala

20 vatios
Tu cerebro es increíblemente eficiente: consume menos energía que una bombilla normal.

Médula espinal

4 semanas
El desarrollo cerebral comienza tan solo tres semanas después de la fecundación. La primera estructura que se forma es el tubo neural, que se divide en regiones que más tarde se convertirán en el prosencéfalo, el mesencéfalo, el rombencéfalo y la médula espinal.

6 semanas
La estructura del cerebro y la médula espinal ya está formada y se va perfeccionando gradualmente, controlada por gradientes de moléculas de señalización que asignan diferentes áreas a distintas funciones.

¿Por qué el cerebro tiene arrugas?

El cerebro se pliega sobre sí mismo para aumentar su capacidad de procesamiento

Los pliegues y recovecos de nuestro cerebro son una rareza biológica que solo compartimos con unas pocas especies más, entre ellas los delfines, algunos primates y los elefantes. Se trata de una ingeniosa adaptación evolutiva que permite a las especies inteligentes comprimir una enorme cantidad de tejido cortical en un espacio reducido, lo que hace posible que una capacidad intelectual enorme quepa en nuestros cráneos relativamente pequeños.
El pliegue comienza durante el segundo trimestre del embarazo, creando crestas (giros) y fisuras (surcos), pero la biología que subyace a estas arrugas distintivas es más extraña de lo que podrías imaginar. La organización del cerebro viene determinada por complejas cascadas de señales químicas, pero la forma general parece ser el resultado de la física más simple. La materia gris se encuentra en la parte exterior del cerebro y, durante el desarrollo, su crecimiento supera rápidamente al de la materia blanca que hay debajo. Esto ejerce una tensión mecánica sobre la estructura, lo que obliga a la parte exterior a combarse y curvarse.

Ratón

Macaco

Gato

Chimpancé

Elefante

Dolphin

Humano

Los cerebros más surcados se asocian con una mayor inteligencia (el tamaño de los cerebros no se muestra a escala)

11 semanas
A medida que el embrión crece, el cerebro sigue aumentando de tamaño y las neuronas migran y se organizan. La superficie del cerebro comienza a pliegarse gradualmente. En este momento, el feto solo mide unos cinco centímetros de longitud.

El cerebro puede regenerarse
Las investigaciones han demostrado que ciertas áreas del cerebro adulto pueden seguir produciendo nuevas neuronas, un proceso conocido como neurogénesis.

Nacimiento
Antes de que nazca un bebé, se pierde aproximadamente la mitad de las células nerviosas del cerebro y se podan las conexiones, quedando solo las más útiles. Este proceso continúa tras el nacimiento.

«Nuestro cerebro contiene
86 000 millones de neuronas y 180 000 kilómetros de fibras»

© Thinkstock; Ilustraciones de Jo Smolaga

Dentro de tu cerebro

Adéntrate en la estructura del cerebro humano y descubre qué función desempeñan sus partes principales

Es un ordenador, una máquina pensante, un órgano rosado y graso, y una vasta colección de neuronas, pero ¿cómo funciona realmente? El cerebro humano es increíblemente complejo; de hecho, más complejo que cualquier otra cosa en el universo conocido. El cerebro consume energía sin esfuerzo, almacena recuerdos, procesa pensamientos y reacciona ante el peligro.
En cierto modo, el cerebro humano es como el motor de un coche. El combustible —que podría ser el sándwich que te has comido en el almuerzo o un donut de azúcar en el desayuno— hace que las neuronas se activen en una secuencia lógica y se conecten con otras neuronas. Esta combinación de neuronas ocurre a una velocidad increíble, pero la reacción en cadena podría ayudarte a componer una sinfonía o recordar pasajes enteros de un libro, ayudarte a pedalear en una bicicleta o escribir un correo electrónico a un amigo.
Los científicos apenas están empezando a comprender cómo funcionan estas neuronas cerebrales; aún no han descubierto cómo desencadenan una reacción cuando tocas una estufa caliente, por ejemplo, o por qué puedes regenerar células cerebrales cuando haces ejercicio en el gimnasio.
Las conexiones dentro del cerebro son muy similares a las de  Internet: las conexiones intercambian información constantemente. Sin embargo, incluso Internet es bastante simplista en comparación con las neuronas.
Hay alrededor de 10 000 tipos de neuronas en el cerebro, y cada una establece miles de conexiones. Así es como el cerebro procesa la información o determina cómo mover un brazo y agarrar una superficie. Estos cálculos, percepciones, recuerdos y reacciones ocurren casi instantáneamente, y no solo unas pocas veces por minuto, sino millones. Según Jim Olds, director de investigación de la Universidad George Mason, si Internet fuera tan complejo como nuestro sistema solar, entonces el cerebro sería tan complejo como nuestra galaxia. En otras palabras, tenemos mucho que aprender. La ciencia no ha dejado de intentarlo y ha realizado descubrimientos recientes sobre cómo nos adaptamos, aprendemos nueva información y podemos, de hecho, aumentar la capacidad cerebral.
En el sentido más básico, nuestro cerebro es el centro de todas las entradas y salidas del cuerpo humano. La Dra. Paula Tallal, codirectora de Neurociencia en la Universidad de Rutgers, afirma que el cerebro procesa constantemente información sensorial, incluso desde la infancia. «Lo más fácil es pensar en el cerebro en términos de entradas y salidas», dice Tallal. «Las entradas son información sensorial; las salidas son cómo nuestro cerebro organiza esa información y controla nuestros sistemas motores».
Tallal afirma que una de las funciones principales del cerebro es aprender a predecir lo que vendrá a continuación. En su investigación para Scientific Learning, ha descubierto que a los niños pequeños les gusta que les lean el mismo libro una y otra vez porque así es como el cerebro registra las señales acústicas que se convierten en fonemas (sonidos) para formar palabras habladas.
«Aprendemos a unir las cosas para que se conviertan en secuencias fluidas», afirma. Estas secuencias fluidas son observables en el cerebro, que interpreta el mundo exterior y le da sentido. El cerebro es, en realidad, una serie de «autopistas» interconectadas que transportan «datos» de una parte del cuerpo a otra.
Tallal afirma que otra forma de concebir el cerebro es dividiéndolo en áreas inferiores y superiores. La médula espinal transmite la información al tronco cerebral y, de ahí, a la corteza cerebral, que controla los pensamientos y los recuerdos. Curiosamente, el cerebro funciona realmente como un potente ordenador, no solo determinando los movimientos, sino también registrando recuerdos que pueden recuperarse rápidamente.
Según el Dr. Robert Melillo, neurólogo y fundador de los Brain Balance Centers (www.brainbalancecenters.com), el cerebro predetermina las acciones y calcula los resultados aproximadamente medio segundo antes de llevarlas a cabo (o incluso más rápido en algunos casos). Esto significa que cuando extiendes la mano para abrir una puerta, tu cerebro ya ha predeterminado cómo mover el codo y cerrar la mano; es posible que incluso haya simulado este movimiento más de una vez, antes incluso de que realices la acción.
Otro aspecto interesante del cerebro es que hay movimientos voluntarios y otros involuntarios. Algunas secciones del cerebro pueden controlar un movimiento voluntario, como dar golpecitos en la rodilla al compás de la música. Otra sección controla los movimientos involuntarios, como la forma de caminar, que se hereda de los padres.

Gánglios basales (no visibles)
Regulan los movimientos involuntarios, como la postura y la marcha al caminar, y también controlan los temblores y otras irregularidades. Esta es la zona del cerebro donde puede desarrollarse la enfermedad de Parkinson.

Hipotálamo
Controla funciones metabólicas como la temperatura corporal, la digestión, la respiración, la presión arterial, la sed, el hambre y el deseo sexual, además de transmitir la sensación de dolor y regular algunas hormonas.

Partes del cerebro

¿Cuáles son, pues, las partes del cerebro? Según Olds, hay tantas que casi no se pueden contar: quizá un centenar o más, dependiendo de a quién se le pregunte. Sin embargo, hay algunas áreas clave que controlan determinadas funciones y almacenan pensamientos y recuerdos.

Corteza cerebral
La «materia gris» del cerebro controla la cognición, la actividad motora, las sensaciones y otras funciones de nivel superior. Incluye las áreas de asociación que ayudan a procesar la información. Estas áreas de asociación son lo que distingue al cerebro humano de otros cerebros.

Funciones de la corteza cerebral

Lóbulo frontal
Este controla principalmente sentidos como el gusto, el oído y el olfato. Las áreas de asociación podrían ayudarnos a identificar el lenguaje y el tono de voz de una persona.

La corteza cerebral es esa parte arrugada que se ve en las imágenes del cerebro

Movimientos complejos

Movimiento esquelético

Lóbulo parietal
Aquí es donde el cerebro percibe el tacto y cualquier cosa que interactúe con la superficie de la piel, lo que nos permite ser conscientes de las sensaciones de nuestro cuerpo y de dónde nos encontramos.

Resolución de problemas

Sensaciones táctiles y cutáneas

Cerebelo
Está formado por dos hemisferios cerebrales que controlan la actividad motora, la planificación de los movimientos, la coordinación y otras funciones corporales. Esta parte del cerebro pesa unos 200 g (frente a los 1.300 g de la corteza cerebral principal).

Sistema límbico
Es la parte del cerebro que controla el pensamiento intuitivo, las respuestas emocionales y los sentidos del olfato y del gusto.

Discurso

Audiencia

Corteza prefrontal
Esta controla las funciones ejecutivas, como la planificación compleja, la memorización, las habilidades sociales y verbales, y todo aquello que requiera un pensamiento avanzado e interacciones. En los adultos, ayuda a determinar si una acción tiene sentido o es peligrosa.

Idioma

Recibe señales de los ojos

Análisis de la señal ocular

Análisis de sonidos

Lóbulo temporal
Esto es lo que distingue al cerebro humano: la capacidad de procesar e interpretar lo que otras partes del cerebro oyen, perciben o saborean, y a continuación determinar una respuesta.

«En cierto sentido, la función principal del cerebro consiste en ordenar la información: interpretar el mundo exterior y darle sentido»

¿Eres más de la parte izquierda o de la derecha del cerebro?

En realidad, no eres ninguna de las dos cosas. Descubre la verdad que se esconde tras nuestra forma de pensar

Es cierto que los distintos hemisferios del cerebro realizan tareas diferentes, pero ¿definen realmente estas asimetrías anatómicas nuestra personalidad? Algunos psicólogos sostienen que las personas creativas y artísticas tienen un hemisferio derecho más desarrollado, mientras que las personas analíticas y lógicas dependen en mayor medida del hemisferio izquierdo, pero hasta ahora han faltado pruebas que respalden esta división en dos mitades.
Un equipo de la Universidad de Utah intentó responder a esta pregunta dividiendo el cerebro en 7.000 regiones y analizando las resonancias magnéticas funcionales de más de 1.000 personas con el fin de determinar si las redes de un lado del cerebro eran más fuertes que las del otro.
A pesar de la popularidad del mito del cerebro izquierdo frente al derecho, el equipo (que publicó sus hallazgos en la revista PLOS ONE) no encontró diferencias en la fuerza de las redes de cada hemisferio ni en la cantidad de uso que hacemos de cada lado de nuestro cerebro. En cambio, demostraron que el cerebro se parece más a una red de ordenadores. Los nervios locales pueden comunicarse de forma más eficiente que los distantes, por lo que, en lugar de enviar cada señal de un hemisferio al otro, las neuronas que necesitan estar en comunicación constante tienden a desarrollarse en centros locales organizados.
Los centros con funciones relacionadas se agrupan, desarrollándose preferentemente en el mismo lado del cerebro y permitiendo así que los nervios se comuniquen rápidamente a escala local. Un ejemplo es el procesamiento del lenguaje: en la mayoría de las personas, las regiones del cerebro implicadas en el habla, la comunicación y el razonamiento verbal se encuentran todas en el lado izquierdo.
Algunas áreas del cerebro son menos simétricas que otras, pero ambos hemisferios se utilizan de forma relativamente equitativa, aunque para cosas diferentes. No hay nada que indique que no se pueda ser un científico brillante y un gran artista al mismo tiempo; basta con fijarse en Leonardo da Vinci.

Análisis del cerebro humano

¿Qué función desempeñan realmente las diferentes partes del cerebro?

Área de Broca (habla)
El área de Broca es la responsable de la capacidad de hablar y casi siempre se encuentra en el lado izquierdo del cerebro.

Lóbulo parietal (presión, gusto)
Los lóbulos parietales procesan la información sensorial y participan en la percepción espacial y la orientación.

Lóbulo frontal (planificación, resolución de problemas)
En la parte frontal de cada hemisferio se encuentra el lóbulo frontal. El lado izquierdo está más implicado en el lenguaje y el razonamiento verbal, mientras que el lado derecho se encarga de la atención.

Lóbulo occipital (visión)
La información que llega desde los ojos se procesa en la parte posterior del cerebro, en la corteza visual.

Corteza auditiva (oído)
La corteza auditiva se encarga de procesar la información procedente de los oídos y se encuentra en ambos lados del cerebro, en los lóbulos temporales.

Lóbulo temporal (audición, reconocimiento facial, memoria)
Los lóbulos temporales intervienen en el procesamiento del lenguaje y la memoria visual.

Área de Wernicke (procesamiento del lenguaje)
Esta región del cerebro es responsable del procesamiento del lenguaje y se encuentra en el hemisferio izquierdo.

Una imagen microscópica de la red neuronal extremadamente compleja del cerebro

El cerebro humano es tan potente que se necesitaron 82 944 procesadores informáticos y 40 minutos para simular tan solo un segundo de su actividad

Identidad equivocada

El mito del cerebro izquierdo frente al derecho se basa, en realidad, en investigaciones científicas galardonadas con el Premio Nobel. En la década de 1940, se probó un tratamiento radical para la epilepsia: los médicos seccionaron el cuerpo calloso de un pequeño número de pacientes, dividiendo efectivamente sus cerebros en dos. Si a un paciente se le mostraba un objeto en su campo de visión derecho, no tenía dificultad para nombrarlo, pero si se le mostraba el mismo objeto desde la izquierda, no podía describirlo. El habla y el lenguaje se procesan en el lado izquierdo del cerebro, pero la información del ojo izquierdo se procesa en el derecho. Los pacientes eran incapaces de decir lo que veían, pero podían dibujarlo. Los psicólogos se preguntaron si las diferencias entre los dos hemisferios podrían dar lugar a dos tipos de personalidad distintos: el de cerebro izquierdo y el de cerebro derecho.

Izquierda

Derecha

Planificador

Impulsivo

Rational

Emocional

Creatividad

Precise

Intuitivo

Lógico

Amantes de los perros

Espiritual

Amantes de los gatos

Pon tu cerebro a prueba de forma divertida

1 Mejora tu memoria
Mira esta lista de objetos durante un minuto, luego tapa la página y comprueba cuántos eres capaz de recordar:
¿Te resulta difícil? Inténtalo de nuevo, pero esta vez inventa una historia en tu cabeza, relacionando los objetos entre sí en un relato.
… Ya te haces una idea. Hazla tan absurda como quieras; las cosas extrañas son mucho más fáciles de recordar que las cotidianas.
2 Retrasa el envejecimiento cerebral
Aprender un nuevo idioma es una de las mejores formas de mantener tu cerebro activo. Aquí tienes cuatro nuevas formas de decir «hola»:
• Polaco: Czesc! (che-sh-ch)
• Ruso:   Zdravstvuj
(zdrah-stvooy)
• Árabe: Marhaba (mar-ha-ba)
• Suajili:   Hujambo (hud-yambo)

Moneda
Pato
Llave
Lápiz
Teléfono
Patata
Taza de té
Cerilla
Uva
Funda de almohada
Bicicleta
Mesa

«Volcadas, había tazas de té por todas partes»

«Duck abrió la puerta de su casa y se encontró con su mesa

´

© Corbis; Thinkstock

Células cerebrales

Descubre qué es lo que realmente pasa en tu cabeza

Nuestro cerebro es algo increíble. Es una de las estructuras más complejas del universo conocido y, desde hace décadas, los científicos lo han estado analizando para descubrir de qué está compuesto y cómo funciona.
El cerebro es un circuito eléctrico y químico, y las células nerviosas, o neuronas, son sus componentes. Cada una tiene un cuerpo celular, que contiene su código genético, un axón para transmitir impulsos eléctricos y dendritas para recibirlos.
Están conectadas entre sí en uniones conocidas como sinapsis. Cuando llega un impulso, se liberan paquetes de moléculas que transmiten el mensaje. Cada neurona establece miles de conexiones, lo que da lugar a los complejos patrones que impulsan el pensamiento humano.
Hay cientos de tipos diferentes de neuronas en el cerebro, clasificadas según su estructura y función únicas, y se descubren más continuamente. Pero no pueden funcionar por sí solas. Cuentan con el apoyo de una red de células gliales, un nombre que literalmente significa «pegamento».
Hay tres tipos principales de células gliales. Los oligodendrocitos tienen ramificaciones grasas que envuelven los axones conductores de las células nerviosas, como el revestimiento plástico de los cables eléctricos. Esto proporciona aislamiento, evitando que las señales se crucen y acelerando su transmisión a lo largo de la cadena.
La microglía forma parte del sistema inmunitario y actúa como un equipo de limpieza interno, localizando patógenos y eliminando residuos del cerebro. Luego están los astrocitos, con forma de estrella, que se extienden entre las células nerviosas y los vasos sanguíneos con sus brazos largos y delgados, transportando nutrientes, eliminando productos de desecho e incluso participando en la señalización química.

Bajo el microscopio

Microglia
Son células inmunitarias especializadas que ayudan a mantener el cerebro sano y libre de enfermedades.

Si se observa el cerebro más de cerca, se aprecia una compleja red de diferentes células

Oligodendrocito
Estas células proporcionan aislamiento, envolviendo las neuronas con membranas grasas para acelerar sus señales eléctricas.

Neurona
Son las células nerviosas encargadas de transmitir y recibir las señales eléctricas y químicas en el cerebro.

Dendrita
Estos procesadores ramificados reciben miles de señales procedentes de otras neuronas.

¿Cuántas celdas?

Es difícil saber con exactitud cuántas células hay en el cerebro. Las neuronas individuales tienen axones largos y delgados y ramificaciones dendríticas que se entrecruzan con las de sus vecinas, formando una masa enmarañada que resulta casi imposible de examinar con precisión. Una de las estimaciones más citadas es de 100 000 millones de neuronas, con entre tres y diez veces más células gliales de apoyo, pero las últimas investigaciones sugieren que estas cifras son, de hecho, erróneas.
Utilizando una nueva técnica para contar células, los científicos han obtenido una cifra diferente. Cada célula tiene un núcleo, y se pueden teñir para facilitar la distinción entre si pertenecen a una neurona o a una célula glial. En lugar de contarlas bajo el microscopio, los investigadores abrieron las células y las convirtieron en una «sopa» para poder contarlas rápidamente con una máquina. Mediante esta técnica, revelaron que hay cerca de 86 000 millones de neuronas y aproximadamente el mismo número de células gliales, una cifra muy inferior a la esperada.

Las distintas partes del cerebro contienen un número diferente de células

|  Cómo funciona

Esta imagen microscópica muestra a los astrocitos agarrándose a los vasos sanguíneos con sus «patas»

Astrociito
Estas células con forma de estrella sirven de soporte a las neuronas, les proporcionan nutrientes, eliminan los residuos y contribuyen a la transmisión de señales.

Axon
Esta parte de la neurona transmite señales eléctricas a las células vecinas.

Sinapsis
En estas uniones se intercambian señales químicas, que transmiten mensajes de una neurona a otra.

© Thinkstock; Shutterstock

La barrera hematoencefálica

Proteger el cerebro

Echa un vistazo más de cerca a la barrera que protege tus neuronas

Esta barrera biológica protege tu cerebro

Y Se podría decir que el cerebro es el órgano más importante del cuerpo, y es fundamental que no se vea afectado por sustancias químicas nocivas o infecciones agresivas. Para proteger las células nerviosas, el cuerpo crea una barrera biológica denominada barrera hematoencefálica.
Los vasos sanguíneos son la autopista del cuerpo humano: transportan nutrientes y oxígeno a los tejidos y eliminan los productos de desecho, pero, por desgracia, también pueden transportar sustancias químicas nocivas e infecciones. En la mayor parte del cuerpo, las sustancias químicas pueden atravesar libremente las paredes de los vasos sanguíneos, filtrándose entre las células y llegando a los tejidos, pero, afortunadamente, esto no ocurre en el cerebro.
Para evitar que entren contaminantes no deseados, las células que recubren los vasos sanguíneos están estrechamente unidas entre sí por estructuras llamadas «uniones estrechas». Unas hebras en forma de red fijan la membrana de una célula a la de la siguiente, formando un sello que impide cualquier fuga a través de las grietas.
Envuelta alrededor de estas células se encuentran las pericitos, que son células con la capacidad de contraerse como un músculo, controlando la cantidad de sangre que pasa por los vasos. Justo fuera de las pericitos, un tercer tipo de célula, los astrocitos, extienden largas prolongaciones que producen sustancias químicas para ayudar a mantener la barrera.
Algunas moléculas grandes, como las hormonas, sí necesitan entrar y salir del cerebro, y hay zonas en las que la barrera es más débil para permitir su paso. Una de estas regiones, llamada «área postrema», es especialmente importante para detectar toxinas. También se conoce como el «centro del vómito», ¡y probablemente puedas imaginar lo que ocurre cuando se activa!

Vasos sanguíneos
La sangre transporta nutrientes vitales, pero también puede transportar sustancias que podrían dañar el cerebro.

Astrocitos
Estas células de apoyo reciben su nombre por su forma estrellada y cuentan con largas prolongaciones que liberan sustancias químicas para ayudar a mantener la barrera.

Transportadores
Los transportadores especializados de la superficie de las células de los vasos sanguíneos transportan moléculas importantes, como la glucosa, a través de la barrera.

Célula endotelial
Estas células forman las paredes de los vasos sanguíneos, envolviéndolos para crear los tubos huecos que transportan la sangre hacia y desde el cerebro.

Cerebro
La barrera hematoencefálica ayuda a mantener el delicado equilibrio químico que permite que el cerebro funcione con normalidad.

Fugas
La barrera no es capaz de impedir el paso de todo. El agua, las moléculas liposolubles y algunos gases pueden atravesarla.

Pericito
Estas células son capaces de contraerse, lo que ayuda a regular el flujo sanguíneo que circula por los capilares del cerebro.

Unión estrecha
Las células que recubren los vasos sanguíneos están estrechamente entrelazadas, lo que impide que las moléculas se cuelen por los huecos.

Superando la barrera

Si nada pudiera atravesar la barrera hematoencefálica, las células cerebrales morirían rápidamente. De hecho, el agua y algunos gases la atraviesan con facilidad, y las células son capaces de absorber moléculas importantes, como los azúcares, y hacerlas pasar al otro lado. Las moléculas que se disuelven en la grasa también pueden colarse, lo que permite que sustancias químicas como la nicotina y el alcohol pasen fácilmente al cerebro. Sin embargo, hay un problema. La mayoría de los medicamentos son demasiado grandes o tienen una carga demasiado alta para atravesarla, y si un paciente padece una afección neurológica como la depresión o la demencia, tratar el cerebro directamente supone un verdadero reto. Los investigadores están trabajando en formas de romper la barrera, incluyendo la administración de tratamientos directamente en el líquido que rodea el cerebro, la alteración de la barrera haciendo que los vasos sanguíneos se vuelvan permeables e incluso el diseño de moléculas «caballo de Troya» para introducir los tratamientos de forma encubierta.

© SPL; Phototake

Mente brillante

Esta foto psicodélica es una imagen transversal a todo color del cerebro humano.

© Getty Images

La glándula pituitaria de cerca

¿Qué hace esta fábrica de hormonas y por qué no podríamos vivir sin ella?

La glándula pituitaria, del tamaño de un guisante, se encuentra en la base del cerebro, cerca del hipotálamo. A simple vista, parece una parte relativamente insignificante del cerebro, pero en realidad desempeña un papel fundamental en muchos sistemas vitales.
A menudo denominada la «glándula maestra», no solo libera hormonas que controlan diversas funciones, sino que también estimula la actividad de otras glándulas, como los ovarios y los testículos.
La glándula pituitaria se compone de tres secciones llamadas lóbulos: el anterior, el posterior y el intermedio, este último considerado parte del lóbulo anterior en los seres humanos. Estas secciones colaboran con el hipotálamo, que supervisa las hormonas en la sangre y estimula a la glándula pituitaria para que produzca o libere las hormonas adecuadas si los niveles descienden demasiado.
El lóbulo anterior produce siete hormonas importantes, entre las que se incluyen las que regulan el crecimiento y la reproducción. La hormona adrenocorticotrópica (ACTH) actúa sobre las glándulas suprarrenales para producir cortisol y controla el metabolismo, mientras que la hormona luteinizante desencadena la ovulación en las mujeres y estimula la producción de testosterona en los hombres. El lóbulo posterior, por su parte, no genera hormonas por sí mismo, pero almacena dos: la hormona antidiurética (ADH), que disminuye la producción de orina haciendo que los riñones devuelvan más agua a la sangre, y la oxitocina, que indica al útero que se contraiga durante el parto y también estimula la producción de leche.

La glándula maestra en contexto

¿En qué parte del cerebro humano se encuentra este productor de hormonas de vital importancia?

Hipotálamo
La secreción de hormonas por parte de la glándula pituitaria está controlada directamente por esta parte del cerebro, que conecta los sistemas nervioso y endocrino.

Tallo hipofisario
Es la estructura que conecta los lóbulos hipofisarios con el hipotálamo.

Lóbulo posterior
Este lóbulo no produce hormonas por sí mismo, pero almacena y libera algunas, como la ADH, que se producen en otras partes del hipotálamo.

Capilares
Las hormonas se intercambian entre el lóbulo anterior y el hipotálamo a través de una red de capilares.

El gigantismo en el punto de mira

La glándula pituitaria también produce la hormona del crecimiento, que en los adultos controla la cantidad de músculo y grasa del cuerpo y desempeña un papel fundamental en el sistema inmunitario. En los niños, la hormona del crecimiento tiene un efecto muy notable en el aumento de la estatura y la masa corporal hasta la edad adulta. Sin embargo, a veces la glándula pituitaria se vuelve hiperactiva —a menudo como resultado de un tumor benigno— y produce un exceso de hormona del crecimiento. En estos casos, una persona puede alcanzar una estatura muy superior a la media, con un crecimiento proporcional de las manos, los pies y los rasgos faciales. Aunque esto pueda no parecer tan grave, el gigantismo casi siempre va acompañado de otros problemas de salud, como trastornos esqueléticos, fuertes dolores de cabeza y afecciones más graves que pueden poner en peligro la vida, como los trastornos cardíacos. Si se diagnostica a tiempo, tratamientos como los fármacos que inhiben la producción de la hormona del crecimiento y la extirpación quirúrgica del tumor pueden ayudar a evitar las afecciones más graves del gigantismo.

Lóbulo anterior
Subdividido en tres partes, entre las que se incluye el delgado lóbulo intermedio, produce siete tipos de hormonas, cada una de las cuales actúa sobre órganos específicos.

Tiroides
Una de las glándulas endocrinas más grandes, que regula el metabolismo, está a su vez regulada por la glándula pituitaria.

© Alamy

Cerebros autolimpiables

Contamos con un sistema integrado para eliminar los residuos tóxicos de entre nuestras células cerebrales

El proceso de limpieza

El líquido cefalorraquídeo elimina las impurezas acumuladas durante el día mientras dormimos

El sueño es uno de los grandes misterios del cerebro, pero las investigaciones han revelado un intrigante sistema de limpieza nocturno.
El cerebro está protegido por una barrera creada y mantenida por unas células llamadas astrocitos. Estas se adhieren a los vasos sanguíneos, controlando lo que entra y sale, y el espacio entre la pared del vaso y estas células parece desempeñar un papel crucial en el mantenimiento de la limpieza del cerebro.
Por la noche, los astrocitos relajan su agarre y el espacio se llena de un líquido transparente llamado líquido cefalorraquídeo (LCR). Este líquido es empujado por el movimiento de los vasos sanguíneos subyacentes, fluyendo a través de los astrocitos y hacia los espacios entre las células cerebrales. A su paso, recoge residuos y desechos, transportando las partículas de vuelta al torrente sanguíneo para que puedan ser eliminadas del cerebro.

Astrociito
Estas células de soporte con forma de estrella rodean los vasos sanguíneos del cerebro.

Extremidad del pie
Los astrocitos tienen largas proyecciones llamadas «pies», que se unen para formar canales alrededor de los vasos sanguíneos.

Líquido cefalorraquídeo (LCR)
El cerebro está bañado por un líquido transparente que transporta nutrientes hacia el interior y elimina los productos de desecho.

Flujo
Por la noche, los canales que rodean los vasos sanguíneos se ensanchan, lo que permite que el líquido cefalorraquídeo recorra el cerebro.

Los seres humanos no son los únicos que tienen líquido cefalorraquídeo; todos los vertebrados —incluidos los chimpancés— lo tienen

Residuos
Las células cerebrales generan constantemente productos de desecho que pueden causar daños si se acumulan.

Eliminación de residuos
A medida que el LCR fluye por el cerebro, los productos de desecho son transportados hacia los vasos sanguíneos, desde donde pueden eliminarse a través del torrente sanguíneo.

© Ilustración de Art Agency/Nick Sellers

The

science

de

emotiones

Cómo nuestros cerebros primitivos desarrollaron la forma perfecta de mantenernos a salvo controlando las sustancias químicas de nuestra mente para moderar nuestro comportamiento

Texto de Charlie Evans

© Getty

¿Cómo te sientes ahora mismo? ¿Estás relajado, tumbado en el sofá y escuchando los suaves sonidos del coro matutino de pájaros fuera de tu ventana? ¿O tal vez estás tenso, con los hombros encogidos, mientras intentas disfrutar de cinco minutos de paz en una oficina ajetreada? Se podría pensar que es fácil saber si estamos felices o tristes, enfadados o tranquilos, pero los seres humanos pasamos por una gama tan amplia de emociones a lo largo de nuestras vidas que puede resultar difícil distinguirlas unas de otras.
Las emociones no son una experiencia sencilla. Cada vez que sientes algo, tu cuerpo inicia un cambio fisiológico, una liberación química y una respuesta conductual. Este proceso implica la colaboración de múltiples procesos, incluidos tus órganos principales,

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neurotransmisores y el sistema límbico. El sistema límbico es la parte más primitiva del cerebro; se cree que se desarrolló por primera vez en los primeros mamíferos. Está repleto de antiguas vías neuronales que activan nuestras emociones en respuesta a los estímulos y controlan nuestra respuesta de «lucha o huida» a través del sistema nervioso autónomo.
Esta respuesta surgió de la necesidad de tomar decisiones basadas en nuestras emociones. A medida que nuestro cuerpo se llena de adrenalina y nuestro corazón comienza a latir con fuerza, nos preparamos para reaccionar. ¿Nos quedamos para luchar contra el oso que ha venido en busca de comida, o huimos a un lugar seguro? Todavía podemos sentir los efectos de esta respuesta. Cuando nos recriminan por no haber lavado los platos, podemos sentir la misma respuesta de lucha o huida a medida que la adrenalina comienza a inundar nuestro sistema. Nuestro ritmo cardíaco y nuestra respiración se aceleran, los pelitos de nuestros brazos pueden erizarse y nuestras manos se sienten sudorosas mientras decidimos si nos quedamos a discutir o si huimos a la seguridad de nuestro dormitorio.
Las sensaciones biológicas en nuestro cuerpo en respuesta a las emociones pueden parecerse mucho entre sí. Imagina que te sudan las palmas de las manos, que sientes las mejillas calientes mientras se te enrojecen y que el corazón te late con fuerza en el pecho. Podrías sentir esto porque estás sentado nerviosamente en la sala de espera del dentista, o podrías estar emocionado mientras esperas a ver a tus seres queridos tras su regreso de unas vacaciones: la reacción fisiológica es la misma. La interpretación de las emociones es nuestro cerebro lógico racionalizando estas respuestas y describiéndolas como sentimientos. Tenemos en cuenta el contexto y etiquetamos nuestras emociones en consecuencia. Sin embargo, no todos lo hacemos de la misma manera. Dado que nuestros cuerpos provocan diferentes oleadas de sustancias químicas en respuesta a distintos desencadenantes ambientales, cada persona reacciona de forma natural a las situaciones de manera diferente.
¿Alguna vez has visto a alguien a quien le están reprendiendo en una reunión, pero que afronta el ataque con nada más que una ceja ligeramente levantada? ¿O has visto cómo alguien recibe malas noticias pero mantiene la compostura? Estás seguro de que tú habrías alzado la voz o te habrías echado a llorar, pero nuestras respuestas vienen determinadas por cómo funcionan nuestras neuronas

La química de las emociones

En el punto donde se unen dos neuronas, existe un espacio muy pequeño (sinapsis) entre ellas. El impulso eléctrico que recorre el axón de la neurona debe transformarse en una señal química para salvar ese espacio. Las sustancias químicas que realizan esta función se denominan neurotransmisores. Estos denominados «mensajeros químicos» intervienen en nuestras diferentes respuestas ante las situaciones.
Tus emociones dependen de los niveles fluctuantes de neurotransmisores, que provocan la activación de diferentes partes del cerebro responsables de distintos estados de ánimo, o activan partes del cerebro que desencadenan la estimulación del sistema nervioso autónomo.

O

N

Adrenalina
Secretada por las glándulas suprarrenales, situadas sobre cada riñón, la adrenalina aumenta el flujo sanguíneo hacia los músculos, eleva la frecuencia cardíaca y dilata las pupilas. Es fundamental en nuestra respuesta de supervivencia de «lucha o huida».

Noradrenalina
Al igual que la adrenalina, la liberación de esta sustancia química puede provocar un aumento del estado de alerta, lo que nos ayuda a prepararnos para actuar en caso necesario. También eleva la presión arterial y dilata las vías respiratorias.

Dopamina
Se trata de la sustancia química de la recompensa adictiva que tu cerebro ansía. Sirve para motivarte a buscar lo que necesitas para sobrevivir. A veces podemos encontrarnos esclavizados por este antiguo mecanismo de recompensa.

OH

H2N

S

H

HN

NH2

Oxitocina
También conocida como la «hormona del abrazo», la oxitocina se libera cuando estamos cerca de otra persona. Es esencial para crear vínculos sociales sólidos y también es un factor clave que explica por qué queremos confiar en los demás.

GABA
El ácido gamma-aminobutírico (GABA), responsable de regular el tono muscular, también regula la comunicación entre las células cerebrales. Nos ayuda a relajarnos al reducir la frecuencia con la que se activan nuestras neuronas.

Acetilcolina
Es el principal neurotransmisor del sistema nervioso parasimpático, que reduce la frecuencia cardíaca, contrae los músculos lisos, dilata los vasos sanguíneos y aumenta las secreciones corporales.

R

«Sentimos nuestras emociones, y no solo en la cabeza y el corazón: nuestro estado físico cambia para reaccionar ante la tormenta química que se produce en nuestro organismo»

Glutamato
El glutamato, el neurotransmisor más abundante en el sistema nervioso de los vertebrados, es utilizado por las células nerviosas para transmitir señales a otras células. Un exceso del mismo puede provocar trastornos cognitivos.

Endorfinas
Las endorfinas, que se liberan ante la sensación de dolor, actúan inhibiendo la transmisión de las señales de dolor. Son capaces de producir una sensación de euforia, y algunos estudios sugieren que la risa también puede estimular su liberación.

Serotonina
La serotonina está relacionada con nuestro bienestar y nuestra felicidad, y sus niveles se ven afectados por el ejercicio y la exposición a la luz solar. También ayuda a regular nuestro estado de ánimo, el ciclo del sueño y la digestión.

Corteza cingulada posterior
Esta región es responsable de la recuperación de los recuerdos emocionales y se activa cuando soñamos despiertos o recordamos experiencias pasadas.

Corteza cingulada anterior
Esta zona interviene en la asignación de emociones a los estímulos internos y externos, y es responsable de las vocalizaciones asociadas a nuestros estados emocionales.

La anatomía de las emociones

Las diferentes emociones estimulan distintas áreas del cerebro y del cuerpo

Giro parahipocampal
Esta zona se encarga de almacenar los recuerdos emocionales y de procesar la información visual y auditiva. Nos ayuda a interpretar lo que sentimos en función del contexto.

Hipocampo
El hipocampo es responsable de la formación de los recuerdos. Nos ayuda a regular nuestras emociones al permitirnos comparar los acontecimientos con experiencias pasadas similares.

Hipotálamo
Esta región regula las hormonas y controla el sistema nervioso autónomo en respuesta a los estímulos. Por ejemplo, puede provocar la liberación de insulina, aumentar la frecuencia cardíaca o redirigir el flujo sanguíneo.

Amígdala
Esta pequeña estructura se encarga de detectar el miedo y preparar nuestro cuerpo para una situación de emergencia. La estimulación de esta zona provoca ansiedad y un comportamiento defensivo.

El centro de las emociones
Tu cerebro reconoce los estímulos externos y genera una respuesta física y emocional. Es capaz de hacerlo incluso cuando no somos conscientes del estímulo en sí.

Núcleos septales (no visibles)
Estas estructuras (situadas cerca del hipotálamo) están relacionadas con los sentimientos de conexión social. Se muestran especialmente activas cuando experimentamos sentimientos positivos hacia los demás, como la confianza incondicional o la empatía.

Reacciones físicas
Nuestras emociones pueden provocar cambios en nuestro cuerpo, como la sensación de «mariposas» en el estómago, las palpitaciones, etc.

Cuidado con el espacio
Los neurotransmisores se difunden a través de un espacio conocido como hendidura sináptica para llegar a la siguiente neurona a través de los receptores (de color beige).

Mensajeros químicos
Cuando un impulso nervioso llega a una sinapsis, no puede pasar directamente a la siguiente neurona. En su lugar, hace que las vesículas (esferas rosas más grandes) liberen neurotransmisores (esferas rosas pequeñas).

Transmisión
Cuando los neurotransmisores se unen a los receptores, provocan la apertura de los canales iónicos de la neurona, lo que permite la entrada de iones (pequeñas esferas amarillas) y desencadena el siguiente impulso nervioso.

Cómo funciona

Las sustancias químicas que se liberan cuando estamos cerca de nuestra familia nos ayudan a crear confianza y cercanía

interconectadas. Nuestras experiencias pasadas y nuestras predisposiciones genéticas influyen en la química de nuestro cerebro y, por lo tanto, en nuestras respuestas fisiológicas, que a su vez determinan cómo reaccionamos ante diversas situaciones, como que alguien nos deje plantados en el último momento o que un amigo nos sorprenda apareciendo en la puerta de casa sin avisar.
A veces nuestras emociones pueden parecer una respuesta irracional, pero nuestro cerebro ha desarrollado cuidadosamente estos mecanismos con un único objetivo: mantenernos con vida. Aunque interpretamos las diferentes emociones como positivas o negativas, las partes más antiguas del cerebro humano las desarrollaron basándose en el principio de que debemos sobrevivir. Desarrollamos las emociones como un medio de comunicación y para ayudarnos a desenvolvernos con seguridad en las interacciones sociales y en nuestro entorno: están diseñadas para protegernos. Nuestras respuestas de miedo eran originalmente una táctica de supervivencia que nos advertía de peligros potenciales, como nuestro malestar innato ante las arañas y las serpientes. Luego está el sentimiento de asco, que nos advierte de alimentos u otras sustancias que pueden ser peligrosas.
Nuestras otras emociones son respuestas a interacciones sociales que nos mantienen como parte de un grupo. Somos fundamentalmente una especie social y, a lo largo de nuestra evolución, hemos dependido de nuestra tribu para sobrevivir, trabajando juntos para encontrar comida y refugio. La ira es una respuesta a amenazas sociales percibidas o una señal de dominio; el orgullo puede ayudarnos a mejorar nuestro estatus social, mientras que la vergüenza tiene como objetivo reducir nuestra posición dentro de un grupo. Estas emociones mantienen el equilibrio social de nuestra tribu: a quién seguimos, en quién confiamos, por quién nos preocupamos.
Las emociones fundamentales que nos motivan individualmente son casi siempre la tristeza y la felicidad. La tristeza es el resultado de una pérdida y tiene la función biológica de motivar a una persona a recuperar esa pérdida, ya sea un niño pequeño que busca a su madre en un supermercado o alguien que se esfuerza por conseguir un nuevo trabajo tras haber sido despedido. Pero la emoción humana por excelencia es la felicidad, y todos la buscamos.
Cuando estás sentado alrededor de una hoguera, a salvo en el campo con algunos amigos cercanos y buena comida, sientes felicidad porque has encontrado los recursos que tu cerebro primitivo está buscando. Nuestra especie se siente tan atraída por la felicidad porque esta emoción es el sistema de recompensa de nuestro cerebro por encontrar entornos en los que estamos libres de amenazas. Un cerebro humano sano afronta la tristeza cuando se rompen los lazos sociales, se comunica con nuestros seres queridos y es capaz de reconocer y regular nuestras emociones incluso cuando no son especialmente positivas.
La próxima vez que te sientes en la sala de embarque de un aeropuerto, presta atención a las emociones. Nuestros cuerpos han creado estas experiencias —las lágrimas al despedirnos, las sonrisas y las risas al reencontrarnos— con el propósito de mantenernos con vida. Nuestras emociones y sentimientos son, en esencia, lo que nos hace humanos, pero eso significa que nos espera una montaña rusa de emociones a lo largo del camino.

Ira

miedo

repugnancia

felicidad

tristeza

sorpresa

neutral

Más activo

ansiedad

amor

depresión

desprecio

orgullo

vergüenza

envy

Menos activo

Las emociones como sensaciones

Sentimos nuestras emociones, y no solo en la cabeza y el corazón: nuestro estado corporal cambia para reaccionar ante la tormenta química que se produce en nuestro organismo. Podemos sentir un nudo en el estómago cuando nos da miedo subir al escenario para dar un discurso, o sentir que se nos enrojecen las mejillas cuando respondemos mal a una pregunta.
Investigadores de la Universidad de Aalto, en Finlandia, exploraron cómo los seres humanos sienten físicamente sus emociones mediante un mapeo topográfico de las sensaciones. Sus hallazgos fueron consistentes en las culturas de Europa Occidental y Asia Oriental, lo que sugiere que la forma en que las personas se sienten durante una experiencia emocional tiene un origen biológico más que una interpretación cultural. El estudio también destacó que las emociones ajustan nuestro estado corporal para prepararnos físicamente para luchar o huir, o para animarnos a buscar reacciones sociales placenteras.
El estudio incluyó a más de 700 participantes de Finlandia, Suecia y Taiwán, y los investigadores indujeron diferentes estados emocionales antes de pedirles que colorearan zonas del cuerpo en imágenes del cuerpo humano para describir en qué áreas sentían que la actividad aumentaba o disminuía.

Los mecanismos emocionales de nuestro cuerpo evolucionaron para mantenernos a salvo y conectarnos con los demás

«Saber interpretar las emociones de los demás es una habilidad fundamental para desenvolvernos en la vida»

Expresiones universales

Saber interpretar las emociones de los demás es una habilidad fundamental para desenvolvernos en la vida; sería muy incómodo pensar que un amigo está contento cuando en realidad está enfadado contigo.
Desde hace mucho tiempo se considera que la forma en que expresamos nuestros sentimientos mediante las expresiones faciales es universal y trasciende todas las culturas en lo que respecta a siete emociones básicas: ira, asco, miedo, alegría, tristeza, sorpresa y desprecio. Durante más de un siglo, los estudios han explorado la teoría de la expresión universal pidiendo a las personas que interpretaran fotografías que mostraban diversas emociones, aunque hay algunas culturas en el mundo que no tienen la misma percepción de ciertas emociones.
Un estudio descubrió que las personas que viven en las islas Trobriand, frente a las costas de Papúa Nueva Guinea, no interpretaban las imágenes de personas con los ojos muy abiertos y los labios entreabiertos mientras jadeaban como un signo de miedo. En cambio, los trobriandeses interpretaban esta emoción como ira. Esta investigación es una de las primeras en sugerir que la forma en que expresamos nuestras emociones no es universal y puede diferir entre sociedades.

Aunque la expresión de la alegría y la tristeza suele ser la misma en todo el mundo, la sorpresa y el miedo pueden interpretarse de forma diferente según la cultura

¿Cuántas emociones tenemos?

Durante mucho tiempo se ha creído que solo existen seis emociones diferentes: ira, asco, miedo, alegría, tristeza y sorpresa. Se ha planteado la hipótesis de que cualquier otra emoción no es más que una combinación de estos sentimientos básicos, como por ejemplo, que la expectación se debe a una mezcla de miedo y alegría. Sin embargo, un estudio reciente publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America por investigadores de la Universidad de California en Berkeley sugiere que podríamos tener muchas más emociones que son claramente diferentes entre sí, pero que siguen estando relacionadas.
El estudio utilizó 2.185 vídeos cortos con la intención de evocar emociones en los 853 participantes. Los clips incluían a un bebé adorable jugando con unos cachorros peludos, a un hombre sosteniendo una tarántula en la boca y a una pareja feliz celebrando su boda. Se pidió a los participantes que registraran cómo les hacían sentir los vídeos y la intensidad de la respuesta que les provocaban. El estudio sugiere que existen 27 emociones distintas, entre las que se incluyen el asombro, la incomodidad, la calma, la confusión, el asco, la nostalgia, la tristeza, la simpatía, el horror y el triunfo.

Es posible que tengamos más emociones de las que somos capaces de expresar con nuestros idiomas

© Getty; L. Nummenmaa et al., Universidad de Aalto

La memoria y la retención de información

Lo damos por sentado, pero ¿cómo retenemos y utilizamos la información de nuestro entorno?

Áreas del cerebro implicadas en la memoria

Lamemoria es la capacidad de almacenar y retener información, para luego recuperarla y utilizarla cuando sea necesario. La mayoría de los organismos la utilizan para desenvolverse de la mejor manera posible en su entorno específico.
Existen tres tipos principales de memoria: sensorial, a corto plazo y a largo plazo, aunque la memoria a largo plazo suele dividirse en diferentes tipos. La memoria sensorial es un tipo de memoria a muy corto plazo que se evoca a través de los sentidos. Dura unos segundos como máximo y no se almacena.
La memoria a corto plazo es una forma ligeramente más duradera: alrededor de 20 segundos. Es el registro de los recuerdos que se están utilizando en ese momento, es decir, recordar un número para marcar en los próximos 30 segundos. Sin embargo, si la información se repite, se forman conexiones entre las neuronas del cerebro y se crea un bucle frenológico, lo que hace que el recuerdo se almacene como memoria a largo plazo. A menos que se produzca esta activación repetida de las neuronas, que se fuerza al repetir la información, el recuerdo se pierde.
Cuando no podemos recordar algo, por lo general no se debe a que hayamos desarrollado una enfermedad cerebral degenerativa como el Alzheimer; es mucho más probable que no se hayan presentado los estímulos correctos para provocar la recuperación del recuerdo, o que no hayas registrado o retenido la información original adecuadamente. Por ejemplo, si no puedes recordar dónde dejaste los zapatos cuando te los quitaste, puede ser que no prestaras atención al dejarlos y, por lo tanto, no hayas transferido el recuerdo de la memoria a corto plazo a la de largo plazo en primer lugar, en lugar de haberlo olvidado.
Siempre que hayas registrado y retenido el evento, los estímulos correctos provocarían una reactivación de las neuronas al crear el recuerdo original, lo que permitiría recuperar con éxito la información necesaria. Dependiendo de su tipo, un recuerdo se almacena en diferentes áreas del cerebro. Esto ayuda a las personas a almacenar información relacionada más fácilmente, ya que puede vincularse a material relacionado almacenado previamente.

Lóbulo frontal (incluida la corteza prefrontal)
El lóbulo frontal desempeña un papel crucial en el almacenamiento de los recuerdos a largo plazo, en particular los relacionados con las normas y expectativas conductuales y sociales.

Putamen
Esta zona del cerebro es muy importante para el movimiento, por lo que también es fundamental para la memoria procedimental a largo plazo.

Amígdala
Estos grupos de núcleos desempeñan un papel muy importante en la formación de la memoria emocional, como la reacción ante el miedo.

Globo pálido
y putamen

© Nephron

Lóbulo temporal
Este lóbulo del cerebro se encarga principalmente de almacenar y procesar la información auditiva y, por lo tanto, desempeña un papel especialmente importante en el habla y el lenguaje. El hipocampo se encuentra dentro del lóbulo temporal.

Hipocampo
El hipocampo es una de las partes fundamentales del cerebro para la transferencia de los recuerdos a corto plazo a los de largo plazo. Cualquier daño en esta zona dificultará la capacidad de la persona para crear nuevos recuerdos.

Cómo formamos y almacenamos los recuerdos a largo plazo

0,2 segundos

Atención

Si algo nos llama la atención, es mucho más probable que lo recordemos. Las neuronas se activan mientras mantenemos la atención, lo que garantiza que el recuerdo pase de la memoria a corto plazo a la memoria a largo plazo. El tálamo desempeña un papel fundamental en la orientación de la atención.

El tiempo que tarda un recuerdo en fijarse de verdad

0,25 segundos

Emoción

Los acontecimientos o situaciones que provocan una respuesta emocional suelen recordarse mejor, ya que activan un aumento de la actividad en la amígdala, y esta excitación hace que se capte y procese más información.

0,2-  0.5  segundos

Sensation

La memoria sensorial se basa en la recepción de información a través de nuestros sentidos, es decir, la vista, el olfato y el tacto. Esa sensación que perdura después de que alguien te toque el brazo es la memoria sensorial desvaneciéndose, y esa primera información procedente de los sentidos es el punto de partida de cualquier recuerdo.

© DK Images

Lóbulo parietal
Esta amplia zona del cerebro desempeña un papel fundamental en la integración de la información sensorial. Es especialmente importante para el procesamiento de la información visual y la percepción espacial.

Cerebelo
Se trata de una zona muy importante para el control motor y, en cierta medida, para las funciones cognitivas, incluido el lenguaje. Los daños en esta zona provocan problemas de movimiento, lo que puede afectar a aspectos tan diversos como el equilibrio, el habla y la marcha.

Núcleo caudado
Es una parte importante del sistema de memoria humano, está relacionada con el procesamiento de la retroalimentación y la respuesta, y se cree que regula la actividad de la corteza cerebral.

Tálamo
El tálamo ayuda a dirigir la atención del cerebro hacia las experiencias o los acontecimientos enviando señales a la corteza cerebral. Es importante para las sensaciones y las habilidades motoras, y también ayuda a regular el sueño.

¿Cómo almacenamos los recuerdos?

Los recuerdos se forman en nuestro cerebro a través de impulsos eléctricos que se transmiten entre las neuronas. A medida que las neuronas se activan más de una vez, la conexión entre ellas se fortalece; si la primera neurona se activa en el futuro, es más probable que las demás también lo hagan. Los recuerdos se almacenan en diferentes áreas del cerebro, dependiendo de su naturaleza y de su función.

Estímulo
El estímulo que activa un recuerdo puede ser prácticamente cualquier cosa. Puede estar relacionado o no. Por ejemplo, si ves un buzón, es posible que recuerdes que tenías que echar una carta al correo, lo que activaría un recuerdo a través de un estímulo relacionado. Sin embargo, algunas personas utilizan estímulos no relacionados, como un trozo de cuerda atado al dedo, con el que han establecido una asociación con otra cosa.

Entrada

Nucleus

Neuron

Sinapsis existente

Aumento de la actividad

Se ha creado un nuevo enlace

Nueva sinapsis

Formación de circuitos
A medida que se forma un recuerdo, ciertas neuronas se conectan entre sí formando un circuito para almacenarlo. Este circuito vincula recuerdos relacionados, y la repetición de su activación refuerza el recuerdo. Esto se denomina «bucle frenológico».

Aumento de la actividad
La activación repetida de las neuronas implicadas en la formación inicial de la memoria (la repetición para recordar) reforzará el recuerdo, ya que la vía neuronal se consolida y el recuerdo puede recuperarse y utilizarse con mayor rapidez.

Entrada habitual

Se ha establecido una nueva conexión

Sinapsis facilitada

Tipos de memoria

Las complejas formas en que recordamos…

Memoria sensorial
La memoria sensorial se activa a través de los sentidos y constituye la percepción inicial de algo. Se trata de un recuerdo fugaz que no se transferirá a la memoria a corto o largo plazo a menos que nos centremos en recordar el suceso.

Memoria a corto plazo
Este tipo de memoria almacena la información de forma temporal durante un máximo de 20 segundos. Sin embargo, puede confundirse con la memoria de trabajo, un tipo de memoria distinto que permite a una persona retener información solo el tiempo necesario para, por ejemplo, resolver una suma. A menos que la información se repita varias veces para establecer una conexión entre las neuronas, se desvanecerá y se perderá.

A largo plazo – procedimental (implícita)
Este tipo de memoria a largo plazo es la que nos permite recordar cómo hacer cosas como montar en bicicleta. Es donde almacenamos nuestros recuerdos «corporales»: nuestras habilidades motoras.

A largo plazo – declarativa (explícita)
Este tipo de memoria es la que nos permite almacenar datos para recuperarlos posteriormente y abarca elementos como nombres y fechas.

A largo plazo – episódica
Aquí es donde almacenamos los recuerdos relacionados con acontecimientos y los relacionamos entre sí. Por ejemplo, si fueras a una cena, no recordarías cada momento, pero sí una serie de acontecimientos, olores y sonidos que se entrelazan cuando piensas en el evento en su conjunto.

0.5  segundos -  10 minutos

Memoria de trabajo

La memoria de trabajo es aquella en la que la información se almacena temporalmente para ser utilizada en un futuro inmediato. Su duración es de unos pocos segundos, pero si se repite, lo que renueva el plazo en el que puede mantenerse, se conservará y podrá pasar a la memoria a corto o largo plazo.

Procesamiento hipocampal

10 minutos - 2 años

Si necesitamos retener un dato, o si este nos llama especialmente la atención, pasará de la memoria a corto plazo —situada en la corteza prefrontal— al hipocampo, donde se procesa y puede pasar a la memoria a largo plazo.

Consolidación

2  años  +

Si utilizas una información repetidamente, las conexiones entre las neuronas se mantienen fuertes. Es probable que estas permanezcan intactas durante mucho tiempo. Aunque las conexiones entre las neuronas cambian a medida que recibimos, procesamos y retenemos nueva información, la repetición y la reutilización pueden hacer que esas conexiones se mantengan y que el recuerdo permanezca en el cerebro.

032	El poder de la imaginación
La biología que hay detrás de tu imaginación y cómo el hecho de imaginar cosas ha ayudado a nuestra especie
036	Cómo ve el cerebro
Lo que ves a través de tus ojos no es lo mismo que la imagen que recibe tu cerebro
038	Reconocimiento facial
Puede que demos por sentada nuestra habilidad para identificar rostros, pero es una capacidad vital
042	Sincronización anticipatoria
Descubre cómo tu cerebro    «predice» el futuro
043	Toma de decisiones
¿Tenemos realmente todos libre albedrío?
044	Lucha o huida
Cómo tu cerebro te mantiene con vida    en una emergencia

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Medio ambiente

The power de la imaginación

El cerebro humano tiene la capacidad única de partir de lo que ya sabe y crear algo nuevo

Texto de Laura Mears

C¿Te imaginas a un dragón morado montando en una bicicleta de tres ruedas? Ningún otro animal del planeta tiene ese poder. Tú tienes la capacidad de crear imágenes mentales de objetos que has visto antes, descomponerlos en sus partes y reconstruirlos para crear algo nuevo.
Combina un reptil y un pájaro y tendrás tu dragón. Recuerda el color morado de una flor y podrás pintar su piel. Piensa en la mecánica de montar en bicicleta y podrás colocar su cuerpo sobre el cuadro, las patas delanteras en el manillar y las traseras en los pedales. Ahora solo tienes que decidir dónde quieres poner esa tercera rueda. Esta habilidad es increíble y ha marcado el curso de la historia de la humanidad. Cultura, ingeniería, arte, ciencia, música, tecnología: todas estas cosas solo son posibles porque podemos inventarlas. Pero la capacidad de imaginar no siempre ha existido.
Cuando los humanos modernos comenzaron a emigrar de África hace unos 100 000 años, seguían utilizando las mismas herramientas sencillas que sus antepasados. Hubo que esperar otros 60 000 años para que la creatividad humana comenzara realmente a florecer.
Entre la aparición del ser humano moderno y la «explosión creativa», las mutaciones en nuestros genes ralentizaron el desarrollo del procesador del cerebro, la corteza prefrontal. Esto permitió que la parte del cerebro encargada del pensamiento se hiciera mucho más grande, lo que a su vez permitió que se combinaran nuestras habilidades de procesamiento visual y del lenguaje. El neurocientífico Andrey Vyshedskiy, de la Universidad de Boston, sostiene que este fue el catalizador de la imaginación.
Por supuesto, otros animales pueden comunicarse y procesar información visual, pero la forma en que lo hacemos nosotros es única.
Los científicos creen que la capacidad de crear imágenes mentales está presente en todo el reino animal. Se trata de un fenómeno conocido como «imágenes mentales». Pero no es lo mismo que la imaginación. Tomemos como ejemplo las bicicletas. Cuando vemos una bicicleta, se activan redes de neuronas en las regiones de procesamiento visual de nuestro cerebro. Para almacenar un recuerdo de cómo es la bicicleta, el cerebro necesita recordar qué neuronas se activaron. Para ello, refuerza las conexiones entre ellas. Este es un principio conocido como aprendizaje hebbiano: «las neuronas que se activan juntas, se conectan juntas».
El resultado es que el cerebro forma una red de neuronas conectadas entre sí que representan una bicicleta, lo que en conjunto se conoce como un conjunto neuronal. Para recuperar la imagen mental de la bicicleta, lo único que tiene que hacer el cerebro es reactivar esas mismas conexiones. Hay pruebas de que las ratas pueden hacer esto para completar los huecos cuando ocurre algo fuera de su campo de visión; utilizan imágenes mentales para suplir la información que les falta. Pero podemos ir un paso más allá.
En lugar de limitarnos a recordar patrones que ya conocemos, podemos utilizar los patrones antiguos para inventar algo completamente nuevo. Para ello, tomamos prestadas algunas técnicas de la forma en que nos comunicamos.
Otros animales también tienen lenguaje, pero ninguno es como el nuestro. En la mayor parte del resto del reino animal, el lenguaje no es sintáctico. Esto significa que los animales hablan de situaciones completas de una sola vez. Es un poco como reactivar la imagen mental completa de la bicicleta. Lo que nosotros podemos hacer de forma diferente es desglosar las situaciones y hablar de ellas por partes, lo que se conoce como «lenguaje sintáctico». Esto nos permite reordenar las partes o tomar partes de ideas diferentes y combinarlas entre sí.
Es la combinación del lenguaje sintáctico y las imágenes mentales lo que hace posible la imaginación. Juntos permiten la «síntesis mental»: la capacidad de descomponer ideas visuales y volver a ensamblarlas para evocar objetos que nunca han existido.
Para imaginar a un dragón montando en bicicleta, tenemos que conectar los conjuntos mentales de los distintos conceptos y activarlos al mismo tiempo. Para que esto funcione, las señales procedentes de diferentes partes del cerebro deben llegar al mismo tiempo, lo que requiere cierta coordinación.
Las conexiones responsables son las fibras neuronales que unen la corteza prefrontal con los lóbulos occipitales. Las diferentes fibras neuronales tienen longitudes distintas, so Para que la imaginación funcione, el cerebro necesita modificar la velocidad a la que se transmiten los mensajes. Esto ayuda a garantizar que los mensajes lleguen al mismo tiempo. El cerebro lo consigue recubriendo las fibras con capas de mielina de distintos grosores: cuanto más gruesa es la capa, más rápido transmiten las fibras.
Los cambios en el aislamiento de las fibras nerviosas se producen durante la infancia, cuando nuestro cerebro tiene mayor plasticidad. Cuando somos pequeños, nuestro cerebro también poda y perfecciona las conexiones entre las distintas regiones cerebrales. Esto hace que la infancia sea una etapa crucial para el desarrollo de la imaginación, algo que practicamos mucho. Mientras que otros animales jóvenes pueden pelearse,

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Los lóbulos occipital y frontal son esenciales para la imaginación

«La cultura, la ingeniería,
el arte, la ciencia, la música
y la tecnología:
todas estas cosas solo son
posibles porque
somos capaces de inventarlas»

La vívida imaginación humana es capaz de crear criaturas fantásticas de la nada

Tu cerebro ha almacenado un patrón de actividad neuronal que significa «bicicleta»

Practicar la imaginación desde la infancia nos permite utilizar esta poderosa capacidad cerebral en la edad adulta

¿Pueden los animales imaginar?

Los chimpancés son nuestros parientes vivos más cercanos, pero no parecen tener la misma capacidad de imaginación que nosotros

Los animales pueden crear imágenes mentales de cosas que han visto antes. Parecen soñar, y algunas partes de su cerebro se activan siguiendo los mismos patrones que durante el día. Es posible que incluso sean capaces de evocar imágenes mentales de posibles acontecimientos futuros, lo que les permitiría planificar con antelación. Pero la pregunta es: ¿pueden hacer lo que nosotros hacemos y mezclar diferentes ideas para inventar algo completamente inesperado? Quizás no.
La búsqueda de la imaginación animal ha llevado a los científicos a nuestros parientes vivos más cercanos, los chimpancés, y, al igual que los niños humanos, parecen capaces de jugar con la imaginación. En un ejemplo famoso, un chimpancé llamado Viki fingió tirar de un juguete atado a una cuerda, e incluso pareció detenerse para liberarlo cuando se atascó en un obstáculo imaginario. Otro chimpancé, Kanzi, fingió esconder comida en los arbustos y luego fingió comerla. Incluso compartió su comida imaginaria con otros y observó si ellos también la comerían. Pero en ambos casos, los chimpancés imaginaban comportamientos que ya habían experimentado antes.
Lo que los animales no parecen capaces de hacer, por lo que sabemos, es imaginar cosas completamente nuevas. Esta habilidad parece ser exclusiva de nuestra especie.

Los chimpancés juegan a juegos de fantasía, pero ¿son capaces de imaginar algo nuevo?

El revestimiento de mielina que rodea las células nerviosas influye en la velocidad a la que envían los mensajes

trepar y correr para practicar las habilidades que necesitarán de adultos, nuestra especie es la única que parece dedicarse a jugar a imaginar. Los amigos imaginarios no se encuentran en ningún otro lugar del reino animal; parece que tenemos un don único para la ficción.
El poder de nuestra imaginación va mucho más allá de las imágenes mentales de dragones montando en bicicleta. Nuestros cerebros contienen «circuitos espejo» que se activan no solo cuando hacemos o experimentamos algo, sino también cuando vemos a otra persona hacer o experimentar lo mismo. Por ejemplo, cuando vemos a alguien montar en bicicleta, se activan los centros de nuestro cerebro que controlan el movimiento. Cuando vemos a alguien caerse de la bicicleta, se activan las partes de nuestro cerebro implicadas en el procesamiento de las emociones. Estas huellas nos permiten visualizar una experiencia en nuestra mente. Y, al igual que las imágenes mentales, podemos descomponerlas y recombinarlas para imaginar algo nuevo.
Cuando los niños alcanzan los cuatro o cinco años, también desarrollan una compleja habilidad imaginativa llamada teoría de la mente. Se trata de la capacidad de comprender que los estados mentales – como el conocimiento, los deseos y las emociones – pueden pertenecernos a nosotros o pertenecer a otros. Esto nos permite identificar los objetivos de quienes nos rodean, comprender sus creencias y entender que lo que la gente dice y lo que quiere decir no es necesariamente lo mismo.
Los conjuntos neuronales que construimos tienen muchos componentes complejos e interrelacionados. Es la capacidad de tomar toda esta información almacenada, dividirla en partes y volver a ensamblarla lo que hace que nuestra imaginación sea tan poderosa.
Para cuando llegamos a la edad adulta, tenemos una sofisticada capacidad para planificar con antelación. Podemos repasar posibles escenarios en nuestra mente e intentar resolver problemas antes de que surjan. Esto nos permite prepararnos con antelación. Podemos comparar más de un resultado posible, prepararnos para ambos o sopesar cuál es más probable. Podemos imaginar cosas que nunca han existido y que nunca existirán. Y podemos realizar simulaciones para descubrir qué se siente al experimentar cosas que nunca hemos experimentado antes.
Para acceder a estos superpoderes de la imaginación, utilizamos dos grandes redes de neuronas conocidas como la «red de atención ejecutiva» y la «red por defecto».
La red de atención ejecutiva se encuentra entre las partes externas de la corteza prefrontal y el lóbulo parietal. Se conecta con tu memoria a corto plazo y está especialmente activa cuando te concentras en resolver un problema. Esta parte de tu imaginación tiene una concentración muy precisa, pero sus poderes creativos tienen límites.
Una tarea tan simple como girar una forma en tu mente involucra al menos 12 regiones distintas del cerebro. Las neuronas se comunican entre estas diferentes ubicaciones, creando lo que los científicos llaman un «espacio de trabajo mental». Pero para crear la concentración necesaria para resolver problemas difíciles como este, la red de atención ejecutiva hace todo lo posible por eliminar las distracciones de otras áreas. Esto ayuda a realizar la tarea, pero no deja espacio para pensamientos aleatorios, y es precisamente esa aleatoriedad lo que hace que la imaginación sea tan poderosa.
Para acceder a toda tu capacidad creativa, necesitas relajarte y conectar con la red por defecto. Esta es la parte del cerebro que se activa cada vez que la mente empieza a divagar.
Las principales áreas implicadas en la red por defecto son la corteza prefrontal medial y la corteza cingulada posterior. Juntas, se encargan de la memoria, la toma de decisiones, la recompensa y las emociones.
Cuando nuestra atención se calma y el cerebro entra en un estado de reposo, la red por defecto toma el control. La mente divagante es capaz de crear y modificar imágenes mentales, evocar recuerdos episódicos y revivir pensamientos e ideas, y al permitir que muchas áreas del cerebro estén activas a la vez, libera nuestra capacidad humana única para integrar información.
La imaginación de un solo ser humano es poderosa, pero es la imaginación combinada de toda la humanidad lo que ha hecho que nuestra especie tenga tanto éxito. Nos permite cooperar con otras personas a una escala mucho mayor que la de cualquier otro organismo del planeta, descomponiendo y recombinando nuestras experiencias compartidas para reinventar el mundo que nos rodea.
Quizás Albert Einstein lo expresó mejor cuando escribió: «La imaginación es más importante que el conocimiento. Porque el conocimiento es limitado, mientras que la imaginación abarca el mundo entero, estimulando el progreso y dando lugar a la evolución».

La imaginación permite a los seres humanos crear contratos sociales complejos, como el intercambio de bienes y servicios por dinero

Soñar despierto permite a la mente establecer conexiones entre diferentes ideas

Los amigos imaginarios podrían ser algo exclusivamente humano

«Podemos imaginar cosas que nunca han existido
y que nunca existirán. Y podemos realizar
simulaciones para descubrir qué se siente al
vivir experiencias que nunca hemos vivido»

Los ojos han evolucionado desde simples agrupaciones de células sensoriales hasta convertirse en sistemas complejos

¿Cómo  ve el cerebro

A menudo se compara a los ojos con ventanas, pero su papel en nuestra percepción del mundo es un poco más complejo

ACuando la luz se refleja en los objetos, las ondas entran en el ojo a través de la pupila. Son refractadas por el cristalino y la córnea, de modo que llegan a la retina, situada en la parte posterior del ojo. La retina es una membrana sensorial formada por millones de células nerviosas sensibles a la luz que, al ser estimuladas por las ondas luminosas, envían señales eléctricas a través del nervio óptico hasta el cerebro.
Dado que la luz viaja en línea recta y entra en el ojo a través de una pequeña abertura curvada, las ondas que se reflejan en los objetos situados por encima del ojo inciden en la parte inferior de la retina y viceversa. Esto crea una imagen invertida del mundo, pero el cerebro procesa estas señales para producir una imagen final que coincide con la orientación real del paisaje.
Como miembros de una especie depredadora, nuestros ojos están situados muy juntos en la parte frontal de la cabeza, lo que significa que el campo de visión de un ojo se solapa con el del otro, por lo que —a diferencia de muchos animales de presa— podemos ver directamente lo que tenemos delante. El cerebro combina las imágenes separadas para producir una visión homogénea.
Este solapamiento de imágenes, combinado con información procedente de elementos como las sombras, nos permite percibir formas tridimensionales, profundidad y distancia con relativa precisión. También significa que a menudo estamos mirando nuestra propia nariz desde múltiples ángulos, pero esto es algo de lo que rara vez nos damos cuenta. Como siempre está ahí, en el centro de tu campo de visión, y no es algo a lo que realmente necesites mirar, el cerebro ignora la nariz y reconstruye una visión clara utilizando la información de cada ojo.
El procesamiento de la información requiere energía, por lo que el cerebro presta distintos grados de «atención visual» en diferentes situaciones. A veces trabaja rápidamente para obtener una impresión general del entorno de una persona y evitar que se caiga o choque con algo. Solo se filtran los datos pequeños y esenciales para ahorrar energía y evitar que el cerebro se vea bombardeado con señales inútiles. Sin embargo, cuando algo interesante llama la atención, empieza a recopilar más información y a relacionarla con los conocimientos y recuerdos existentes para obtener una comprensión más completa de una escena concreta.

Nuestros ojos, orientados hacia delante, nos proporcionan un campo de visión superpuesto más amplio que el de muchos animales de presa

«Solo se filtran los datos esenciales y más relevantes para ahorrar energía»

Envío de señales

Los ojos y el cerebro, trabajando juntos, construyen imágenes de lo que nos rodea

En los ojos no se forman imágenes; simplemente captan las ondas de luz y transmiten la información. Cuando las ondas de luz inciden en la retina, activan determinadas células, que envían señales eléctricas a través de los nervios ópticos. Los nervios ópticos se unen y se cruzan en un punto situado en la base del hipotálamo conocido como quiasma óptico, de modo que cada hemisferio cerebral puede combinar la información procedente de ambos ojos sobre la mitad correspondiente del campo visual. Clasificadas en izquierda y derecha, las señales continúan por los tractos ópticos hasta terminar en el tálamo. Desde aquí se transmiten al lóbulo occipital, que contiene cortezas visuales capaces de procesar, interpretar y reconocer señales visuales.
Muchas neuronas de la región visual del cerebro responden al contraste y a los bordes. Los bordes y las formas generales son más útiles que los pequeños detalles cuando el cerebro está recopilando información inicial sobre un objeto. Una vez identificada una forma, otras partes del lóbulo occipital analizan las características de la superficie del objeto para obtener información más específica. Por ejemplo, se puede saber desde lejos que una persona camina hacia uno, pero no es hasta que se acerca y se pueden ver sus rasgos cuando se es capaz de reconocer a quién se está mirando.

Quiasma óptico

Tálamo

En un entorno ajetreado, el cerebro solo procesa y almacena una pequeña parte de la información que llega a los ojos

Ojo izquierdo

Nervio óptico

Tracto óptico

Membrana

Occipital
lóbulos

Rellena los espacios en blanco

El cerebro utiliza su inmenso poder para permitirnos ver lo invisible

El cerebro filtra gran parte de la información visual para ahorrar energía y permitirnos centrarnos en los objetos y movimientos importantes, pero también completa los huecos para ayudarnos a dar sentido al mundo. Por ejemplo, un perro que se encuentra detrás de una valla de madera sigue siendo reconocible como un perro completo, en lugar de como pequeños segmentos de un perro, aunque algunas partes estén ocultas.
Este fenómeno, conocido como «completamiento de patrones visuales», se basa en la capacidad del cerebro para establecer conexiones y encontrar patrones. Cuando la región visual del cerebro procesa una imagen aparentemente incompleta, busca un patrón para averiguar qué falta y recurre a sus reservas de recuerdos a largo plazo. Utilizando los recuerdos que coinciden, reconstruye una imagen satisfactoriamente verosímil.
Aunque el reconocimiento de patrones visuales es útil para comprender nuestro entorno, también puede hacernos «ver» cosas que no están ahí. Las características de un objeto inanimado pueden parecer formar un rostro, mientras que las formas en las sombras a veces se asemejan a siluetas humanas hasta que te giras y las miras directamente. Las ilusiones ópticas ingeniosamente dibujadas se basan en la predilección del cerebro por los patrones, creando la idea de formas donde no las hay y movimiento cuando la imagen está quieta.

Imágenes: Anatomography; OpenStax

Nunca olvides un rostro

El reconocimiento facial ayuda a las personas a establecer y mantener vínculos sociales sólidos

A la tecnología de reconocimiento facial le debemos nuestros amplios círculos sociales

HLos seres humanos somos animales altamente sociales, que dependemos de los demás para sentirnos cómodos, seguros y felices. Vivimos en grupos numerosos y, a menudo, mantenemos vínculos adicionales fuera de nuestros círculos más cercanos; y podemos hacerlo, en parte, porque poseemos la capacidad de recordar e identificar rostros. Los rostros de las personas que son importantes para nosotros —ya sea por razones positivas o negativas— se almacenan en nuestro cerebro, listos para la próxima vez que nos encontremos con ellas. Incluso después de años de separación, los viejos amigos pueden reconocerse al cruzarse por la calle, mientras que el rostro de un desconocido que pasa por la calle se desvanece de la memoria casi al instante.
Una parte del cerebro llamada giro fusiforme suele estar estrechamente relacionada con el reconocimiento de rostros y cuerpos. Forma parte de la corteza temporal ventral, que es un conjunto de estructuras implicadas en el procesamiento de la visión de alto nivel y el reconocimiento de objetos. Una pequeña parte en el lado lateral, conocida como área fusiforme facial, parece desempeñar múltiples funciones en el reconocimiento, incluida la capacidad de distinguir entre objetos que poseen rasgos muy similares.
El reconocimiento facial no es una habilidad con la que nacemos: la mala visión y un cerebro que aún tiene mucho que desarrollarse hacen que los bebés no puedan aprender e identificar caras de inmediato. Los científicos debaten cuándo comienzan a reconocer caras familiares, con estimaciones que van desde los dos días hasta los dos meses. El autorreconocimiento es una hazaña más compleja, y los bebés suelen tardar unos 18 meses en comprender que están viendo su propio rostro en un espejo.
Pero no todo el mundo es capaz de distinguir un rostro familiar entre la multitud. Algunas personas padecen prosopagnosia, o «ceguera facial», un trastorno que les impide recordar y reconocer rostros individuales. Incluso la capacidad de reconocer su propio rostro en un espejo o en una foto se ve afectada. El trastorno puede surgir como resultado de un daño cerebral, pero en algunas personas la capacidad de reconocer rostros nunca se desarrolla. Actualmente no existe cura ni terapia eficaz, por lo que las personas con prosopagnosia suelen basarse en otros rasgos, como la voz, la forma de andar y la ropa, para distinguir a las personas.

Las avispas de papel recuerdan los rostros con una precisión asombrosa

¿Te he visto antes por algún lado?

No somos los únicos que podemos reconocer una cara conocida

Muchos animales sociales son capaces de distinguir a sus parientes de los extraños y, al igual que nosotros, utilizan esta capacidad para mantener los lazos con los miembros de su familia y recordar a sus enemigos. Para criaturas como las avispas de papel, el reconocimiento facial es una herramienta fundamental que utilizan junto con otros elementos, como las feromonas, para identificar rápidamente a un intruso.
Los perros, descendientes de los lobos sociales, pueden reconocerse entre sí y a sus dueños, llegando incluso a identificar diferentes emociones en los rostros humanos. Los caballos también pueden interpretar cómo se sienten tanto sus compañeros equinos como los humanos observando sus expresiones. Los gatos, por su parte, no parecen distinguir entre rostros humanos; en su lugar, se basan en otras señales como el olor y el tono de voz.
Aunque a menudo se considera que tienen poca inteligencia, recientemente se ha descubierto que las ovejas son capaces de reconocer rostros humanos. Cuando se les mostraba la fotografía de una persona, eran capaces de identificarla cuando más tarde se les mostraba junto a otro retrato. Lo más impresionante es que seleccionaron correctamente el rostro de su cuidador sin ningún tipo de entrenamiento.
Reconocer a los parientes e incluso a miembros de otras especies no es infrecuente en el reino animal, pero el autorreconocimiento es una rareza. Aparte de los humanos, solo los delfines, los grandes simios, las orcas, las urracas y los elefantes han demostrado que comprenden a quién están viendo cuando se miran en un espejo.

«La mala visión y un
cerebro que aún tiene mucho
por desarrollarse hacen que
los bebés no puedan aprender a
reconocer los rostros de inmediato»

Tecnología de reconocimiento facial

Ahora el software puede reconocer rostros por nosotros

Dependemos en gran medida de nuestra capacidad para reconocer rostros, tanto con fines sociales como de seguridad. Es tan importante que los seres humanos hemos desarrollado una tecnología que imita nuestras capacidades naturales. La tecnología de reconocimiento facial emplea algoritmos para buscar rasgos distintivos o analizar el tamaño, la posición y la forma de los rasgos de un rostro capturado en una imagen o un vídeo, antes de buscar en bases de datos rostros conocidos que coincidan con esta información.
Desde su desarrollo, el reconocimiento facial se ha utilizado para prevenir el voto fraudulento en elecciones, escanear multitudes en busca de delincuentes, ayudar en las investigaciones del FBI y comparar los rostros de los viajeros con las fotos de sus pasaportes. Muchos teléfonos y ordenadores ofrecen el reconocimiento facial como una alternativa más segura a una contraseña o un código. No toda la tecnología de reconocimiento facial se aplica a tareas centradas en la seguridad; el software también se puede utilizar para mapear la forma de un rostro, de modo que se puedan alterar los rasgos o aplicar filtros animados en aplicaciones de redes sociales.

La tecnología de reconocimiento facial mapea y mide los rasgos faciales

Mente en tecnicolor

Esta impresionante explosión de color muestra los resultados de un seguimiento cerebral completo.

Sincronización anticipada

El proceso que permite a tu cerebro predecir el futuro

El cerebro es una potente máquina de aprendizaje; tiene la capacidad de aprender de experiencias pasadas para «predecir» acontecimientos futuros. Esto se conoce como sincronización anticipatoria y es lo que permite a los seres humanos desenvolverse con éxito en el mundo en el que vivimos, además de desempeñar un papel clave a la hora de ayudarnos a concentrarnos. Pero, ¿cómo lo hace el cerebro?
Los investigadores creen que dos regiones diferentes son responsables de su capacidad para «predecir» el futuro. Estas regiones se conocen como los ganglios basales, un grupo de estructuras que se encuentran en lo profundo del hemisferio cerebral, y el cerebelo, que está situado en la parte posterior del cerebro. Ambas estructuras están relacionadas con la cognición y el movimiento. Los ganglios basales están asociados a tareas que implican ritmo —como cantar al compás de tu canción favorita—, mientras que el cerebelo está relacionado con los recuerdos del pasado —por ejemplo, ser capaz de predecir cuándo un semáforo pasará de rojo a verde—. Los investigadores también descubrieron que, si una de estas áreas resulta dañada, la otra región tiene la capacidad de compensarla, lo cual es importante para comprender trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Parkinson. Esta investigación cuestiona las teorías anteriores que sugerían que un único sistema cerebral era responsable de todas nuestras necesidades de sincronización.
En particular, la capacidad de predecir el futuro es esencial para los deportistas profesionales: se tarda más en ejecutar un swing que el tiempo que tiene un bateador para ver la pelota que se dirige hacia él.
Además, los investigadores de otro estudio descubrieron que el cerebro podía predecir los acontecimientos el doble de rápido de lo que estos ocurrían en tiempo real. Esta capacidad de predecir el futuro podría ser la razón del éxito —y la supervivencia— de nuestra especie, ya que somos capaces de predecir las posibles consecuencias de una acción.

Cerebelo
El cerebelo está relacionado con la percepción del tiempo, proceso en el que el cerebro utiliza recuerdos pasados para anticipar acontecimientos futuros.

Gánglios basales
Los gánglios basales se basan en el ritmo para predecir el futuro.

La enfermedad de Parkinson está provocada por la pérdida de neuronas en una estructura de los ganglios basales denominada sustancia negra

Diseñado para el deporte

Para los deportistas profesionales, como los jugadores de críquet, es importante poder predecir la trayectoria futura de la pelota

No solo los cuerpos de los deportistas son máquinas perfectamente afinadas, sino que sus mentes también lo son

En el mundo del deporte profesional, la velocidad y la precisión con las que los deportistas toman decisiones pueden marcar la diferencia entre el éxito y el fracaso. Pero no solo sus cuerpos están hechos para el deporte, sino también sus cerebros. Los estudios sugieren que algunas áreas del cerebro de los deportistas son más grandes que las de sus homólogos con menor capacidad física.
Investigadores de la Academia China de Ciencias compararon los cerebros de buceadores profesionales con los de personas que no participaban en entrenamiento profesional. Los investigadores descubrieron que tres regiones —el surco temporal superior izquierdo, la corteza orbitofrontal derecha y el giro parahipocampal derecho— de los cerebros de los buceadores profesionales eran significativamente más gruesas que las del grupo de no deportistas.
Otro estudio reveló que los jugadores profesionales de críquet eran más capaces de predecir con precisión la trayectoria de la pelota mucho antes y con mayor exactitud que los jugadores no profesionales, una habilidad que es vital para el éxito en un partido y que también se ha demostrado en otros deportes de pelota, como el baloncesto, el fútbol, el tenis y el hockey.

¿Controla nuestro cerebro nuestras decisiones de forma inconsciente?

La ciencia de la toma de decisiones

¿Hacerlo o no hacerlo?

Tomamos cientos de decisiones cada día; algunas son triviales, como decidir qué desayunar, mientras que otras son más complicadas —y tienen consecuencias—, como decidir si solicitar o no ese puesto de trabajo. Tomar una decisión es uno de los comportamientos humanos más esenciales, pero ¿cómo toma el cerebro una decisión?
La toma de decisiones es un proceso complejo y, aunque se ha estudiado durante años, es un proceso que solo comprendemos parcialmente. Lo que sí sabemos es que no existe una única región del cerebro dedicada a la toma de decisiones, sino varias regiones cerebrales —entre ellas la corteza cingulada anterior, la corteza orbitofrontal (una región de la corteza prefrontal) y la corteza prefrontal ventromedial— que trabajan juntas para tomar una decisión. Los científicos creen que la capacidad de detener o modificar una decisión está controlada por dos zonas concretas dentro de la corteza prefrontal y el campo ocular frontal, lo que requiere una comunicación ultrarrápida entre ambas áreas. También se cree que las emociones pueden influir en el proceso de toma de decisiones.
Desde hace tiempo se sospecha que las lesiones o daños en la corteza cingulada anterior o en la corteza prefrontal ventromedial pueden afectar a la capacidad de una persona para tomar decisiones. En 1848, el trabajador ferroviario estadounidense Phineas Gage sufrió una grave lesión cerebral cuando una barra de hierro de un metro de largo le atravesó el cráneo. Aunque Gage sobrevivió, experimentó cambios importantes en su comportamiento y personalidad, y desde entonces se ha considerado que la corteza orbitofrontal desempeña un papel clave en la toma de decisiones.
En un estudio de 2004, los investigadores descubrieron que se activan diferentes áreas del cerebro dependiendo de si a los participantes se les pedía que hicieran algo o si podían actuar con autonomía. Otro estudio reveló que el cerebro es menos propenso a tomar decisiones importantes a última hora del día como forma de conservar energía.

¿Es el libre albedrío solo una ilusión?

Cómo el cerebro toma una decisión antes incluso de que te des cuenta

Creemos que primero debemos tener un pensamiento al que luego respondemos. Sin embargo, en la década de 1980, el científico estadounidense Benjamin Libet llevó a cabo un experimento que sugería que el cerebro muestra actividad eléctrica antes de que se tome una decisión consciente. Los resultados de este experimento resultaron controvertidos, y el método fue perfeccionado por el profesor John-Dylan Haynes, del Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas y Cerebrales en Leipzig, Alemania.
El equipo de investigación de Haynes pidió a 14 voluntarios que realizaran una tarea de toma de decisiones. La tarea consistía en pulsar uno de dos botones con la mano derecha o la izquierda, pero tenían que recordar cuándo habían tomado la decisión. Los investigadores descubrieron que era posible predecir las decisiones de los voluntarios monitorizando la actividad cerebral en la corteza frontopolar hasta siete segundos antes —posiblemente diez segundos antes debido al retraso en la obtención de imágenes— de que comunicaran su decisión. Otros estudios posteriores también han arrojado resultados similares, lo que plantea algunas cuestiones muy interesantes sobre el concepto del libre albedrío y sobre si realmente controlamos todas las decisiones que tomamos.
En 2002, dos psicólogos de EE. UU. pusieron a prueba la idea de que el libre albedrío es una ilusión colocando a dos grupos de voluntarios en salas separadas y pidiéndoles que leyeran dos artículos muy diferentes sobre el tema: uno sostenía que el libre albedrío es un mito, mientras que el otro era neutral al respecto.
Una vez que ambos grupos terminaron de leer, se les pidió que realizaran una prueba de matemáticas y se les incitó a hacer trampa. De manera reveladora, el grupo que había leído sobre la falsedad del libre albedrío se mostró mucho más propenso a hacer trampa. Los resultados fueron los mismos cuando más tarde se animó a ambos grupos a «robar» en otra parte del experimento. Parece que cuando las personas dejan de creer en el libre albedrío, dejan de verse a sí mismas como culpables. Las posibles consecuencias de que la sociedad pierda su fe en la libertad de pensamiento son evidentes.

La actividad cerebral puede detectarse hasta diez segundos antes de que tomes una decisión

© Getty; Alamy

Fight flight

o

El antiguo sistema de detección de amenazas del cerebro nos saca del peligro a la velocidad del rayo, pero ¿a qué precio?

Larespuesta de «lucha o huida» lo domina todo. El corazón late más rápido, la respiración se vuelve rápida y profunda, las palmas de las manos sudan y la boca se seca. Con solo unas fracciones de segundo para reaccionar ante el peligro, esto es lo que te aleja del peligro antes incluso de que hayas tenido tiempo de pensar. Es un antiguo mecanismo de autodefensa integrado en el sistema nervioso: la forma que tiene tu cuerpo de prepararte para la batalla.
El botón de pánico del cuerpo es una porción de tejido cerebral del tamaño de una nuez llamada amígdala, y su función es monitorizar las señales sensoriales entrantes en busca de indicios de amenaza. Está conectada a una zona cerebral más grande llamada tálamo, que actúa como relé sensorial del cerebro. El tálamo recopila información de las áreas de procesamiento sensorial del cerebro y de los órganos internos, y la amígdala la escucha. Cuando algo no parece estar del todo bien, la amígdala tiene solo unos segundos para preparar al cuerpo para luchar o huir, y esto implica sincronizar todos los sistemas orgánicos para desviar recursos hacia los músculos. La forma más rápida de hacerlo es comunicarse con el controlador principal del cuerpo, el hipotálamo.
El hipotálamo se encuentra en el centro del cerebro y supervisa y regula todo, desde la temperatura y la sed hasta el apetito y los ciclos del sueño. Está conectado al sistema nervioso autónomo, que envía impulsos eléctricos a través de la médula espinal hacia el resto del cuerpo. También tiene una línea directa con la glándula pituitaria, un transmisor hormonal de largo alcance que bombea mensajes químicos a la sangre.
El sistema nervioso autónomo tiene dos partes, que proporcionan conjuntos de instrucciones opuestas a los órganos. El sistema nervioso simpático acelera el cuerpo, y el sistema nervioso parasimpático lo calma.
Las señales nerviosas se desplazan más rápido que las hormonas, por lo que la primera fase de la respuesta de lucha o huida pone este sistema en marcha. Cuando el hipotálamo recibe una señal de peligro de la amígdala, activa el sistema nervioso simpático, lo que a su vez desencadena una cascada de mensajes eléctricos que dan lugar a la liberación de un neurotransmisor llamado noradrenalina. Los músculos y los órganos están en alerta constante ante esta señal: cuentan con receptores adrenérgicos que pueden detectar cuándo se libera noradrenalina de los nervios cercanos. Cuando la señal finalmente llega, los órganos comienzan a responder.
El corazón late más rápido y los vasos sanguíneos se contraen, aumentando el suministro de sangre a los músculos y al cerebro. Las vías respiratorias se relajan, permitiendo que pase más oxígeno al torrente sanguíneo, y el hígado libera glucosa para obtener combustible adicional. Las pupilas se dilatan para dejar entrar tanta luz como sea posible, agudizando la visión central, y las manos y los pies se humedecen, mejorando el agarre. Durante unos instantes te conviertes en un superhombre. Para que todo esto suceda, los sistemas no esenciales deben ralentizarse. Los vasos sanguíneos que van al sistema digestivo, la piel y los riñones se estrechan, desviando los nutrientes vitales. La saliva se seca, el apetito desaparece y el estómago deja de funcionar.
La noradrenalina es potente, pero el cuerpo cuenta con un segundo mensaje químico que lleva la respuesta de lucha o huida al siguiente nivel: la adrenalina.

La respuesta de lucha o huida se desarrolló para ayudarnos a hacer frente a un peligro inminente

«El corazón late más rápido
y los vasos sanguíneos
se contraen, lo que aumenta
el riego sanguíneo a los
músculos y al cerebro»

Las glándulas suprarrenales inundan el cuerpo de adrenalina, un potente activador de la respuesta de lucha o huida

El corazón es el centro de la respuesta de lucha o huida

El sistema nervioso simpático envía señales de peligro a las glándulas suprarrenales. Situados justo encima de los riñones, estos pequeños órganos son auténticas fábricas de hormonas, y su función consiste en inundar la sangre de adrenalina. En lo más profundo del centro de cada una, en una parte de la glándula llamada médula suprarrenal, las células cromafínicas inician la producción de adrenalina. Estas células se conectan con sus vecinas a través de pequeños orificios llamados uniones comunicantes, por lo que cuando una recibe una señal de peligro, las demás también responden.
Las glándulas suprarrenales cuentan con uno de los mejores suministros de sangre del cuerpo, lo que ayuda a que la adrenalina llegue al sistema a la velocidad del rayo. Los mensajes pasan tan rápido que, para cuando comienza la producción de adrenalina, es posible que la corteza cerebral ni siquiera haya detectado la amenaza.
Cuando tenemos que apartarnos de un coche que viene a toda velocidad, no tenemos tiempo para pensar conscientemente. Se tarda unos dos minutos en activar la producción completa de adrenalina, y para entonces la corteza ya se ha puesto al día. El procesamiento consciente vuelve a entrar en funcionamiento y las partes del cerebro encargadas de resolver problemas pueden ayudar a tomar decisiones sobre qué hacer a continuación.
¿Tenemos alguna posibilidad si nos quedamos y luchamos, o sería mejor dar media vuelta y correr? Sea cual sea la elección consciente que tomemos, la respuesta de lucha o huida ya se ha encargado de que el cuerpo esté preparado.
A veces, la respuesta no es ni luchar ni huir, y el sistema de defensa integrado del cuerpo también tiene una solución para eso. Si un depredador está cerca pero aún no te ha visto, puede ser mejor quedarse quieto para evitar ser detectado. La corteza prefrontal y la corteza cingulada anterior se comunican con la amígdala y el hipotálamo. Pueden anular el sistema nervioso simpático con señales parasimpáticas, ralentizando la frecuencia cardíaca y calmando el cuerpo con la esperanza de que el peligro pase.
El cuerpo solo puede mantener una respuesta de lucha o huida en toda su intensidad durante un tiempo limitado. No podemos desviar la sangre del sistema digestivo durante todo el día, por lo que hay una segunda fase de la respuesta que se activa más tarde si el peligro aún no ha remitido. Esta es la respuesta al estrés.
Las señales de estrés siguen la misma vía, comenzando en el hipotálamo y terminando en las glándulas suprarrenales, pero viajan por una ruta diferente. En esta ocasión, el hipotálamo se comunica con la glándula pituitaria y le indica que libere la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) en la sangre. Esta hormona viaja entonces a la parte externa de las glándulas suprarrenales, la corteza suprarrenal, que a su vez activa la producción de la hormona del estrés, el cortisol.
El cortisol refuerza las respuestas de lucha o huida para garantizar la supervivencia a largo plazo al modificar el metabolismo del cuerpo. Libera azúcar en la sangre como combustible y desactiva sistemas no esenciales como la reproducción, la respuesta inmunitaria, el crecimiento y la digestión.
La respuesta de lucha o huida ha ayudado a nuestra especie a prosperar ante algunas de las situaciones más peligrosas del planeta, pero no es exclusiva de los seres humanos. La capacidad de adaptarse a los peligros del entorno, o de escapar si la adaptación no es posible, es una parte fundamental de la supervivencia animal.
Algunas respuestas de lucha o huida son increíblemente simples. Las bacterias, por ejemplo, pueden detectar el peligro en su entorno y responder activando o desactivando genes (lucha) o alejándose (huida). Pero, a medida que los organismos se hacen más grandes, las respuestas se vuelven más complejas.
Un sistema de lucha o huida para un cuerpo complejo como el nuestro depende del sistema nervioso. Necesitamos ser capaces de acelerar o ralentizar el corazón a voluntad para dar a nuestros músculos el impulso que necesitan cuando estamos en peligro. Los invertebrados pueden hacer esto hasta cierto punto, pero para la experiencia completa parece que se necesita una columna vertebral.
Las lampreas son algunos de los vertebrados vivos más antiguos, estrechamente emparentadas con los antepasados que dieron origen a todos los peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos modernos. Sus sistemas nerviosos son más simples que los nuestros, pero aún así cuentan con los componentes necesarios para desarrollar la respuesta de lucha o huida.
Un vistazo al árbol evolutivo revela que los vertebrados más simples dependen más de la adrenalina para sus respuestas de lucha o huida, y a medida que los vertebrados se volvieron más complejos, los cambios en el sistema nervioso proporcionaron a sus cerebros un control más preciso. Los sistemas nerviosos simpático y parasimpático comenzaron a funcionar en conjunto para controlar la frecuencia cardíaca y desviar la sangre del intestino, y todos utilizamos el cortisol para gestionar el estrés.
Aunque la respuesta de lucha o huida parece ser antigua, hay algunos aspectos únicos en la forma en que los humanos reaccionamos ante el peligro. Somos una de las dos únicas especies de todo el reino animal que participa en guerras: grupos de humanos y grupos de chimpancés se unen para matar a otros miembros de su propia especie en conflictos a gran escala. Parece que esto podría tener algo que ver con la forma en que evolucionaron nuestros sistemas específicos de lucha o huida.
Cuando los investigadores analizaron uno de los genes de lucha o huida de nuestro cerebro, encontraron algo diferente. Existe una proteína llamada adrenoceptor alfa 2C (ADRA2C), que se encuentra en la corteza cerebral a la espera de señales de lucha o huida. En experimentos de laboratorio, los ratones nacidos sin este gen se sobresaltan con mayor facilidad y atacan más rápidamente, lo que revela que su función normal es atenuar la respuesta de lucha o huida.
Un análisis del gen en humanos y chimpancés reveló un cambio natural en el ADRA2C que implica que nuestros cerebros producen menos cantidad de este. Si nos parecemos en algo a los ratones, existe la posibilidad de que este cambio nos haga más volátiles a la hora de responder a las señales de lucha o huida.
Sin embargo, nuestra respuesta de lucha o huida parece tener un coste. Puede que haya evolucionado originalmente para sacarnos del peligro, pero también puede meternos en él con la misma facilidad.

«¿Tenemos alguna posibilidad
si nos quedamos y luchamos, o
sería mejor para
nosotros dar media vuelta y huir?»

El estrés actual es muy diferente de las amenazas a las que se enfrentaban nuestros antepasados

Las pupilas se contraen, agudizando la visión central y difuminando todo lo que hay en la periferia

Todo lo bueno, en exceso

¿Qué ocurre si el sistema de «lucha o huida» no se desactiva?

La respuesta de «lucha o huida» evolucionó para sacarnos rápidamente de situaciones complicadas. Pero se supone que solo debe funcionar a corto plazo. Para aumentar la fuerza muscular en momentos de crisis, el cuerpo tiene que tomar recursos prestados de otras zonas; cuando la crisis pasa, esas zonas necesitan recuperar su riego sanguíneo. Pero, ¿qué ocurre cuando la amenaza no desaparece?
La respuesta de «lucha o huida» da paso a la respuesta al estrés. El sistema nervioso simpático se calma y la producción de adrenalina se detiene, lo que permite que la frecuencia cardíaca y el flujo sanguíneo vuelvan a la normalidad. En su lugar, entra en acción el cortisol. Conocida como la hormona del estrés, el cortisol puede comunicarse con casi todas las células del cuerpo. Su función principal es alterar el metabolismo y frenar actividades de menor prioridad, como el crecimiento, la reproducción y la inmunidad. Lo hace alterando la liberación de hormonas reproductivas, interfiriendo con las moléculas que se utilizan para combatir las infecciones y cambiando la forma en que las células responden a los factores de crecimiento. Esto ayuda a garantizar que haya energía disponible para hacer frente a la situación estresante, pero puede provocar efectos secundarios, alterando la digestión, los patrones de sueño y la salud mental. Solo cuando el estrés remita, el cuerpo volverá a la normalidad.

50	¿Qué es la conciencia?
Posibles respuestas a una pregunta     que ha desconcertado a los filósofos durante     miles de años
56	¿Por qué dormimos y soñamos?
Adéntrate en la ciencia de lo que     realmente ocurre mientras duermes
60	La ciencia de escuchar música
Lo que ocurre en tu mente cuando el ritmo     sigue sonando
62	El estudio de la neurociencia
Recorre la historia de los esfuerzos de la humanidad     por comprender el cerebro
64	Cirugía cerebral
Las operaciones que salvan vidas
68	Harvey Cushing
Conoce al padre de la neurociencia
70	Prótesis neuronales
¿Cómo funcionan?

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W¿QUÉ ES?

¿CONCIENCIA?

Texto de Josie Clarkson

Para plantearse esta cuestión, hay que ser consciente – de que se trata de un Inceptionconcepto de tal envergadura que ha ocupado a científicos y filósofos durante milenios

Para demostrar lo complejo que es el tema de la conciencia, exploremos la amplia variedad de definiciones que ofrecen las figuras de referencia. El Oxford English Dictionary ofrece no una, sino tres definiciones de conciencia: «El estado de ser consciente de uno mismo y de responder al entorno», «la conciencia o percepción que tiene una persona de algo» y «el hecho de que la mente sea consciente de sí misma y del mundo». El filósofo inglés John Locke dijo: «La conciencia es la percepción de lo que pasa por la mente de una persona». El Dr. Giulio Tononi, neurocientífico, psiquiatra y autoridad destacada en el estudio del cerebro durante el sueño, define la conciencia como aquello que «corresponde a la capacidad de un sistema para integrar información». El famoso filósofo Descartes afirmó: «Pienso, luego existo». Y el psicólogo y filósofo William Davidson necesitó seis páginas para definirla en su artículo Definición de conciencia, publicado en la revista Mind.
La variedad de estas definiciones plantea la pregunta de qué bastaría siquiera como explicación de la conciencia. Es necesario esbozar esto antes de poder responder a la pregunta «¿qué es la conciencia?».

Reflexiones de los filósofos

Muchos grandes pensadores han reflexionado sobre los misterios de la mente

Para poner de relieve la complejidad de la conciencia, el filósofo australiano David Chalmers recurre a los conceptos de «fácil» y «difícil», dividiendo la conciencia en partes que son más o menos complejas de comprender y estudiar. Un ejemplo de conciencia «fácil» es el hecho de que una persona esté despierta o dormida, ya que se puede medir de forma objetiva. La conciencia difícil incluye aspectos como la percepción de la experiencia subjetiva.
Los filósofos han desarrollado muchas teorías, pero hay dos formas principales de enfocar la conciencia. La primera se denomina dualismo, que describe la conciencia como un fenómeno abstracto que no es físico. La teoría opuesta sostiene que la conciencia es un proceso físico basado en la actividad del cerebro y se conoce como materialismo o fisicalismo.
Entre las ideas especialmente alucinantes que nos ofrece la filosofía se encuentran las teorías de orden superior. Estas intentan explicar cómo los pensamientos pasan de la mente inconsciente a la consciente. La parte del «orden» se refiere a una cadena de pensamientos relacionados entre sí. Por ejemplo, una persona puede sentir hambre – esto se conoce como un estado mental – y eso va acompañado del pensamiento de sentir hambre. Cuando el pensamiento hace que la persona sea consciente de ese estado mental, este se vuelve consciente. La idea es que el hambre es una sensación inconsciente hasta que surge un pensamiento de «orden superior» al respecto. Así pues, existe una cadena, u orden, de pensamientos en todo el cerebro, todos relacionados entre sí, que los lleva a la conciencia. Una crítica a las teorías de orden superior es que son cíclicas; continúan indefinidamente porque siempre hay un pensamiento superior en la cadena.
Otra teoría sostiene que la conciencia humana existe en tres niveles. El nivel inferior (C0) contiene procesos inconscientes, como descifrar las emociones a partir de las expresiones faciales de los demás. Un nivel más arriba (C1) se produce la recopilación y evaluación de la información para generar una respuesta seleccionada. El nivel superior (C2) es donde encontramos la autoconciencia y la capacidad de evaluar nuestros propios pensamientos y acciones.
Los filósofos no disponen de los medios para demostrar sus ideas. Aquí es donde entra en juego la ciencia, que pone a prueba las teorías de los filósofos tratando de medir objetivamente la conciencia.

El pensador de Auguste Rodin, un símbolo de la filosofía

«El Oxford English Dictionary
ofrece no una, sino tres definiciones diferentes
de la conciencia»

Reflexionar sobre el cerebro se conoce como metacognición

Reflexiones de los científicos

Cómo la investigación está desvelando los secretos de la sensibilidad

Los científicos pretenden medir la conciencia utilizando equipos especializados, como escáneres cerebrales. Estos registran la actividad cerebral de una persona mientras piensa en diferentes cosas o recibe distintos estímulos. A continuación, los científicos pueden analizar esta actividad para buscar patrones que expliquen determinados comportamientos.
La mayoría de los neurocientíficos coinciden en que la conciencia implica la integración de información procedente de diferentes partes del cerebro. Cada vez hay más pruebas que sugieren que el lugar donde se combina esta información es una zona llamada claustrum. Las neuronas del claustrum se conectan con la mayoría de las demás áreas del cerebro, especialmente con la corteza. La corteza es la parte externa del cerebro de los mamíferos y es responsable de muchas tareas, como recibir e interpretar la información sensorial (es decir, el sonido y la visión). El claustro podría conectar todas estas áreas de procesamiento y combinar sus productos para generar un único pensamiento consciente en el cerebro. Las conexiones más fuertes (las que contienen más neuronas) se observan entre el claustro y la corteza visual, lo que sugiere que podría hacer que una persona sea consciente de su entorno.
En 2017, un equipo dirigido por el neurocientífico Christof Koch encontró tres neuronas muy grandes que envolvían los cerebros de los ratones. Las neuronas partían del claustro y tenían ramificaciones largas y delgadas que se extendían profundamente por todo el cerebro. Esta es una prueba física de que la información procedente de todo el cerebro se fusiona en solo tres neuronas.
Es importante recordar que esta evidencia es meramente observacional. Aunque se han encontrado estas conexiones, hasta ahora los científicos han tenido que predecir su función. Para demostrar esta hipótesis, los científicos deben demostrar que algo causa directamente otra cosa. Esto aún no se ha hecho en el caso del claustro, por lo que su verdadera función sigue siendo desconocida.
La principal forma en que los científicos demuestran la función de las áreas cerebrales es observar qué sucede cuando falta esa área. Esto podría deberse a que se ha dañado por una lesión o una enfermedad, se ha extirpado quirúrgicamente o, simplemente, porque una persona nació sin ella. Por ejemplo, extirpar el área visual del cerebro deja a la persona ciega a pesar de que sus ojos permanezcan intactos. Para demostrarlo, solo debe faltar una área cerebral; de lo contrario, no hay forma de saber qué parte ausente es responsable de cada función perdida. Hasta ahora ha sido imposible destruir o extirpar únicamente el claustro debido a las numerosas conexiones que tiene, y hacerlo causaría también un daño generalizado al cerebro circundante.
Algunos estudios han investigado el claustro en gatos, pero los resultados mostraron que las células cerebrales solo respondían a características individuales en lugar de combinar información. Esto se opone a la teoría de que el claustro reúne múltiples fragmentos de información. Sin embargo, los animales de este estudio estaban inconscientes, por lo que los resultados podrían interpretarse como una prueba de que el claustro sí está involucrado en la conciencia, ya que no funciona correctamente cuando el individuo no está despierto.
El neurocientífico holandés Bernard Baars utiliza la analogía de un escenario de teatro para ilustrar la conciencia. Si un escenario oscuro representa la mente inconsciente, entonces la conciencia es como un foco de atención sobre el escenario. Él concibe la conciencia como una escala que va desde la memoria a largo plazo hasta la memoria inmediata (o «de trabajo»), que solo se mantiene durante unos segundos mientras el cerebro está consciente del tema. El foco se centra en la memoria inmediata, mientras que el resto del procesamiento cerebral tiene lugar en las zonas oscuras del escenario de las que la persona no es consciente.
Los recuerdos se crean y se refuerzan mediante la comunicación repetida entre determinadas neuronas. Se ha sugerido que el uso continuo de las mismas neuronas en un momento dado indica que la persona está accediendo a ciertos recuerdos y, por lo tanto, tomando conciencia de ellos. Algunos neurocientíficos creen que la red de neuronas implicadas en la memoria de trabajo almacena información en el inconsciente, y que la actividad de estas neuronas la lleva a la conciencia.

¿Son los animales seres sensibles?

Las pruebas sugieren que podríamos estar subestimando la capacidad mental de otros animales

El 7 de julio de 2012, tres prestigiosos neurocientíficos publicaron la Declaración de Cambridge sobre la Conciencia. Esta declaración afirma: «El peso de las pruebas indica que los seres humanos no son los únicos que poseen los sustratos neurológicos que generan la conciencia». En esencia, tres expertos en la materia comunicaron al mundo que los animales son conscientes.
La declaración continúa afirmando que los animales no humanos poseen las características biológicas necesarias para la conciencia. Por ejemplo, la mayoría – si no todos – los mamíferos tienen un claustro; si esta es la zona del cerebro que controla la conciencia, entonces todos los mamíferos deben ser conscientes. El tamaño y la complejidad del claustro (y sus estructuras equivalentes en los no mamíferos) varían significativamente entre especies, lo que podría explicar cualquier diferencia en la conciencia entre los animales. Es más, muchas especies, desde las aves hasta los simios, son capaces de reconocerse a sí mismas en un espejo, lo que demuestra la autoconciencia que se incluye en algunas definiciones de conciencia.
A pesar de las pruebas de la existencia de la conciencia en los animales, muchos siguen cuestionándola. Esto podría deberse a que admitir que tienen pensamientos y sentimientos como los nuestros hace que nuestro trato hacia los animales (por ejemplo, en las industrias cárnica y láctea o en los ensayos con animales) resulte mucho más poco ético e inmoral. Es más fácil no enfrentarse a dilemas morales como este negando que los animales sean seres sensibles.

La capacidad de reconocer el propio reflejo es un indicio de conciencia de uno mismo

Los científicos pueden aprender más sobre el funcionamiento del cerebro mediante el análisis de imágenes médicas

«Si un escenario oscuro representa
el inconsciente,
entonces la conciencia es como
un foco de atención»

El escáner de resonancia magnética se utiliza como método no invasivo para observar el interior del cerebro mientras la persona está consciente

La importancia de comprender la conciencia

El conocimiento es poder, y la conciencia no es una excepción. Profundizar en el conocimiento de la conciencia beneficiaría a mucha gente

Numerosos trastornos de salud mental se basan en pensamientos conscientes y subconscientes. Por ejemplo, las personas con trastorno obsesivo-compulsivo (TOC) – un trastorno amplio que implica comportamientos y rutinas repetitivos – pueden experimentar pensamientos intrusivos. Se trata de pensamientos negativos o inapropiados que ocupan su mente consciente. Pensamientos como «¿He cerrado la puerta con llave?» o «¿Me he dejado el fogón encendido?» pueden abrumar a la persona, lo que significa que es incapaz de pensar en otra cosa en ese momento.
El trastorno por estrés postraumático (TEPT) y los trastornos de la personalidad pueden surgir cuando las personas expulsan de su conciencia ciertos pensamientos angustiosos. Esto da lugar a comportamientos de afrontamiento poco saludables y conduce a experiencias desagradables, como los flashbacks, en los que los pensamientos e imágenes perturbadores irrumpen de repente en la conciencia de la persona. Comprender mejor qué son los pensamientos conscientes y cómo surgen sería sin duda útil para los terapeutas y podría ayudarles a tratar los trastornos de salud mental de forma más eficaz.
Se sabe tan poco sobre el sueño que no existen tratamientos eficaces para el insomnio. Los medicamentos existentes son muy adictivos y provocan efectos similares a los de la resaca en los usuarios. Estos fármacos sedan a los pacientes en lugar de inducir un sueño auténtico. Los científicos no pueden comprender verdaderamente el sueño mientras la mente inconsciente siga siendo un misterio.
Numerosos estudios han demostrado que las personas pueden aprender de forma subconsciente, pero aún no se comprenden las razones que hay detrás de esto. Una vez que los científicos desentrañen la base del aprendizaje inconsciente, podría utilizarse para mejorar el sistema educativo. También podría reportar enormes beneficios a niños y adultos con dificultades de aprendizaje.

Una mejor comprensión de la conciencia podría ayudar a tratar trastornos de salud mental como el TOC y el TEPT

¿Qué es soñar?

Durante el sueño, el cerebro está lo suficientemente activo como para crear esas cosas extrañas y maravillosas que llamamos sueños

Todos los animales duermen, y la mayoría también sueña mientras duerme. Los escáneres cerebrales en tiempo real de personas que sueñan muestran actividad principalmente en las partes del cerebro que controlan la visión, la memoria, el movimiento y las emociones.
Los científicos han demostrado que soñar no es solo un subproducto del sueño, sino que, de hecho, tiene múltiples funciones. Una de ellas es consolidar los recuerdos en el cerebro al revivirlos. Curiosamente, estos recuerdos se reproducen sin la presencia de la hormona de la ansiedad, la noradrenalina. Esto significa que se elimina el impacto emocional de los recuerdos, por lo que pueden recordarse sin desencadenar una respuesta emocional negativa. Por lo tanto, soñar contribuye a nuestra salud mental al hacer que nuestros recuerdos sean menos dolorosos.
Soñar también recalibra el cerebro. Restablecer los centros de procesamiento a su estado predeterminado permite un funcionamiento más preciso al día siguiente en tareas como el reconocimiento facial. Además, los sueños repasan todo el conocimiento adquirido y tratan de encontrar reglas y patrones en él. Así es como los niños aprenden a usar la gramática sin ser capaces de definir cuáles son las reglas gramaticales. Los sueños analizan la información con una mirada creativa para interpretarla de forma diferente; esto explica por qué las personas a menudo se despiertan con soluciones a problemas que tenían atascado su cerebro despierto.

Se está midiendo la actividad cerebral de esta mujer mediante electrodos mientras duerme

La creación de máquinas verdaderamente inteligentes plantearía numerosas cuestiones éticas

Conciencia artificial

Fabricamos máquinas que pueden caminar o hablar como nosotros… pero ¿podrían llegar a pensar como nosotros?

La inteligencia artificial consciente podría convertirse en una realidad en un futuro no muy lejano

El aprendizaje ya no es exclusivo de los seres vivos. La inteligencia artificial (IA) es la capacidad de las máquinas para realizar tareas que normalmente requerirían inteligencia humana, como reconocer rostros o hacer cálculos. Ya ha demostrado ser de un valor incalculable en ámbitos como la ciberseguridad.
La inteligencia, ya sea artificial o natural, se forma a través del aprendizaje. A las máquinas se les enseña de forma muy similar a como se enseña a los perros nuevos trucos: mediante el castigo y la recompensa. Al ordenador se le enseña el concepto de castigo y recompensa y, en lugar de galletas con forma de hueso, recibe recompensas virtuales por las respuestas correctas. Pero si un sistema puede entender el concepto de castigo, ¿puede entonces sentir sufrimiento? Si a una máquina no le gustara lo que le están haciendo y tuviera suficiente capacidad de aprendizaje, ¿podría liberarse y buscar venganza? ¿Serían los creadores de la IA responsables de su bienestar, al igual que un padre es responsable del de su hijo? Si la IA puede sufrir, ¿merece tener derechos?
La IA ya se utiliza en asistentes personales domésticos, como Alexa de Amazon, que actúan como compañeros de muchas personas. Por ejemplo, algunas personas con demencia utilizan sistemas como Alexa para que les ayuden a realizar tareas diarias y respondan a sus preguntas repetidas. Esto puede proporcionar un respiro vital y una sensación de seguridad a quienes las cuidan. Una IA consciente podría ofrecer una experiencia aún más interactiva y personal a estas personas. ¿Le negaría a alguien que está socialmente aislado la oportunidad de tener un compañero por cuestiones éticas relacionadas con lo que, en esencia, es un esclavo electrónico? El NHS clasifica la demencia como un «trastorno de la conciencia», así que, ¿quién tiene prioridad: el ser humano parcialmente consciente o la máquina plenamente consciente?
Estas cuestiones han sido objeto de un intenso debate entre los profesionales y el público, pero hasta ahora son puramente hipotéticas. Mientras la IA siga siendo programada por humanos en lugar de tomar sus propias decisiones, no se considera consciente. Si pensamos en los niveles de conciencia, la IA actualmente solo puede operar en el nivel más básico, el C0, que corresponde al procesamiento que ocurre de forma subconsciente en los humanos. Dado que los científicos aún no comprenden plenamente la conciencia, no pueden replicarla en máquinas, aunque esta realidad no está muy lejos. Una vez que los científicos descubran cómo se alcanza la conciencia humana, las mismas ecuaciones que ya se utilizan en tareas de IA más simples podrán transferirse para producir conciencia. Por lo tanto, los posibles beneficios y riesgos asociados a una forma de IA sensible deben sopesarse antes de que se desarrolle y nos veamos ante estos problemas, momento en el que será demasiado tarde para dar marcha atrás.

Analizando nuestros sueños

Lejos de descansar, nuestro cerebro trabaja a toda máquina mientras dormimos

Al final de un largo día, no hay nada más tentador que una cama acogedora. Tras haber dormido poco la noche anterior, un día repleto de actividad o horas de intensa concentración, puede llegar a ser todo un reto simplemente mantener los ojos abiertos. La mayoría de las personas tienen la suerte de dormir cómodamente y con seguridad, pero el hecho de quedar inconscientes y paralizados ponía a nuestros antepasados en riesgo de sufrir ataques de enemigos y animales. Los beneficios debieron de superar a los peligros, pero ¿por qué evolucionaron los seres humanos para pasar gran parte de sus vidas durmiendo en primer lugar?
La verdad es que nadie lo sabe con certeza. Aunque hemos dejado atrás la teoría de Lucrecio sobre las partículas de aire siniestras que atacaban al espíritu cada noche, muchos de los detalles exactos sobre el tiempo que pasamos durmiendo siguen siendo un misterio. Lo que sí sabemos es que el sueño es vital para nuestra salud y que su ausencia total es peligrosa, ya que provoca efectos como alucinaciones y, en última instancia, la muerte.
A menudo pensamos en el sueño como un momento en el que el cerebro y el cuerpo están inactivos y quietos, pero suceden muchas cosas mientras dormimos. Una de las funciones más importantes del sueño es dar tiempo al cerebro para procesar información. Incluso en un día aparentemente aburrido, estás absorbiendo enormes cantidades de información, y el cerebro necesita clasificar los datos, establecer conexiones, descartar lo que no es importante y archivar el resto de forma ordenada. El sueño le da al cerebro la oportunidad de convertir o consolidar los recuerdos a corto plazo y los fragmentos de información útil en recuerdos a largo plazo, fortaleciendo las conexiones neuronales.
Todo este procesamiento explica en parte por qué los niños —y, de hecho, las crías de la mayoría de las especies— necesitan dormir mucho más que los adultos. Además de requerir mucha energía para el crecimiento físico, los bebés y los niños se enfrentan constantemente a nueva información y a cosas que deben recordar. Para funcionar y desarrollarse de manera óptima, un niño de un año necesita dormir entre 11 y 14 horas por noche.
Los adultos deberían intentar dormir entre siete y nueve horas, pero muchas personas duermen de media mucho menos. Entre los efectos secundarios de la falta de sueño se incluyen el mal humor, la torpeza, la dificultad para concentrarse y la falta de memoria. Al intentar recuperarse, algunas regiones del cerebro pueden volverse inactivas y caer en un sueño localizado mientras la persona está despierta. Las personas con una falta de sueño extrema pueden incluso caer en microsueños, que duran aproximadamente un segundo y a menudo pasan desapercibidos.

Durante la fase REM, la actividad cerebral es casi tan intensa como durante la vigilia

Mientras sus cerebros crecen y aprenden, los bebés necesitan pasar mucho tiempo durmiendo

Los 10 sueños más comunes

Según algunos, el cerebro mientras dormimos revela secretos sobre nuestra vida cuando estamos despiertos

Caída
Miedo al fracaso o al cambio, replantearse una decisión, aferrarse demasiado.

Volar
Sentirse libre y seguro de sí mismo o querer escapar de una situación determinada.

Sentirse perseguido
El deseo de escapar de una situación, un sentimiento, un recuerdo o una persona.

Pérdida de dientes
Preocupación por la apariencia, el rechazo, la impotencia o decir algo inapropiado.

Embarazo
Desarrollo personal, nuevas ideas o miedo a las nuevas responsabilidades.

Desnudo en público
Inseguridad, preocupación por que se revele el verdadero yo o se pongan de manifiesto los defectos.

Suspender un examen
Falta de confianza en las propias capacidades, miedo al siguiente gran paso, estrés laboral.

Vehículo fuera de control
No ir por el buen camino en la vida, perder el control.

Encontrar una habitación que no se utilice
Descubrir una nueva faceta de uno mismo o un nuevo talento.

No poder encontrar un baño
No poder expresar o satisfacer las propias necesidades.

¿Por qué soñamos?

A los seres humanos les encanta compartir e interpretar sus sueños, pero su finalidad es objeto de debate

Los sueños abarcan desde lo cotidiano hasta lo fantástico. Una persona normal tiene entre tres y seis sueños por noche, aunque solo recordará alrededor del cinco por ciento de ellos. Pueden producirse durante cualquiera de las cinco fases del sueño, pero los más vívidos y detallados tienen lugar durante la fase de sueño con movimientos oculares rápidos (REM), cuando el cerebro está en su momento de mayor actividad.
Durante el sueño REM, normalmente solo se mueven los músculos oculares, lo que puede hacer que las personas se sientan paralizadas y atrapadas en pesadillas especialmente vívidas o en sueños estresantes. Sin embargo, las personas con determinadas afecciones o que sueñan durante otras fases del sueño pueden hablar o moverse mientras duermen, y a veces incluso representan sus sueños.
Existen diversas teorías sobre el propósito (o la falta del mismo) de los sueños. Entre ellas se incluye que el cerebro utilice los sueños para conectar las experiencias del día con los recuerdos existentes, o como un espacio para abordar pensamientos y sentimientos que resultan demasiado abrumadores como para afrontarlos durante el día. También podría tratarse de que el cerebro dormido interprete aleatoriamente señales eléctricas, o de que los sueños revelen pensamientos secretos reprimidos cuando la persona está despierta.
Otra idea es que soñar nos prepara para el futuro. Al combinar diferentes recuerdos, el cerebro puede reconstruir un escenario simulado que la persona aún no ha experimentado para abordar posibles peligros o decidir qué hacer en esa situación imaginaria.

Los sueños que se tienen durante la fase REM pueden parecer increíblemente reales

Daños ocultos

Esta resonancia magnética sagital del cerebro revela una atrofia hipofisaria (pérdida de tejido en una red de vasos sanguíneos situada en la base del cerebro).

La música ejerce una gran influencia en el cerebro

Procesamiento musical

Diferentes áreas del cerebro se coordinan para procesar el ritmo, la melodía, la letra y las emociones

Lóbulo parietal
Esta región relaciona la información sonora que recibe con los demás sentidos, como la vista.

Plano temporal
Esta zona descifra sonidos complejos, distinguiendo el ritmo, el timbre y los patrones.

Corteza auditiva
Esta parte del cerebro recibe la información sonora procedente de los oídos y determina el tono.

Lóbulo frontal
La parte frontal del cerebro coordina tu respuesta emocional y conductual ante la música.

Tu cerebro y la música

¿Qué ocurre en tu cabeza cuando escuchas tus canciones favoritas?

BEl cerebro es complejo, al igual que la música, por lo que desentrañar la respuesta neurológica a las melodías supone todo un reto, pero investigadores de todo el mundo han estado trabajando para desentrañar la desconcertante ciencia que hay detrás.
Los primeros componentes de la música que procesa el cerebro son los sonidos básicos: el tono, la duración y el volumen. A partir de ahí, el cerebro desentraña la melodía y distingue entre los diferentes instrumentos. A continuación, esta información se compara con los recuerdos, determinando si el sonido que llega es familiar y revelando cualquier emoción asociada. En conjunto, este procesamiento da lugar a una respuesta, ya sea apagar la canción o empezar a bailar. Y si te mueves, eso vuelve a retroalimentar tu cerebro, lo que afecta aún más a la experiencia.
Algunas de las complejidades de la respuesta del cerebro a la música pueden revelarse a través de personas con daños o lesiones cerebrales. Al observar qué ocurre con la capacidad de procesar la música después de que el cerebro sufra una lesión en un lugar determinado, y al ver cómo mejora a medida que el cerebro se recupera, los científicos pueden empezar a determinar qué partes del cerebro están involucradas. Esto se ve facilitado por la tecnología de imagen avanzada, como los escáneres de resonancia magnética funcional, que pueden monitorizar la actividad en diferentes partes del cerebro en respuesta a la música.
Una de las principales revelaciones de este tipo de trabajo es que la música es independiente del lenguaje. Afasia es el término médico para un trastorno neurológico que provoca dificultad para hablar. Puede producirse como consecuencia de una lesión cerebral, como un ictus, y hace que a las personas les resulte difícil encontrar las palabras que necesitan para expresarse, pero, curiosamente, no siempre interfiere en su capacidad para cantar. Del mismo modo, las personas que tartamudean pueden tener dificultades para hablar, pero a veces son capaces de cantar una canción sin titubeos.
Aproximadamente una de cada veinte personas es sorda musical, o «amúsica», y tiene dificultades para identificar las notas de una melodía. Las exploraciones cerebrales han revelado que la materia blanca de la zona implicada en el procesamiento del sonido es más delgada en estas personas, lo que indica que podría estar menos conectada que las mismas vías en sus homólogos musicales.

Giro temporal superior
Esta región se encarga de organizar la información sonora, siguiendo el hilo de la letra y la melodía.

Circuito límbico
El hipocampo, la amígdala y otras estructuras centrales se encargan de la memoria y las respuestas emocionales a la música.

Insula
Es una parte de la corteza cerebral que interviene en el reconocimiento de melodías familiares.

La música que llega a tus oídos es solo el principio

¿Por qué te da «escalofríos» la música?

Las buenas canciones pueden ponerte la piel de gallina, y se cree que esto se debe a la forma en que está estructurado nuestro cerebro. La música actúa sobre las partes del cerebro relacionadas con las emociones y la gratificación, y escuchar ciertas melodías puede activar las mismas áreas que se estimulan con la comida e incluso con las drogas. Al mismo tiempo, la música parece reducir la actividad en las áreas del cerebro relacionadas con el miedo. La piel de gallina está relacionada con la activación del sistema nervioso autónomo, que va acompañada de un aumento de la frecuencia cardíaca y una respiración más profunda. Los investigadores que estudian qué es lo que desencadena exactamente este fenómeno creen que podría tener algo que ver con la sorpresa; los cambios inesperados en la música son especialmente eficaces a la hora de provocar esta respuesta.

¿Por qué marcamos el ritmo con los pies cuando escuchamos música?

La tentación de dar golpecitos con el pie al compás de un ritmo marcado suele ser irresistible. Antes se creía que nuestros movimientos en respuesta a la música reflejaban cómo percibíamos su creación —por ejemplo, dar golpecitos con el pie imita el pedal de un baterista— o nuestro estado de ánimo al escucharla. Sin embargo, investigaciones más recientes sugieren que dar golpecitos con el pie puede influir en la forma en que percibimos la música, ayudando al cerebro a procesar lo que estamos escuchando.

¿Qué hace que las canciones sean tan pegadizas?

Los investigadores tienen una forma interesante de describir este fenómeno: a veces se refieren a él como un «picor cerebral» o un «gusano en el oído». Algunas canciones parecen quedarse grabadas en la mente de la gente con más frecuencia que otras, pero no existe una fórmula sencilla que determine su pegajosidad. Los investigadores que trabajan en este campo han observado que las canciones pegadizas suelen tener secciones cortas y repetitivas, y que a menudo también tienen alguna conexión con el oyente. Una similitud con una canción que ya conoces o una conexión cultural —como una letra con la que te identificas— contribuyen a que una melodía se te quede grabada en la cabeza. Sin embargo, en última instancia, una canción que resulta pegadiza para una persona puede no serlo para otra.

¿Por qué cantas mejor en la ducha?

Esto se debe a la acústica. Si cantas en una habitación grande con paredes enlucidas, el sonido recorre una gran distancia antes de encontrar un obstáculo, y gran parte de la vibración se absorbe. En un cuarto de baño, la estancia es más pequeña, y los azulejos o el cristal te devuelven el sonido en todas direcciones. Esto crea reverberación. El resultado es que el sonido es más alto, y los múltiples reflejos ayudan a disimular cualquier pequeño error en tu voz. El tamaño de la cabina de ducha también influye: las frecuencias más bajas tienden a amplificarse más que las más altas, lo que hace que la voz suene más rica.

«Aproximadamente una de cada veinte personas carece de oído musical»

¿Cuáles son los orígenes de la música?

La gente lleva milenios haciendo música, y los instrumentos más antiguos que se conocen se remontan a hace 42 000 años. Se trata de flautas de hueso y marfil, descubiertas en una cueva de Alemania junto con otras muestras de arte y adornos de los primeros humanos. Sin embargo, se cree generalmente que la música ya existía mucho antes de los primeros instrumentos, ya que las personas utilizaban sus voces para crear melodías. La capacidad de producir música podría haber contribuido a la creación de vínculos sociales, una idea que a veces se describe como «acicalamiento vocal». Se cree que este tipo de avances culturales dieron a nuestra especie una ventaja sobre nuestros parientes cercanos, incluidos los neandertales.

La música forma parte de la cultura humana desde hace miles de años

© Thinkstock; Ilustración de Rebekka Hearl; Getty

Neurociencia de vanguardia

El cerebro humano es una de las estructuras más complejas del universo conocido, y comprender cómo funciona supone un enorme reto científico. La neurociencia moderna reúne a expertos de una amplia variedad de campos y, gracias a la combinación de las tecnologías más avanzadas, las técnicas médicas, la investigación biológica y los modelos computacionales, los científicos están empezando por fin a desentrañar los numerosos y profundos misterios del cerebro.

Creando un cerebro

Cómo funciona el control mental

Los proyectos a gran escala tienen como objetivo simular el cerebro humano en todos los niveles

Un equipo sencillo y una compleja programación informática permiten transmitir nuestros pensamientos a través de Internet

El ADN y los neurotransmisores
A nivel molecular, los científicos son capaces de manipular las estructuras tridimensionales de las proteínas mediante programas informáticos y de simular los efectos que podrían tener dichos cambios. Estas técnicas son de gran utilidad en el diseño de fármacos.
Nervios y  células de soporte
Para comprender adecuadamente cómo funciona el cerebro, muchos científicos abogan por un enfoque ascendente. Mediante la creación de neuronas digitales basadas en las reglas y principios subyacentes de la biología, se espera que algún día se pueda simular la compleja red del cerebro.
Vías neuronales
Algunos proyectos tienen como objetivo cartografiar todas las conexiones del cerebro humano, generando una representación tridimensional de su intrincado entramado. Otros pretenden simular el proceso, permitiendo que el ordenador establezca sus propias conexiones basadas en reglas biológicas.
Lóbulos y estructuras
Las simulaciones permitirán integrar información sobre las diferentes estructuras del cerebro, lo que permitirá a los científicos examinar más de cerca las interacciones entre las distintas áreas o incluso eliminar una región y estudiarla de forma aislada.
Cerebro completo
En 2013, el superordenador K Computer de Japón llevó a cabo un segundo de actividad cerebral humana simulada. Con 705 024 núcleos de procesador, la máquina tardó 40 minutos en simular una red que representaba solo el uno por ciento del tamaño del cerebro humano. Los procesadores avanzados que se espera que salgan al mercado en los próximos diez años aumentarán esta capacidad de forma significativa.

Registro de EEG
Mientras el emisor ve el partido, decide disparar el cañón, lo que genera una señal de EEG reconocible.

Análisis de señales
La señal se envía a un ordenador, donde se compara con un patrón conocido. Si coincide, se transmite.

INTERNET

TMS
Mediante la estimulación magnética transcraneal, se aplica una señal eléctrica a través del cuero cabelludo del receptor.

Transmisión inalámbrica
No es necesario que los dos cerebros estén conectados físicamente; la señal digital se transmite a través de Internet.

Pulsa el botón
Las señales artificiales hacen que el receptor pulse el botón. La pulsación se transmite al primer ordenador, con lo que se gana la partida.

Control mental

En un experimento pionero realizado en 2013, investigadores de la Universidad de Washington lograron conectar dos cerebros humanos y demostraron su principio mediante un videojuego.
Una ciudad está siendo atacada por piratas y el jugador uno, el emisor, debe interceptar sus cohetes. Puede ver la pantalla y está armado con un cañón, pero no tiene teclado y no puede pulsar «disparar». El jugador dos, el receptor, está sentado en otra habitación; no puede ver el juego, pero sí tiene un teclado. El jugador uno piensa en disparar el cañón y, fracciones de segundo después, el jugador dos pulsa el botón, salvando la ciudad y ganando la partida.
El jugador uno estaba conectado a un electroencefalograma (EEG) y se monitorizaba su actividad cerebral. Cuando pensaba en pulsar el botón, se producía una señal característica en la «banda mu» del EEG, lo que activaba el programa para enviar una señal inalámbrica al jugador dos.
El jugador dos llevaba una bobina especialmente diseñada en el cuero cabelludo que generaba un campo magnético, situada sobre la parte del cerebro que controla la contracción de la mano derecha. La señal del jugador uno se convertía en estimulación magnética, lo que a su vez desencadenaba actividad eléctrica en el cerebro, haciendo que el jugador dos disparara el cañón de forma involuntaria.

fechas clave

1700 a. C.

130-200 d. C.

Un cirujano egipcio anota detalles sobre sus pacientes, creando así el primer ejemplo escrito de la palabra «cerebro».

El cirujano griego Galeno sugiere que el cerebro es responsable de la percepción sensorial y del control del movimiento.

Historia de la neurociencia

1837

1861

El checo Johannes Purkinje describe por primera vez una célula nerviosa: las neuronas grandes y ramificadas del cerebelo.

Pierre Paul Broca identifica la región del cerebro responsable del lenguaje, conocida hoy en día como «área de Broca».

1906

Camillo Golgi y Santiago Ramón y Cajal compartieron el Premio Nobel por demostrar que el cerebro es una red de neuronas.

Descifrando el cerebro

Los programas informáticos pueden aprender a descodificar datos de escáneres cerebrales y, en esencia, leer nuestros pensamientos

Imágenes de entrenamiento
El programa se entrena utilizando una serie de imágenes, junto con sus correspondientes patrones de resonancia magnética funcional (fMRI).

Resonancia magnética funcional
La resonancia magnética funcional se utiliza para identificar las partes del cerebro que se activan ante diferentes estímulos visuales.

Patrón de vóxeles
Los datos de la resonancia magnética funcional (fMRI) se almacenan en forma de patrones de vóxeles, que son cuadrículas tridimensionales de información.

Imagen de prueba
Cuando se muestra una nueva imagen al sujeto, el programa busca en su base de datos de entrenamiento la coincidencia más cercana.

Identificación
Si el programa no encuentra una coincidencia exacta, utilizará sus datos de entrenamiento para obtener la mejor estimación posible.

Una máquina capaz de leer tu mente

¿Alguna vez has deseado que otra persona pudiera ver lo mismo que tú? Un equipo de la Universidad de California en Berkeley ha desarrollado un programa capaz de determinar qué película estás viendo con solo leer tu actividad cerebral. El programa puede incluso leer la imagen exacta que ves y mostrar las imágenes mentales en movimiento en una pantalla.
A los voluntarios se les mostraron horas de videoclips y, para cada uno de ellos, se mapeó su actividad cerebral mediante resonancia magnética funcional (fMRI). A continuación, se entrenó al programa para que asociara los patrones de actividad cerebral con sus imágenes correspondientes.
Utilizando este conjunto de datos como referencia, se le mostraron al programa nuevos datos de fMRI registrados mientras las personas veían clips desconocidos. El programa fue capaz de comparar los nuevos datos con los de entrenamiento y adivinar lo que estaba viendo el sujeto de prueba compilando y promediando las coincidencias más cercanas en collages en movimiento. Las imágenes resultantes eran inquietantemente parecidas a los clips originales.

El desarrollo del cerebro

En 2013, unos científicos de la Academia Austriaca de Ciencias lograron algo increíble: cultivaron parte de un cerebro humano en una placa de Petri. Mediante una combinación de células madre embrionarias y células madre extraídas de la piel de un adulto, el equipo recreó el neuroectodermo, la estructura embrionaria que da lugar al cerebro y la médula espinal.
Las células se colocaron en andamios tridimensionales para que tuvieran un soporte sobre el que crecer; a continuación, se les proporcionaron nutrientes y oxígeno y se dejó que se desarrollaran. Sorprendentemente, las estructuras se organizaron por sí mismas en algo parecido al cerebro de un feto de nueve semanas. Algunas contenían las células pigmentadas de una retina, otras desarrollaron una corteza cerebral y algunas incluso tenían un hipocampo. Estos minicerebros tenían aproximadamente el tamaño de un guisante y eran incapaces de pensar, pero proporcionaron una valiosa herramienta a los investigadores.

Participa en EyeWire

Se necesitan científicos ciudadanos para ayudar a desentrañar las neuronas de la retina humana

Desarrollado por el Laboratorio Seung del MIT, este juego para navegador, conocido como EyeWire, es un proyecto diseñado para cartografiar las neuronas de la retina. Cualquiera puede jugar; solo necesitas un ordenador y conexión a Internet.
EyeWire es un juego de rompecabezas en 3D ambientado dentro de un cubo. El cubo está dividido en secciones y, ocultas en ellas, se encuentra la trayectoria de una neurona. Lo único que tienes que hacer es desplazarte por las secciones y unirlas, trazando la trayectoria de la célula nerviosa a través del cubo.
A medida que avanzas, aparece un modelo 3D de tu progreso en un lateral de la pantalla, y puedes ganar puntos en función de lo mucho que tu modelo se acerque a los modelos creados por otros jugadores. Puedes ganar puntos, subir de nivel e incluso participar en competiciones semanales.
Cada vez que juegas, estás mapeando neuronas reales de la retina humana, lo que supone una contribución real a la investigación científica.

El científico coreano Sebastian Seung es el pionero detrás de EyeWire

© Thinkstock; Dreamstime; Science Photo Library; Madeline A. Lancaster; Universidad de Washington

Cirugía cerebral

Si pensabas que los ingenieros aeroespaciales tenían que prestar atención a los detalles, espera a conocer a este grupo…

TTodavía hay mucho que desconocemos sobre el cerebro humano. Sin embargo, si algo sale mal y es necesaria una intervención quirúrgica, necesitarás los servicios de un neurocirujano. Estos profesionales pueden operar la gran mayoría de las estructuras del cerebro y la médula espinal, y cuentan con un amplio abanico de técnicas y —literalmente— tecnologías de vanguardia a su disposición.
La carga de trabajo de un neurocirujano se divide en dos tipos principales. El trabajo de urgencias suele ser consecuencia de accidentes de tráfico o peleas y, a menudo, afecta a hombres jóvenes con traumatismos craneales. Estos pacientes pueden presentar hemorragias intracraneales que ejercen presión sobre el cerebro; el neurocirujano debe aliviar esa presión. También está el trabajo programado, en el que los neurocirujanos intentan extirpar tumores sin causar ningún daño a las estructuras circundantes.
La tecnología entra en juego mucho antes de la operación. Las tomografías computarizadas (TC) y las resonancias magnéticas (RM) avanzadas permiten reconstrucciones e imágenes en 3D que ni siquiera podríamos haber soñado hace unos años. Esto permite a los neurocirujanos planificar con precisión el momento y la naturaleza de la cirugía: dónde cortar y a qué profundidad realizar la incisión. Las técnicas de imagen forman parte de un enfoque de equipo para el cuidado de estos pacientes, ya que el equipo es tan importante como la tecnología.
La cirugía es cada vez menos invasiva con el paso del tiempo. Las ventajas de esto son incisiones más pequeñas, menos alteración de los tejidos circundantes, menos dolor y estancias hospitalarias más cortas. Los cirujanos suelen utilizar ahora potentes microscopios con luces brillantes que les ayudan a ser lo más precisos posible. Estas técnicas microscópicas requieren una enorme cantidad de

Echemos un vistazo al interior del cráneo…

El cráneo
El cráneo es una caja ósea rígida que rodea y protege el cerebro. Sin embargo, no se expande para adaptarse a un aumento de la presión interna, por lo que una hemorragia puede comprimir rápidamente el cerebro.

La glándula pituitaria
La pituitaria es una glándula que ayuda a regular las hormonas del cuerpo. Si produce demasiadas hormonas y no se estabiliza, se puede realizar una intervención quirúrgica... a través de la nariz.

El famoso neurocirujano estadounidense Sanjay Gupta en plena acción

Las meninges
Las meninges son las tres capas que envuelven el cerebro y la médula espinal. Ayudan a transportar sangre y nutrientes hacia y desde el cerebro, pero también pueden presentar problemas: pueden desarrollarse tumores en su superficie.

El tronco encefálico
El tronco encefálico es fundamental para mantener la respiración pulmonar y los latidos del corazón. La cirugía en esta zona es muy complicada, ya que resulta muy difícil acceder a ella.

«Las tomografías computarizadas y las resonancias magnéticas permiten realizar reconstrucciones en 3D que hace unos años ni siquiera hubiéramos podido imaginar»

La materia gris
La materia gris contiene áreas complejas relacionadas con la memoria, la personalidad y el funcionamiento. Una intervención quirúrgica en esta zona puede tener efectos mínimos o, por el contrario, efectos devastadores, como la pérdida de la memoria o cambios en la personalidad.

Los ventrículos
Los ventrículos permiten que un líquido especial —el líquido cefalorraquídeo— circule alrededor del cerebro. Si se obstruyen, el cerebro puede hincharse rápidamente y la presión puede provocar dolores de cabeza al estirarse las meninges.

El cerebelo
El cerebelo controla los movimientos finos. Una intervención quirúrgica en esta zona puede provocar problemas de equilibrio.

Capas que rodean el cerebro

Membrana aracnoidea

Piel

Tejido conjuntivo

Dura mater

Pia mater

Cráneo: hueso del cráneo

Vasos sanguíneos en el espacio subaracnoideo

La materia blanca y la materia gris del cerebro

¿Por qué necesitas una operación de cerebro?

Algunas de las razones más comunes para someterse a una cirugía cerebral

Traumatismos
A menudo, tras accidentes de tráfico o peleas, las lesiones craneales son frecuentes, especialmente en hombres jóvenes. Pueden variar desde leves hasta potencialmente mortales. A veces la cirugía no es eficaz, pero si se logra detener la hemorragia a tiempo, se necesita un neurocirujano.
Procedimiento adecuado: Craniotomía
Duración del procedimiento: 1–4 horas
Tiempo de recuperación: Semanas o meses
Eficacia del procedimiento: Si se realiza a tiempo, es totalmente eficaz. Si se realiza tarde, puede tener consecuencias devastadoras.

Gravedad de la afección:

Dificultad de la intervención quirúrgica:

Tumores
Los tumores cerebrales se manifiestan de diversas formas: algunas personas sufren dolores de cabeza, otras tienen problemas de coordinación y otras no presentan ningún síntoma. Los tumores metastásicos, cuyo origen se encuentra en otro órgano (como la mama o el intestino), son el tipo más común.
Procedimiento adecuado: Craniotomía o cirugía estereotáctica
Duración del procedimiento: 2–12 horas
Tiempo de recuperación: Semanas
Eficacia del procedimiento: Varía desde la ausencia de efectos hasta efectos graves.

Aneurismas cerebrales
Las dilataciones en los vasos sanguíneos finos del cerebro pueden romperse, provocando hemorragias devastadoras. La clave está en prevenir la hemorragia.
Procedimiento adecuado: Embolización endovascular con espirales
Duración del procedimiento: 1–3 horas
Tiempo de recuperación: Días
Eficacia del procedimiento: Si se realiza la embolización antes de una hemorragia grave, es probable que se obtenga un resultado excelente.

Epilepsia
La cirugía para la epilepsia no es adecuada para todo el mundo. En algunos casos, cuando los medicamentos no logran controlar las crisis, la cirugía puede ser una opción adecuada si las crisis se originan en una zona concreta.
Procedimiento adecuado: Lobectomía temporal
Duración de la intervención: 2–4 horas
Tiempo de recuperación: Días
Eficacia del procedimiento: Hay un 95 % de posibilidades de éxito en pacientes seleccionados.

Enfermedad de Parkinson
Algunos pacientes con enfermedad de Parkinson pueden beneficiarse de una estimulación adicional de sus nervios. Implantar un «marcapasos» nervioso especial no es fácil, pero esta estimulación cerebral profunda puede generar señales más potentes.
Procedimiento adecuado: Estimulación cerebral profunda
Duración del procedimiento: 2–4 horas
Tiempo de recuperación: Días
Eficacia del procedimiento: De media a buena.

Las herramientas adecuadas para cada trabajo…

Descubre el equipo que utilizan los neurocirujanos

© Marvin 101 2009

Espiral desmontable de Guglielmi
Estos alambres de platino se introducen en pequeños aneurismas (arterias dilatadas) del cerebro a través de una arteria de la ingle. Una vez enrollados dentro de la bolsa del aneurisma, detienen el flujo sanguíneo y, de este modo, evitan la hemorragia.

Micropinzas quirúrgicas
Estas pequeñas pinzas se pueden utilizar para sujetar tumores y ayudar al cirujano a separarlos de las estructuras circundantes.

Microscopio de alto rendimiento
Estos potentes microscopios, dotados de una iluminación intensa, permiten a los cirujanos operar a través de incisiones mínimas o orificios de cerradura, lo que evita daños en las importantes estructuras circundantes.

una destreza, habilidad y coordinación mano-ojo que impresionarían incluso a un piloto de caza.
Las nuevas técnicas de neuronavegación y la cirugía robótica pueden ayudar a los cirujanos a llegar a lugares de difícil acceso, que antes habrían sido inaccesibles. Durante la operación se utilizan cámaras de escaneo especiales y ordenadores que se comparan con un escaneo previo para guiar la mano del cirujano, de forma muy similar a los sistemas de navegación por satélite que utilizan los conductores. La neuroendoscopia, que implica el uso de cámaras minúsculas para acceder al cerebro, está abriendo muchas nuevas oportunidades en la cirugía cerebral. Por increíble que parezca, es posible acceder al cerebro a través de un pequeño corte en la parte posterior de la nariz.
El cerebro es el centro neurálgico del cuerpo humano, que coordina todas las sensaciones que percibimos y proporciona instrucciones para los movimientos complejos que realizamos. Aunque recibe todas las señales de dolor del cuerpo, el cerebro en sí mismo no tiene receptores del dolor. Esto significa que existe la posibilidad de realizar neurocirugía con el paciente despierto. Sin embargo, hay receptores del dolor situados en la piel, los músculos y las membranas que rodean el cerebro, por lo que ciertamente no es una opción para todo el mundo y no se lleva a cabo en todas partes.
Por increíble que parezca, hay partes del cerebro sin las que se puede sobrevivir, y es posible que ni siquiera se note ninguna diferencia. Depende realmente de qué parte del cerebro se extirpe: si se extirpa incluso una pequeña parte del tronco cerebral, por ejemplo, morirás al instante. Sin embargo, extirpar o cortar partes más grandes del cerebro principal puede tener solo algunos efectos, como problemas de memoria. No obstante, estos descubrimientos se hicieron a menudo poniendo en peligro a los cirujanos que operaban y experimentaban con pacientes en épocas pasadas, lo que ahora son lecciones confinadas a los libros de historia.

Inserción de un electrodo durante una intervención quirúrgica para tratar la enfermedad de Parkinson

© Thomasbg

Tecnología de vanguardia

La extirpación de tumores cerebrales es, ante todo, una cuestión de planificación. Extirparlos es, en realidad, fácil; lo difícil es conservar lo que es importante. Saber con precisión dónde cortar marca la diferencia entre un buen y un mal resultado funcional para el paciente. Especialmente en los jóvenes, conservar unas buenas capacidades físicas y la memoria es tan importante como seguir con vida. Las tomografías computarizadas utilizan múltiples rayos X para generar imágenes y son eficaces para detectar hemorragias. Las resonancias magnéticas utilizan imanes y alteran la orientación de los átomos dentro de las células; son las mejores para detectar tumores. La tecnología más avanzada combina la resonancia magnética con ordenadores de gran potencia para crear modelos 3D de fibras nerviosas individuales basados en la dirección del movimiento del agua dentro de estas fibras: la resonancia magnética por difusión.

El movimiento del agua se detecta mediante técnicas modernas de difusión por resonancia magnética.

Es necesario extirpar este tumor cerebral.

Se crea un mapa de la orientación de las fibras nerviosas.

La reconstrucción en 3D ayuda al cirujano a planificar la vía de acceso.

Las fibras saludables se pueden evitar.

Imágenes de resonancia magnética convencionales.

Cirugía cerebral transnasal

Una técnica innovadora que mejora la operatividad

Acceso
Los cirujanos acceden a través de la parte posterior de la nariz y los senos paranasales.

Avances
Estas técnicas mínimamente invasivas permiten a los cirujanos acceder a zonas que antes eran inoperables.

¿Dónde?
Esta técnica se puede utilizar para tratar tumores situados en la base del cráneo y en la parte superior de la columna vertebral.

El equipo adecuado para el trabajo
Se introduce una minicámara y una luz altamente especializadas por la parte posterior de la nariz para acceder a la zona.

¡Urgente!

Una hemorragia requiere atención urgente para salvar una vida

Cuero cabelludo

Coágulo
Se ha roto un vaso sanguíneo, formando un coágulo (hematoma).

Bajo presión
El coágulo está provocando un aumento de la presión dentro del cráneo, lo que comprime el cerebro.

Cráneo
Dado que el cráneo es rígido, el cerebro se ve empujado hacia abajo, hacia la única salida: la columna vertebral. Esto provoca rápidamente la muerte si no se trata, ya que daña el tronco encefálico, que es vital.

Intervención para salvar la vida
En una verdadera intervención para salvar la vida, el cirujano extirpa una pequeña porción del cráneo (craniotomía), retira el coágulo y detiene la hemorragia.

Sin cicatrices
Los tumores pequeños y aquellos de un tamaño similar al de una pelota de tenis pueden tratarse de esta manera, ¡pero el paciente no queda con cicatrices!

© Science Photo Library

Arachnoid

Sistemas de navegación
Este avanzado sistema informático combina tomografías computarizadas (TC) y resonancias magnéticas (RM) preoperatorias con información intraoperatoria obtenida mediante láseres e infrarrojos. El resultado es un «mapa» que los cirujanos pueden seguir para llegar con seguridad a tumores situados en lugares de difícil acceso.

Brocas para trepanación
Aunque ya casi no se utilizan en Occidente, estas brocas sirven para extraer los coágulos de sangre que se forman alrededor del cerebro tras un accidente. Todavía se utilizan en algunas partes del mundo.

Pinza hemostática
La pinza hemostática, una herramienta quirúrgica esencial, es un dispositivo con forma de tijera que se utiliza para controlar la hemorragia. Se fija mediante una serie de dientes que encajan entre sí, cuya presión se puede ajustar según sea necesario.

Harvey Cushing: pionero de la neurociencia

AComo padre de la cirugía neurológica moderna, Harvey Cushing fue un pionero en la profesión médica, inspirando a las generaciones futuras a cosechar los frutos de sus perspicaces estudios y profundos descubrimientos.
Nacido en Cleveland, Ohio, en 1869, formaba parte de una larga estirpe de médicos, siguiendo los pasos de su padre, su abuelo y su bisabuelo. Heredando una sed de conocimiento y aptitudes para la ciencia, Cushing se graduó en la prestigiosa Universidad de Yale en 1891. Su primera incursión en el mundo de la medicina comenzó mientras estudiaba en la Facultad de Medicina de Harvard, donde completó su licenciatura cuatro años más tarde.
A Baltimore, considerada hasta hoy como el centro de excelencia quirúrgica, Cushing se trasladó para formarse como cirujano en el Hospital Johns Hopkins. Bajo la atenta mirada de William S. Halsted, un pionero de la cirugía por derecho propio, prosperó, interesándose especialmente por el sistema nervioso del cuerpo humano y la creciente especialización de la neurología. A principios del siglo XX, Cushing publicaría varios artículos académicos sobre el tema, llegando incluso a definir su alcance en uno titulado El campo especial de la cirugía neurológica.
En la época de su ascenso al éxito quirúrgico, las prácticas tradicionales para explorar el cerebro y realizar la extirpación de tumores craneales eran, como mínimo, rudimentarias. Mientras que la mayoría de los cirujanos optaban por fracturar una gran parte del cráneo para acceder al cerebro, Cushing desarrolló en cambio un método para resecar una pequeña porción de hueso del cráneo y maniobrar con cuidado a través de la materia gris hasta la ubicación del tumor. Este enfoque minimamente invasivo se vio impulsado posteriormente por la nueva y revolucionaria técnica de la radiografía. Como primer cirujano de la historia en obtener imágenes de un tumor cerebral, Cushing allanó el camino para el diagnóstico de tumores sin intervención quirúrgica.
Este no fue el único logro de Cushing: a lo largo de una carrera de más de 40 años, su trabajo sobre el cerebro humano destacó por su labor en el desarrollo de técnicas quirúrgicas, la mejora del diagnóstico y numerosos descubrimientos. Su conjunto de logros lleva su nombre, incluyendo el descubrimiento de la enfermedad de Cushing y el reflejo de Cushing, definido como la respuesta fisiológica del cuerpo a la presión intracraneal.
Sin embargo, Cushing prestó continuamente atención a una parte del cerebro, la glándula pituitaria, y en particular a los tumores que podían crecer a su alrededor. Como eje central de su investigación continua, almacenó muestras de tumores hipofisarios extirpados en frascos llenos de formaldehído para su futura consulta. Con el paso del tiempo, comenzó a formarse toda una colección de cerebros en frascos y notas detalladas de los pacientes, pero cuando uno de sus especímenes se «perdió», Cushing decidió catalogarlos todos formalmente. Conocido ahora como el Registro de Tumores Cerebrales de Cushing, se registraron más de 2200 casos clínicos entre finales del siglo XIX y 1936, documentando la historia y la evolución de la medicina neurológica desde sus inicios.
Tras retirarse del servicio quirúrgico en 1932, un año más tarde Cushing asumió un nuevo cargo como Catedrático Sterling de Medicina en Neurología en la Universidad de Yale. Transmitiendo su sabiduría a la siguiente generación de neurocirujanos, Cushing dedicó los últimos seis años de su vida a la docencia antes de fallecer a causa de un infarto.

Genio en ciernes

El recorrido de Cushing para definir la neurocirugía y ampliar nuestro conocimiento sobre el cerebro

Cirujanos y estudiantes observan cómo el Dr. Harvey Cushing y William Halsted realizan operaciones cerebrales en la Universidad Johns Hopkins en 1910

© WIKI: Ragesoss

Diseñada por Cushing, la Biblioteca Médica Cushing/Whitney se construyó en 1940 en el corazón de la Facultad de Medicina de Yale

1869

Harvey Cushing, hijo de Bessie Williams y Kirke Cushing, nació el 8 de abril y era el menor de diez hermanos.

1891

Cushing se gradúa en la Universidad de Yale, en Connecticut (EE. UU.), con una licenciatura.

1985

Tras iniciar su carrera en el ámbito de la medicina, Cushing se licenció en la Facultad de Medicina de Harvard.

1896

Se traslada al Hospital Johns Hopkins para formarse como cirujano bajo la tutela del prestigioso William S. Halsted.

1902

El síndrome de Cushing define la respuesta del organismo a la presión intracraneal provocada por una lesión cerebral.

Detrás del hombre

Descubre la verdad sobre el extraordinario cirujano

Era un adicto al trabajo
Entre 1918 y 1928, Cushing publicó seis libros, además de casi 100 artículos e informes científicos. Para lograrlo, se calcula que escribía más de 10 000 palabras al día.

También fue médico de guerra
Durante la Primera Guerra Mundial, Cushing viajó a Francia y pasó más de tres meses tratando a unos 133 soldados con lesiones cerebrales.

A lo largo de su vida, Cushing realizó más de 2000 operaciones de cerebro

Fue un escritor galardonado
En 1926, Cushing ganó el prestigioso Premio Pulitzer de Literatura por la biografía de Sir William Osler, un médico canadiense y uno de los padres fundadores del Hospital Johns Hopkins.

Solo tenía nueve dedos en los pies
A causa de la enfermedad de Buerger, un trastorno de la coagulación sanguínea, uno de los dedos de Cushing había sufrido gangrena. En 1935, le amputaron el dedo medio del pie izquierdo.

Estaba vinculado a la Casa Blanca
La hija de Cushing, Betsy, se convirtió en 1930 en la primera esposa de James Roosevelt, hijo del 32.º presidente de Estados Unidos, Franklin D. Roosevelt.

La gran idea

Descrita por primera vez en un artículo de 1912 titulado La glándula pituitaria y sus trastornos, Cushing esbozó los fundamentos científicos de lo que más tarde se conocería como la enfermedad de Cushing. Al convertirse en un estudio habitual de la glándula pituitaria humana, Cushing descubrió su efecto en esta debilitante afección. La enfermedad de Cushing, que se caracteriza por síntomas de inflamación excesiva, es el resultado de la sobreproducción de la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) por parte de la glándula pituitaria. A su vez, esta hormona desencadena la liberación de otra hormona esteroide llamada cortisol. En niveles normales, el cortisol controla, por ejemplo, los niveles de azúcar en sangre y el metabolismo, pero cuando se produce en exceso puede resultar perjudicial para el organismo. Cushing descubrió que un tumor que crece en la glándula pituitaria puede acelerar la producción de cortisol en el organismo, liberando más ACTH, lo que puede provocar efectos perjudiciales.

Hoy en día, los tumores cerebrales se pueden detectar gracias a la resonancia magnética, pero Cushing tuvo que recurrir a los rayos X

1912

Tras identificar la relación entre la glándula pituitaria y la producción de cortisol, se descubre la enfermedad de Cushing.

1913

Cushing asume el cargo de jefe de Cirugía en el Hospital Peter Bent Brigham.

1931

Cushing alcanza un hito médico al completar su operación número 2000 de un tumor verificada.

1932

Cushing se jubila como jefe de Cirugía del Hospital Peter Bent Brigham.

1939

Tras sufrir un infarto, Cushing falleció el 7 de octubre de 1939, a los 70 años.

Donde las prótesis modernas pueden marcar la diferencia

Las prótesis más modernas son una combinación de biología, tecnología y diseño de vanguardia

Estimulador de la médula espinal
Un generador de impulsos puede enviar señales a los nervios de la médula espinal del paciente, lo que puede servir para reducir el dolor o ayudar a generar movimiento.

Microprocesador
El microprocesador envía una señal eléctrica a un panel de electrodos implantado en la parte posterior del ojo, en la retina.

Implante retiniano
El implante envía una señal eléctrica al nervio óptico del paciente, que el cerebro interpreta como zonas de luz y oscuridad.

Un paciente realiza pruebas funcionales con el brazo Proto 1 de la DARPA

Señales cerebrales
Se pueden implantar microprocesadores cerca del cerebro para controlar el movimiento de las extremidades y detectar señales tempranas.

Cómo el cerebro puede controlar las prótesis

Descubre cómo los científicos están utilizando la mente para desarrollar tecnologías que cambian la vida

Los científicos están investigando formas de conectar el cerebro humano a prótesis modernas (como las extremidades artificiales) o a través de ordenadores para ampliar nuestras capacidades. Se espera que los pacientes sean los que se beneficien de ello, especialmente aquellos que han perdido alguna extremidad.
Las prótesis motoras interpretan las señales naturales enviadas por el cerebro. Las señales eléctricas enviadas se detectan mediante microelectrodos, que pueden implantarse bajo la piel o incluso introducirse en los nervios. Las señales cerebrales para cada movimiento concreto son únicas y ligeramente diferentes, y el objetivo es detectarlas individualmente para permitir a los pacientes realizar movimientos precisos. Sin embargo, la ciencia aún está en fase de desarrollo para reconocer estas señales con mayor precisión, y la prótesis perfecta aún no existe.
La tecnología inicial se desarrolló con monos y ha avanzado mucho desde entonces. En los últimos años se ha producido un gran impulso en esta tecnología, y la financiación militar ha comenzado a financiar la investigación para mejorar la calidad de vida de los soldados heridos. Los dispositivos rudimentarios iniciales están siendo sustituidos ahora por equipos de vanguardia tecnológica. Los dispositivos más modernos utilizan cientos de sensores para determinar los movimientos precisos que el cerebro ordena y los transmiten a algunas de las prótesis más complejas y sofisticadas jamás creadas.
Dicho esto, esta tecnología sigue en fase de desarrollo. Los movimientos siguen siendo limitados y requieren perfeccionamiento. También es necesario trabajar para mejorar la retroalimentación que la prótesis proporciona al paciente (algo muy parecido a lo que se siente al tocar algo con los dedos), de modo que los movimientos puedan ser aún más realistas. A medida que mejoren tanto la vida útil como la calidad de los microprocesadores, el movimiento y la funcionalidad de las prótesis serán cada vez más realistas.

Ojo biónico
En el caso de los pacientes con retina dañada, una cámara integrada en unas gafas envía una imagen al microprocesador.

Bioprótesis modernas
Se trata de combinaciones de tecnología informática e ingeniería modernas que permiten obtener movimientos lo más realistas y funcionales posible, sin dejar de ser ligeras.

Movimientos finos
El desarrollo de los movimientos finos de los dedos es uno de los objetivos fundamentales de esta especialidad, ya que permitirá a los pacientes escribir, comer por sí mismos y realizar otras tareas cotidianas que damos por sentadas.

2009 Prótesis modular Desarrollada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) de EE. UU., esta prótesis ofrece 22 grados de libertad de movimiento, con movilidad independiente de cada dedo. La prótesis Proto sigue en fase de desarrollo en la actualidad.

2008 Monos Dos monos aprenden a darse de comer malvaviscos por sí mismos utilizando un brazo robótico controlado por un ordenador conectado a sus cerebros.

2002 Cibernética del nervio mediano Se implanta una matriz de microelectrodos en el nervio mediano de un voluntario sano, situado en el brazo, lo que le permite controlar las funciones de la mano.

Años 90 CAT-CAM La generalización de la prótesis moderna de miembro inferior —el método de alineación controlada por el trocánter con aducción y contorno (CAT-CAM)— allana el camino para el desarrollo de las sofisticadas prótesis actuales.

Prótesis mioeléctricas

Esta prótesis de última generación combina la mejor funcionalidad posible con un acabado estético muy atractivo. A diferencia de las prótesis más antiguas, que utilizaban cables y poleas, esta utiliza baterías y microprocesadores para interpretar la actividad eléctrica del cerebro. Las principales desventajas son su peso y su coste actuales, aunque ambos están disminuyendo rápidamente.

Esta prótesis de mano con accionamiento mioeléctrico, conocida como «Michelangelo Hand», ha sido fabricada por Ottobock

1957 Primer implante coclear El primer implante coclear convertía las ondas sonoras en impulsos eléctricos potentes. Hoy en día, estos implantes siguen mejorando la audición de muchas personas en todo el mundo.

Historia de las prótesis

Un repaso a algunos de los avances más revolucionarios en el mundo de las prótesis

© Thinkstock; Corbis

074	Trucos mentales
Tu cerebro está a punto de ser engañado
082	El efecto placebo
¿Cómo nos hacen creer los medicamentos falsos     que estamos mejor?
088	Sesgos cognitivos
Las falsedades evolutivas en las que     todos creemos

080

082

Mind  tricks

Descubre las alucinantes ilusiones ópticas que demuestran que no siempre hay que creer en lo que se ve o se siente

© Thinkstock; Getty; WIKI; Ilustración de Art Agency

Amedida que desarrollas tu vida cotidiana, tu cerebro percibe continuamente el mundo que te rodea con la ayuda de tus sentidos. El flujo constante de información que recibe es abrumador, por lo que suele tomar atajos para simplificar lo que ves o sientes y elige las interpretaciones más probables. Esto le ayuda a concentrarse en lo que es importante, en lugar de centrarse en todo a la vez. El cerebro también es muy bueno prediciendo el futuro, lo que le ayuda a compensar el ligero retraso que hay entre el momento en que ves o tocas algo físicamente y el momento en que recibes y procesas esas señales de tus ojos o extremidades. Sin embargo, estos atajos y predicciones también hacen que tu cerebro pueda ser engañado.
Los seres humanos llevan milenios descubriendo formas de engañar a la mente, con ejemplos de ilusiones ópticas que se encuentran en las pinturas rupestres de la Edad de Piedra. El filósofo griego Aristóteles señaló que «se puede confiar en nuestros sentidos, pero se les puede engañar fácilmente» con una ilusión que ahora se conoce como el efecto cascada. Mientras observaba una cascada, se dio cuenta de que al desviar la mirada del agua en movimiento hacia las rocas estáticas, estas parecían moverse en dirección opuesta al flujo del agua. Lo que hoy se conoce como «efecto de movimiento residual» se debe al desgaste de ciertas neuronas del cerebro al percibir el movimiento. Cuando desvías la mirada hacia las rocas, las neuronas competidoras compensan en exceso a las que están desgastadas, creando la ilusión de movimiento.
Estudiar cómo reacciona el cerebro ante las ilusiones se ha vuelto mucho más fácil desde la época de Aristóteles. La resonancia magnética funcional (fMRI) permite a los científicos analizar los procesos que tienen lugar dentro de nuestras cabezas mientras experimentamos ciertas imágenes o situaciones, examinando cómo responde el cerebro en tiempo real. Sin embargo, aún queda mucho por explorar, ya que nuestras respuestas a algunas ilusiones siguen siendo un misterio.

La luz entra
El cristalino del ojo enfoca la luz que rebota en un objeto y la proyecta sobre la retina.

Cómo vemos

Tus ojos son tu ventana al mundo, ya que permiten que tu cerebro cree imágenes tridimensionales en movimiento y llenas de color de lo que te rodea, con un nivel de detalle asombroso. Funcionan de forma similar a una cámara: dejan que la luz entre a través de una lente, que luego la enfoca sobre una especie de sensor llamado retina. Tus ojos pueden incluso hacer zoom como una cámara, ya que los músculos ayudan a aplanar la lente para ver objetos lejanos o a engrosarla para ver cosas de cerca.
Una vez que la luz incide en la retina, es detectada por unas células sensibles a la luz llamadas conos y bastones. Los bastones son los responsables de nuestra visión en condiciones de oscuridad, permitiéndonos ver en blanco y negro, mientras que los conos nos permiten ver el color y los detalles en condiciones de mayor luminosidad. Cuando la luz incide sobre ellos, las sustancias químicas de los conos y bastones se modifican, creando una señal eléctrica que se envía al cerebro.
Aquí se combina y compara la información de cada ojo para que se pueda reconstruir con precisión una imagen de tu entorno con gran profundidad y contraste. Todo este proceso dura aproximadamente una centésima de segundo, lo que te permite ver el mundo casi en tiempo real.

Transmisión de señales
Las células fotosensibles de la retina convierten las señales luminosas en señales eléctricas.

Hacia el cerebro
Las señales eléctricas se transmiten a través del nervio óptico hacia el cerebro.

Enlace de los nervios
Cuando los dos nervios ópticos se cruzan, las señales de ambos ojos se combinan.

El ojo humano

Al revés
Las señales luminosas que recibe la retina están al revés.

¿Cómo convertimos las ondas de luz en imágenes de lo que nos rodea?

La refracción de la luz
El cristalino del globo ocular refracta la luz a medida que entra.

Señales
Las señales del lado izquierdo de ambos ojos se transmiten al lado izquierdo del cerebro y viceversa.

El poder del cerebro
El cerebro traduce las señales eléctricas en una imagen y le da la vuelta para que quede en la posición correcta.

«Los seres humanos llevan milenios descubriendo formas de
engañar a la mente»

Ilusiones ópticas de tamaño

Descubre cómo el contexto puede ocultar el tamaño real de un objeto

Cuando observas dos objetos uno al lado del otro, probablemente te sientas bastante seguro a la hora de determinar si son del mismo tamaño o si uno es más grande que el otro. Sin embargo, hay ciertas ilusiones ópticas que demuestran que no siempre aciertas. Esto se debe a que nuestro cerebro suele juzgar el tamaño de un objeto basándose en otros objetos que se encuentran cerca, por lo que el contexto puede engañarnos fácilmente.
Tomemos, por ejemplo, la ilusión de Ebbinghaus que aparece en la parte superior derecha de esta página. Muchos considerarían que el círculo naranja de la derecha es más grande que el de la izquierda, pero, de hecho, ambos tienen exactamente el mismo tamaño. El cerebro utiliza los círculos azules para juzgar el tamaño de los círculos naranjas y, como los círculos azules de la izquierda son más grandes, el círculo naranja de la izquierda parece más pequeño en comparación.
El contexto también puede afectar a la percepción de la profundidad de nuestro cerebro, haciendo que los objetos parezcan más cercanos o más lejanos de lo que realmente están. Esto, a su vez, puede influir en cómo percibimos su tamaño, como ilustra la ilusión de Ponzo que se muestra aquí. Es este truco mental en particular el que hace que la Luna parezca más grande cuando está cerca del horizonte.

© WIKI; Thinkstock

Parpadeo de la pantalla

Si se graba una pantalla LCD con una cámara de vídeo, a menudo parece que la pantalla parpadea. Esto se debe a que, en realidad, la pantalla parpadea en la vida real, y son nuestros ojos los que se engañan a sí mismos al percibir una imagen continua. Cuando una cámara captura una escena, toma una serie de fotogramas rápidos y los une para crear una imagen en movimiento. Por lo tanto, si su frecuencia de fotogramas no coincide con la de la pantalla que está filmando, capta el parpadeo. Nuestros ojos, por otro lado, envían constantemente información a nuestro cerebro, por lo que se aferran a una imagen residual de la luz de la pantalla para llenar los huecos causados por el parpadeo.

Las pantallas LCD se encienden y se apagan rápidamente para regular su brillo

La ilusión de Ponzo

¿Cuál de las líneas amarillas es más larga?

Cálculo del tamaño
El cerebro deduce que el objeto lejano debe ser más largo para que parezca del mismo tamaño que el objeto cercano.

La ilusión de Ebbinghaus ilustra cómo el contexto influye en la percepción del tamaño

El cerebro se deja engañar
El cerebro compensa en exceso y hace que la línea superior parezca más larga.

A lo lejos
Las líneas paralelas convergentes engañan al cerebro haciéndole creer que la línea superior está más lejos.

En realidad
Las dos líneas amarillas tienen, en realidad, la misma longitud.

Ilusiones de contraste

Además de alterar la forma en que percibimos el tamaño de un objeto, el contexto también puede influir en cómo percibimos su color. En esta imagen, todos los cuadrados verdes son exactamente del mismo tono, pero los de la izquierda parecen más oscuros que los de la derecha. Esto se debe a que los cuadrados verdes de la izquierda se encuentran sobre un fondo más claro, lo que crea un mayor contraste y hace que parezcan más oscuros en comparación con su entorno. Se cree que esta ilusión de contraste simultáneo se debe a la forma en que las células fotosensibles de la retina procesan dos colores diferentes situados uno junto al otro. Cuando la luz reflejada por un fondo más brillante incide en una de estas células, se inhibe la emisión de señales de las células adyacentes. Esto hace que la luz reflejada por los cuadrados verdes de la izquierda active una señal más intensa, lo que hace que parezcan más oscuros.

En esta ilusión óptica de contraste, los cuadrados A y B son, en realidad, del mismo tono de gris

Los cuadrados verdes sobre fondo amarillo parecen más oscuros que los que están sobre fondo azul

«Nuestro cerebro puede dejarse engañar fácilmente
por el contexto»

Ilusiones de movimiento

¿Cómo se puede engañar al cerebro para que crea que una imagen fija se mueve?

Cuando te fijas en una pequeña parte de esta imagen, probablemente solo veas un patrón estático, pero al observar la imagen en su conjunto, parece latir y cobrar vida. Esta ilusión de desplazamiento periférico se debe a la forma en que percibimos la luz y la oscuridad, así como a los rápidos movimientos de nuestros ojos.
La combinación de segmentos de colores claros y oscuros en la imagen abruma al cerebro, engañando a sus áreas sensibles al movimiento para que respondan como lo harían ante un movimiento real. Dado que nuestro cerebro es capaz de percibir los colores más claros más rápidamente que los más oscuros, el patrón parece moverse en la dirección de los tonos más claros del centro.
Este efecto se ve reforzado por movimientos oculares rápidos e imperceptibles llamados sacadas. Cada vez que el ojo realiza uno de estos pequeños movimientos, la imagen enviada a la retina se actualiza, saturándola de nuevo. Si se detienen las sacadas, el cerebro tiene tiempo para adaptarse y la ilusión de movimiento se desvanece.

Engañar al cuerpo

Engañar al cerebro puede ayudar a reducir el dolor físico e incluso provocar dolor cuando no lo hay

La ilusión de la mano de goma

Engaña a tu mente para que crea que una mano falsa es la tuya

Fíate de lo que ven tus ojos
El cerebro da prioridad a la información visual sobre la táctil, por lo que cree que la mano que ve es la tuya.

Las líneas horizontales en la ropa influyen en la forma en que nuestros ojos perciben la silueta de las personas

1 Esconde la mano
Coloca un libro abierto sobre la mesa delante de ti y, a continuación, siéntate con una mano debajo del libro, de modo que no puedas verla. Coloca la mano de goma delante de ti, alineada con tu hombro. Cubrir tu brazo y el «brazo» de la mano falsa con un paño ayudará a crear la ilusión.

2 Empieza a acariciar
Pide a un amigo que te acaricie el dedo medio de tu mano real y el dedo medio de la mano falsa al mismo tiempo. Al cabo de uno o dos minutos, empezarás a sentir que la mano falsa es la tuya y que tu mano real ya no existe.

Desapropiación de una extremidad
Los impulsos eléctricos del cerebro que controlan el movimiento de la mano se debilitan, lo que provoca la sensación de que ya no está ahí.

3 Inflige algo de dolor
Pide a tu amigo que golpee la mano de goma con un martillo. Deberías sentir una breve punzada de dolor mientras tu cerebro combina la información visual y física para crear una sensación de propiedad sobre la mano falsa.

Las ilusiones corporales pueden ayudar a las personas amputadas a aliviar el dolor del miembro fantasma

Terapia del espejo

La capacidad de engañar al cerebro para que perciba la propiedad de una parte del cuerpo ficticia está demostrando ser útil para ayudar a los pacientes con dolor de miembro fantasma —la sensación de dolor en una extremidad amputada o paralizada—. Al colocar la extremidad afectada detrás de un espejo y mover luego la extremidad opuesta, no afectada, delante del espejo, se puede engañar al cerebro para que piense que el reflejo es una parte del cuerpo real en movimiento. Esto permite al paciente mover mentalmente su miembro fantasma, tal vez aflojando la tensión de una posición dolorosa para aliviar el dolor. La ilusión funciona porque el cerebro da prioridad a la información visual sobre la táctil, por lo que la observación del movimiento consigue estimular los procesos cerebrales implicados en el movimiento real.

La terapia del espejo engaña al cerebro para que crea que la extremidad reflejada es real

Dolor de contracción

La tendencia del cerebro a dar prioridad a la información visual frente a la táctil permite manipular la percepción del dolor. En un estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Oxford, se pidió a los participantes que padecían dolor crónico en el brazo derecho que movieran la extremidad mientras la observaban a través de unos prismáticos. A continuación, se les pidió que repitieran la misma acción, pero mirando por el otro extremo de los prismáticos. Cuando se les presentó una vista ampliada de su brazo, todos los participantes informaron de un aumento del dolor, pero cuando su brazo parecía más pequeño o más lejano, el dolor, e incluso la hinchazón, aumentaban significativamente menos. Aún no está claro cómo funciona exactamente esta ilusión. Una teoría sostiene que al ampliar el brazo se intensifica la sensación táctil, mientras que otra sugiere que al «reducir» la extremidad, el cerebro percibe una menor sensación de propiedad sobre ella, lo que la desensibiliza al dolor.

Se ha demostrado que los prismáticos ayudan a reducir el dolor físico

La ilusión de Pinocho

Descubre la sensación de tener una nariz extremadamente larga. ¡No es broma!

3 Tápate la nariz
Pon una mano sobre tu propia nariz y la otra sobre la nariz de la persona que tienes delante.

5 ¿Qué nariz?
Al cabo de un minuto, deberías tener la sensación de que ambas manos tocan la misma nariz.

Índice de éxito
Esta ilusión funciona en más del 50 % de las personas, por lo que es posible que no notes ningún efecto.

Una nariz larga
Como tienes el brazo estirado, el cerebro deduce que tu nariz debe de ser muy larga.

1 Ponte un antifaz
Siéntate en una silla y cúbrete los ojos con un antifaz para que no puedas ver nada.

2 Busca a alguien que te ayude
Pide a un amigo o familiar que se siente en una silla justo delante de ti.

4 Empieza a acariciarlas
Acaricia suavemente ambas narices al mismo tiempo con un movimiento similar.

El cerebro se deja engañar
Sin información visual, el cerebro determina la ubicación de la nariz basándose únicamente en el tacto.

La ilusión de la mano de goma puede engañar a nuestro cerebro para que «adopte» una extremidad artificial adicional como si fuera propia

La ilusión de Müller-Lyer muestra tres flechas de la misma longitud, pero algunas parecen más largas que otras

© WIKI; Thinkstock; Getty; Ilustraciones de Art Agency

«El cerebro da prioridad a
la información visual frente a
la información táctil»

Vista trasera

Esta es una imagen de resonancia magnética coloreada de la parte posterior del cerebro.

¿SABÍAS QUE...?

efecto placebo

¿Cómo consiguen las pastillas de placebo y las inyecciones de agua salada
engañar a la mente para que cure el cuerpo?

SLas pastillas de azúcar alivian la depresión, las cremas de colores adormecen la piel y las inyecciones de suero fisiológico hacen que el dolor se desvanezca. El efecto placebo es un poderoso remedio, pero ¿cómo funciona realmente?
En la década de 1890, Iván Pavlov descubrió el condicionamiento clásico. Sus famosos experimentos enseñaron a los perros a asociar el sonido de una campana con la llegada de la comida. Cuando oían el ruido, empezaban a babear de anticipación. Lo mismo nos puede pasar a nosotros con los medicamentos. Establecemos asociaciones basadas en nuestras experiencias. Si las personas toman aspirina para el dolor de cabeza, empiezan a asociar la forma y el sabor de los comprimidos con el alivio del dolor. Si se sustituyen las pastillas por un placebo, el dolor seguirá aliviándose.
Los placebos, también conocidos como tratamientos «ficticios» o «inactivos», están compuestos por sustancias inertes como solución salina, almidón o azúcar. Tienen el mismo aspecto y tacto que los medicamentos reales, pero carecen de efectos químicos.
La experiencia completa de recibir un tratamiento puede

nos ayudan a sentirnos mejor. En un estudio, se administró a los participantes una crema analgésica durante dos días y luego se sustituyó por un placebo. Los participantes habían comprobado que la crema funcionaba, por lo que esperaban que siguiera surtiendo efecto. Además, el tono de voz del personal médico y la información que se proporciona a los pacientes sobre qué pueden esperar durante el tratamiento pueden influir en su respuesta. En este caso, si el personal les aseguraba que la nueva crema funcionaría, así era. Pero si el personal les decía que la crema aumentaría su dolor, en realidad empeoraba las cosas.
La apariencia de los medicamentos también puede modificar nuestras expectativas. Asociamos colores vivos como el rojo, el naranja y el amarillo con un efecto estimulante, y los azules y verdes con la sedación. Si se cambia el color de un comprimido, cambia lo que la gente espera que haga. Del mismo modo, si una pastilla cuesta más o viene en una caja de marca, esperamos que sea más eficaz que sus equivalentes más baratos o genéricos. Incluso el nombre del tratamiento tiene un impacto. Un estudio descubrió que poner la palabra «placebo» en un medicamento para la migraña llamado rizatriptán reducía su eficacia. Llamar a un placebo «rizatriptán» hacía que funcionara mejor. No es de extrañar que llamar al medicamento real por su nombre propio fuera lo que mejor funcionó.
El efecto placebo funciona incluso con la cirugía. El proceso de abrir la piel y volver a coserla puede ayudar a las personas con dolor de rodilla, y las operaciones simuladas pueden incluso aliviar el dolor cardíaco causado por la angina de pecho. En realidad, no es necesario que ocurra nada dentro del cuerpo: las imágenes y los olores del hospital y el procedimiento de una operación pueden engañar al cerebro.
La primera evidencia neurobiológica de cómo funciona el efecto placebo se obtuvo en la década de 1970. Un famoso estudio publicado en 1978 en la Lancet analizó lo que ocurría cuando las personas recibían un analgésico placebo tras la extracción de una muela. Para averiguar cómo funcionaba el efecto placebo, a la mitad de los participantes se les administró también un fármaco llamado naloxona, que bloquea la actividad de los analgésicos naturales llamados endorfinas.
En este estudio, la naloxona impidió que las pastillas de placebo funcionaran, pero solo cuando las personas esperaban que el placebo les ayudara con el dolor. Cuando esperamos que una pastilla elimine el dolor, el cerebro produce sus propios analgésicos.
Las pruebas actuales sugieren que este efecto se origina en una parte del cerebro llamada corteza prefrontal. Esta región se encarga de los comportamientos complejos y la planificación. Cuando esperamos sentirnos mejor, aumenta la actividad en las vías nerviosas que se extienden hasta la médula espinal. Las resonancias magnéticas han demostrado que el efecto placebo disminuye el flujo sanguíneo en las partes de la médula espinal que dejan pasar las señales de dolor. Las endorfinas liberadas al tomar comprimidos de placebo ayudan a impedir que las señales de dolor lleguen al cerebro.
El efecto placebo funciona peor en personas con la enfermedad de Alzheimer, que a menudo presentan daño en las células nerviosas de su corteza prefrontal. El efecto también puede bloquearse colocando imanes sobre el cuero cabelludo, lo que interfiere con las señales nerviosas en la parte frontal del cerebro.
La ansiedad también puede bloquear el alivio del dolor por placebo. Los estudios han descubierto que el simple hecho de decirle a alguien que su dolor va a empeorar puede hacerlo peor. Incluso puede hacer que un contacto que no duele resulte doloroso, un fenómeno conocido como alodinia. Leer sobre los efectos secundarios o buscar información sobre enfermedades en Internet puede moldear lo que esperamos que suceda, y esto afecta al cerebro.
La segunda parte del sistema placebo del cerebro es un mensajero químico llamado colecistocinina (CCK). Se produce cuando estamos ansiosos. Bloquear su actividad con un fármaco llamado proglumida potencia el efecto placebo, al igual que calmar la ansiedad con el medicamento diazepam.
La mayor parte de la investigación para comprender el efecto placebo se ha centrado en el dolor, pero las pastillas de placebo también pueden afectar a otros aspectos de la salud y la enfermedad. Las personas con la enfermedad de Parkinson sufren daños en las células nerviosas de una parte del cerebro llamada

«Si cambias el color
de una tableta, eso hará que
la gente cambie
lo que espera de ella»

Todo está en la mente

A pesar de su complejidad, el cerebro humano es sorprendentemente fácil de engañar

La enfermedad de Parkinson altera la capacidad del cerebro para producir dopamina. Un estudio realizado en 2010 reveló que el tratamiento con placebo para el Parkinson podía ofrecer resultados casi idénticos a los obtenidos con la medicación convencional, el fármaco L-dopa. Las ilustraciones que se muestran a continuación representan las imágenes cerebrales de un paciente de este ensayo.

Más dopamina

Sin tratar

Medicamentos

placebo

Menos dopamina

Ausencia de dopamina

Niveles de dopamina casi normales

Vías del placebo

El efecto placebo depende de dos conjuntos distintos de señales en el cerebro

Reducción del dolor
Las exploraciones cerebrales han revelado que la corteza cingulada, la ínsula y el tálamo —que intervienen en los circuitos cerebrales del dolor— muestran una actividad reducida durante el efecto placebo.

Corteza cingulada

Corteza cerebral
La corteza cerebral es responsable de la inteligencia, la memoria y la conciencia. Envía señales a la sustancia gris periacueductal.

Área tegmental ventral
Esta estructura, situada en el mesencéfalo, forma parte del sistema de recompensa dopaminérgico. Envía señales al núcleo accumbens.

Insula

Núcleo accumbens
En el núcleo accumbens se libera dopamina, lo que ayuda a mitigar la sensación de dolor.

Amígdala
Las imágenes del cerebro bajo el efecto placebo muestran que la actividad en la amígdala (que interviene en el miedo y las respuestas emocionales) disminuye.

Sustancia gris periaqueductal
La sustancia gris periaqueductal controla el dolor mediante la producción de un analgésico natural llamado encefalina, que envía señales que bloquean el dolor hacia la médula espinal.

El efecto placebo en el cerebro

La ciencia que explica lo que realmente ocurre en nuestro cerebro cuando tomamos un placebo

El efecto placebo es algo puramente mental y está controlado por las partes del cerebro responsables de gestionar la ansiedad, la recompensa y el dolor. La corteza cerebral controla los procesos cerebrales superiores, como la conciencia y la inteligencia. La región situada en la parte frontal, conocida como corteza prefrontal, se encarga de los comportamientos complejos, incluida nuestra respuesta a un placebo.
Cuando tomamos una pastilla de azúcar creyendo que nos ayudará con el dolor, la corteza prefrontal envía mensajes a unas neuronas encargadas del control del dolor llamadas «gris periaqueductal». Estas envían analgésicos naturales, similares a la morfina, al tronco encefálico, lo que desencadena la liberación de serotonina. A continuación, más analgésicos, conocidos como encefalinas, inundan la médula espinal, donde bloquean las señales de dolor antes de que puedan llegar al cerebro. Al mismo tiempo, la dopamina fluye hacia el sistema de recompensa del cerebro, lo que ayuda a reducir la percepción del dolor.

© Ilustración de Jo Smolaga; Thinkstock; SPL

Algunos estudios sugieren que muchos medicamentos comunes no son más que placebos caros

sustancia negra. Estas células nerviosas dañadas dejan de producir dopamina, lo que provoca problemas de movimiento que empeoran con el tiempo.
Los medicamentos placebo pueden aumentar la cantidad de dopamina en el cerebro de las personas con enfermedad de Parkinson. Si esperan recibir un tratamiento real y creen que mejorarán, los niveles de dopamina aumentan por sí solos.
El sistema inmunitario también puede responder a un placebo. En 2002, el grupo de investigación de Goebel de la Universidad de Duisburg-Essen, en el oeste de Alemania, entrenó al sistema inmunitario utilizando una bebida aromatizada. Amortiguaron repetidamente la actividad inmunitaria utilizando un inmunosupresor llamado ciclosporina A. Cada vez acompañaron el tratamiento con la bebida. Una vez completado el condicionamiento, ya no necesitaron el fármaco. La bebida fue capaz de suprimir el sistema inmunitario por sí sola.
En 2008, repitieron el experimento con alergias. Esta vez administraron antihistamínicos junto con la bebida aromatizada. Increíblemente, la bebida no solo hizo que las personas se sintieran mejor incluso cuando se retiraron los antihistamínicos, sino que también redujo la actividad de las células inmunitarias que provocan alergias, llamadas basófilos.
Aún no comprendemos del todo el efecto placebo, pero no hay forma de escapar de él. Cada vez que recibimos un tratamiento médico, parte de la experiencia es psicológica, y los profesionales médicos ya están utilizando este conocimiento para ayudarnos a mejorar.
Hay dos tipos de placebo. Los placebos puros no producen ningún efecto químico en el organismo, como las pastillas de azúcar o las inyecciones de suero fisiológico. Los placebos impuros son tratamientos que sí tienen efectos químicos, pero no sobre la afección para la que se utilizan. Los antibióticos son un ejemplo: tratan las infecciones bacterianas, pero a menudo se recetan para la gripe, aunque esta esté causada por un virus.
Una encuesta reciente entre médicos de cabecera del Reino Unido reveló que, aunque pocos utilizan placebos puros, tres cuartas partes recetan placebos impuros a sus pacientes al menos una vez a la semana. Algunos ejemplos son la administración de suplementos nutricionales, probióticos, antibióticos y medicinas alternativas. Otra opción es programar pruebas médicas no esenciales para los pacientes. La opción más sencilla es simplemente utilizar el poder de la sugestión positiva.
Existe un debate en curso sobre si esto es ético, pero estudios similares en otros países han revelado que el uso del placebo está muy extendido. Cuanto más comprendamos cómo funciona, mejor podremos aprovechar su poder.

Los placebos en los ensayos clínicos

El efecto placebo es muy potente por sí mismo, pero hasta la fecha ha resultado más útil como método para probar nuevos tratamientos. Los estudios sobre el efecto placebo han demostrado que el simple hecho de tomar una pastilla y esperar que funcione puede ser suficiente para sentirse mejor. Entonces, ¿cómo sabemos si un nuevo tratamiento realmente funciona? La respuesta es administrar el tratamiento real a la mitad de los pacientes y a la otra mitad una pastilla de azúcar que tenga exactamente el mismo aspecto, y luego comparar a ambos grupos.
Esto funciona mejor si ni los pacientes ni los médicos saben qué tratamiento están recibiendo, una técnica llamada «doble ciego». De esta manera, nadie puede estar del todo seguro de qué esperar. Si a las personas que reciben el tratamiento real les va mejor que a las que toman las pastillas de azúcar, puedes estar seguro de que no se trata solo del efecto placebo.

Los placebos se diseñan para que tengan el mismo aspecto y produzcan las mismas sensaciones que el tratamiento real

Elefecto nocebo

Aunque los placebos pueden resultar increíblemente útiles, también pueden provocar algunos efectos secundarios no deseados

El efecto nocebo es similar al efecto placebo, pero a la inversa. Si creemos que las pastillas de azúcar son medicamentos de verdad, pueden provocar efectos secundarios igual que los medicamentos reales. Es difícil estudiar el efecto nocebo, pero en 2014 Sara Planès y sus colegas del Hospital Universitario de Grenoble, en el sureste de Francia, recopilaron 86 estudios y revisaron la evidencia.
Descubrieron que los síntomas del efecto nocebo suelen ser inespecíficos, como náuseas, mareos y dolor de cabeza. También descubrieron que afecta más a las mujeres que a los hombres, y que las personas con depresión y ansiedad son especialmente vulnerables. El equipo también pudo confirmar que, al igual que el propio efecto placebo, el efecto nocebo es en parte psicológico y en parte neurobiológico.
El condicionamiento puede hacernos esperar efectos secundarios y, aunque los cambios químicos en nuestro cerebro pueden aliviar el dolor, también tienen el potencial de empeorarlo.

Los placebos tienen efectos secundarios y pueden ser tan perjudiciales como beneficiosos

www.howitworksDAILY.com

«Cada vez que recibimos tratamiento médico,
parte de la experiencia es psicológica»

Johnson & Johnson, la mayor empresa farmacéutica del mundo, registró unos ingresos de 94 000 millones de dólares en 2021

Una inyección de solución salina tiene un efecto placebo más potente que una pastilla de azúcar

«Leer sobre los efectos secundarios
o buscar
enfermedades en
Internet puede influir en
lo que esperamos que
suceda, y esto
afecta al cerebro»

© Getty; Alamy; Thinkstock

«Nuestro cerebro toma atajos para permitir
juicios rápidos —lo que se conoce como
heurística— mediante los cuales damos prioridad
a ciertas partes de problemas más amplios»

Cognitive bias

Descubre cómo las peculiaridades del procesamiento de la información en los seres humanos
influyen en nuestra
percepción de las situaciones y los acontecimientos

AComo seres humanos que vivimos en un mundo en constante cambio, tenemos muchas cosas en las que pensar. Tomamos cientos de decisiones cada día, desde elecciones sencillas, como qué desayunar, hasta la elaboración de complejas estrategias empresariales en el trabajo. Al vernos bombardeados por estímulos sensoriales, cada uno de los cuales nos aporta nueva información que procesar, debemos recurrir a experiencias previas para reconocer, comprender y actuar en función de nuestra percepción del mundo. Para ello, nuestro cerebro toma atajos que permiten emitir juicios rápidos —lo que se conoce como heurística—, mediante los cuales priorizamos ciertas partes de problemas más amplios frente a otras.
Aunque se trata de un mecanismo de adaptación fundamental para compensar la limitada capacidad de procesamiento del cerebro humano, puede conducir a un razonamiento erróneo: errores de percepción que nos llevan a realizar valoraciones basadas en influencias subjetivas en lugar de en información del mundo real. Esto se conoce como sesgo cognitivo: una desviación del pensamiento racional y lógico influida por múltiples factores psicológicos y sociales.
Existen diversos sesgos cognitivos reconocidos, cada uno de los cuales puede afectar negativamente a la economía de nuestras decisiones en el mundo real, con consecuencias para nuestro éxito social y financiero. A continuación, examinamos diez de los sesgos más estudiados y cómo influyen en nuestras percepciones.

Sesgo de supervivencia

La tendencia a ignorar la información que falta y a planificar siempre solo para el mejor de los casos

Puede resultar complicado tener en cuenta la información que no es observable a la hora de evaluar una situación. Cuando una persona u objeto no está presente, los seres humanos tendemos de forma natural a centrarnos en lo que podemos ver y a formarnos una opinión basándonos únicamente en eso. El sesgo de supervivencia se refiere a aquellas situaciones en las que hacemos suposiciones basadas en el éxito aparente de un grupo de objetos o personas, pero no nos damos cuenta de que nuestra muestra no es representativa de los sujetos que han quedado excluidos.
Al analizar los datos de las lesiones sufridas por los supervivientes de accidentes de tráfico, podríamos concluir que las lesiones más graves se producen cuando se viaja en los asientos delanteros, cuando en realidad estos datos no incluyen a las personas que viajaban en los asientos traseros y fallecieron en los accidentes. Afirmar que se debería instalar una mejor protección contra colisiones en los asientos delanteros sería una conclusión habitual, pero claramente errónea en este caso.

En una ciudad en la que predominan los edificios nuevos, los más antiguos que aún se conservan son los mejores ejemplos de su época; sin embargo, los observadores podrían llegar a la conclusión errónea de que todos los edificios antiguos se construyeron para durar más tiempo

Efecto de endowment

La tendencia a valorar más lo que ya poseemos, independientemente de su valor real

A todos nos puede pasar que nos encariñemos con ciertos objetos, incluso cuando no hay una razón obvia para valorarlos tanto. El efecto de endowment describe una situación habitual en la que las personas otorgan mayor valor a algo que ya poseen que a algo que aún no han adquirido, debido a un sesgo emocional.
En estudios psicológicos, como el realizado por Kahneman, Knetsch y Thaler en 1990, se ha observado con frecuencia que los participantes exigen un precio mucho mayor por algo que perciben como su propiedad que la cantidad que están dispuestos a pagar por algo de valor equivalente. Se ha sugerido que se trata de una forma de aversión a la pérdida: como especie, experimentamos mayor ansiedad al perder algo que el placer que sentimos al obtener una recompensa equivalente, aunque la motivación no está clara.
Una hipótesis evolutiva sugiere que, en el pasado, la selección natural favoreció a los seres humanos que estaban menos dispuestos a desprenderse de sus bienes cuando había menos opciones de personas con las que comerciar para conseguir un mejor trato. En economía, esto puede resultar problemático en la actualidad, ya que aferrarse a algo que no es rentable, como acciones heredadas de una empresa en quiebra, es irracional y puede resultar desastroso desde el punto de vista financiero.

Descuento hiperbólico

Las recompensas inmediatas no siempre ofrecen los mayores beneficios, pero aun así es más probable que las elijas

La fuerza de voluntad desempeña un papel importante en la sociedad y, a menudo, nuestros semejantes la consideran un indicador de la fortaleza de carácter. Sin embargo, la decisión de aceptar una recompensa menor en el presente en lugar de una mayor en el futuro es un comportamiento mucho más complejo de lo que podría parecer a primera vista. Los seres humanos tendemos a percibir las recompensas futuras como menos atractivas, atribuyéndoles menos valor cuanto más lejanas se encuentran en el tiempo. Tomamos decisiones incoherentes a lo largo del tiempo, incluso cuando se nos presenta la misma información.
En términos evolutivos, esto puede explicarse por las decisiones que habrían tomado los primeros seres humanos: ante un riesgo inmediato, como morir de hambre, tenía más sentido optar por soluciones inmediatas. Hoy en día, sin embargo, cuando necesitamos pensar a más largo plazo, como ahorrar para la jubilación, este puede ser un razonamiento ineficaz, algo que conviene recordar la próxima vez que te sientas tentado a comprar otro par de zapatos caros.

Los participantes en los estudios sobre el efecto de endowment solían estar dispuestos a pagar por un artículo menos de lo que, como mínimo, esperarían recibir por ese mismo objeto

Si alguna vez has mirado atrás y te has arrepentido de una decisión que tomaste para obtener una recompensa inmediata, es probable que se trate de un caso de descuento hiperbólico. La intensidad de la recompensa es un factor determinante

La ilusión de agrupamiento

La forma en que interpretamos los conjuntos de acontecimientos puede influir en nuestra capacidad para predecir probabilidades futuras

El deporte y el juego son dos actividades que se ven claramente afectadas por los sesgos cognitivos y que se encuentran entre las más estudiadas. Esto se debe en gran medida a la gran influencia que la percepción individual puede ejercer sobre nuestra capacidad para detectar patrones en los acontecimientos y predecir resultados futuros.
El sesgo de la ilusión de agrupación se basa en la predisposición humana a considerar que los acontecimientos que se producen en un intervalo de tiempo cercano están relacionados entre sí, cuando en realidad son aleatorios. El ejemplo más famoso de un estudio sobre este efecto es una investigación de 1985 llevada a cabo por los psicólogos Gilovich, Vallone y Tversky, de las universidades de Cornell y Stanford, sobre la «falacia de la mano caliente» —la creencia de que, en el baloncesto, un jugador tiene más probabilidades de anotar si sus intentos anteriores han tenido éxito—.
Si bien la confianza puede mejorar el rendimiento, esta suposición errónea se debe en gran medida a una sobreestimación de nuestra capacidad para predecir eventos aleatorios, algo que en realidad es imposible. Cuando disponemos de poca información en la que basarnos (una pequeña secuencia de intentos de algo), asumimos que los eventos estarán más dispersos, por lo que, cuando se produce una acumulación, como una racha de éxitos, la percibimos como no aleatoria. Esto nos lleva a tener un exceso de confianza a la hora de predecir que dicha secuencia continuará en futuros intentos.

Una racha de éxitos anteriores no garantiza lo que sucederá en el futuro, pero los seres humanos suelen ver patrones donde no los hay. Esto puede generar una confianza infundada en que la secuencia continuará

Sesgo de confirmación

El proceso mediante el cual recopilamos información para formarnos una opinión no es tan imparcial como podríamos creer

Aunque nos guste creer que tenemos una mentalidad abierta y que analizamos toda la información disponible sobre un tema antes de sacar una conclusión, la realidad es que esto no siempre ocurre. El sesgo de confirmación es un defecto en la forma en que recopilamos, procesamos y recordamos la información, que adolece de una tendencia a favorecer aquello que confirma nuestras creencias preexistentes.
Dado que la toma de decisiones se basa en la experiencia y en ideas preconcebidas, puede resultarnos incómodo rechazar lo que creemos saber ya y aceptar una nueva verdad. Por lo tanto, prestamos mayor atención a los datos que reafirman nuestras creencias e ignoramos los hechos que las cuestionan. Esto puede tener implicaciones significativas en ámbitos como la profesión médica, donde un médico que diagnostica a un paciente puede reconocer los indicadores iniciales de una enfermedad y no buscar, reconocer ni actuar en función de otros marcadores diagnósticos que podrían refutar su hipótesis. Varios médicos que observen la misma información, pero con ideas preconcebidas opuestas, pueden llegar a conclusiones muy diferentes debido a su elección inconsciente de descartar los hechos que contradicen sus ideas.
Al influir en la creación de estereotipos, el sesgo de confirmación puede hacernos ver patrones en los datos donde no los hay y no ver los que están presentes en la información nueva.

Heurística de disponibilidad

El sesgo hacia la información reciente y fácil de recordar a la hora de evaluar la importancia y la relevancia en situaciones nuevas

La recuperación de la memoria es una función cerebral fundamental; sin embargo, recibimos tal cantidad de estímulos sensoriales que recurrimos a atajos mentales para identificar los estímulos familiares. La heurística de disponibilidad, descrita por primera vez por Amos Tversky y Daniel Kahneman, es el proceso de dar prioridad de forma inconsciente a la información adquirida más recientemente, lo que sesga la valoración de una situación hacia aquello que se recuerda con mayor facilidad.
Las investigaciones han demostrado cómo los participantes sobreestiman la relevancia de la información que son capaces de recordar fácilmente, incluso si se trata de una primera impresión de una situación más amplia. El proceso de pensamiento probable es que asumimos que, si la información está fácilmente disponible para ser recordada, debe ser más importante que aquella que no nos viene rápidamente a la mente. Aunque es útil desde el punto de vista cognitivo, las implicaciones para las decisiones judiciales, el diseño de los planes de estudios y el rendimiento académico son significativas, ya que los métodos para transmitir información en una clase y luego exigir su recuerdo en una situación de examen no son compatibles.

Los estereotipos surgen de nuestras comparaciones con información observada anteriormente. El oficio de piloto suele considerarse un trabajo predominantemente masculino, aunque hoy en día hay muchas mujeres piloto

En el contexto de un juicio, la heurística de disponibilidad puede hacer que las opiniones del jurado se vean influidas por el tiempo transcurrido desde que se cometió el delito y por el orden en que se presenta la información

Estereotipos

Aunque pueda asociarse con la discriminación hacia las minorías, los estereotipos sí que tienen una  función cognitiva inocente

Los estereotipos son uno de los sesgos cognitivos más reconocidos y conllevan muchas connotaciones negativas. Los estereotipos sobre las personas suelen provocar una sensación de juicio en el grupo al que se refieren, y el hecho de asumir de forma injustificada que todos los miembros de ese grupo son iguales tiene implicaciones nefastas. Sin embargo, al igual que ocurre con muchos sesgos, existe un componente heurístico que permite identificar rápidamente a personas, lugares y objetos.
Por ejemplo, es posible que, instintivamente, le pidas ayuda a una persona con uniforme de aerolínea para obtener información sobre un vuelo, asumiendo que será un experto. Este estereotipo proporciona una solución rápida a un problema del mundo real que podría ser complejo. Con esta categorización social, aprendemos a identificar a las personas no tanto como individuos, sino más bien como parte de un grupo social. Podemos ser conscientes de ello o puede tratarse de un proceso subconsciente, lo que se conoce como estereotipación explícita e implícita, respectivamente.
Al tratarse de un tipo de sesgo de confirmación, puede resultar difícil cuestionar nuestras propias creencias sobre un grupo. Esto explica lo fácil que es vincular respuestas emocionales a nuestros estereotipos (desarrollar un prejuicio) y, a su vez, alterar nuestro comportamiento social (discriminar a un grupo). Buscamos de forma natural características que refuercen nuestras suposiciones.

En una situación verdaderamente aleatoria, los acontecimientos anteriores no pueden utilizarse para predecir resultados futuros, aunque este es un razonamiento habitual en situaciones en las que tenemos poco control

La falacia del jugador

Este sesgo, que produce un efecto contrario al de la ilusión de agrupamiento, también da lugar a expectativas erróneas sobre acontecimientos futuros

El juego genera respuestas complejas en los seres humanos. Existe una clara implicación emocional en el resultado de una apuesta, pero hay procesos psicológicos más arraigados en juego. La falacia del jugador es el razonamiento erróneo según el cual, tras una serie de sucesos repetidos —como que salga el rojo en la ruleta—, un suceso diferente se vuelve más probable; por ejemplo, que salga el negro. Esto es opuesto, aunque relacionado, con la falacia de la «mano caliente», que surge de una percepción errónea sobre el tamaño reducido de las muestras, en la que asumimos que series más cortas de sucesos aleatorios producen resultados similares a los de series más largas. Cuando se produce una racha de victorias o derrotas, esperamos que un evento inverso cree un equilibrio. Tversky y Kahneman llamaron a esto la representatividad heurístico: comparación con experiencias anteriores de secuencias de eventos.
En realidad, cuando los acontecimientos son independientes entre sí, uno no influye en la probabilidad de que se produzca el otro. Entre las causas biológicas que se barajan se encuentra la estimulación de partes de los lóbulos frontal y parietal del cerebro implicadas en la toma de decisiones, el juicio y el razonamiento, zonas a las que se atribuye una mayor propensión al riesgo tras sufrir una pérdida. Este sesgo se conoce a veces como la «falacia de Montecarlo», en referencia a una famosa noche de pérdidas en la ruleta que tuvo lugar en 1913 en el casino del mismo nombre.

Compensación del riesgo

¿La sensación de seguridad conduce a una mayor complacencia? Esta cuestión tiene importantes implicaciones para la gestión de riesgos

Cada decisión que tomamos es un proceso de sopesar costes y beneficios. Cuando consideramos que los costes potenciales son demasiado elevados como para justificar una acción, podemos decidir no llevar a cabo ese comportamiento. La compensación del riesgo es un ajuste mental hipotético por el cual asumimos mayores riesgos cuando aumenta la seguridad percibida, lo que anula así esas medidas de seguridad. Estrechamente relacionado con esta teoría está el profesor Sam Pelzman, quien sugirió que las estrategias de seguridad vial son inútiles, ya que un mayor nivel de protección conlleva un aumento de la asunción de riesgos por parte de los conductores. Esto se conoció como el «efecto Peltzman».
Aunque esto ha sido ampliamente cuestionado, otro estudio de Gerald J. S. Wilde observó una disminución de las muertes por accidentes de tráfico en Suecia tras el cambio del lado de conducción. Una vez que los conductores se acostumbraron a conducir por la derecha, las tasas de mortalidad volvieron a aumentar, un efecto denominado homeostasis del riesgo: el equilibrio continuo entre el peligro percibido y el real. Probablemente, esto se deba a nuestra predisposición a buscar la acción que nos proporcione la mayor recompensa con el menor esfuerzo, un rasgo que supone un reto en los lugares de trabajo peligrosos. A menudo se requiere una formación continua para mantener la seguridad. El conocimiento de la compensación del riesgo también puede ayudar en el marketing: fomentar un mercado online seguro puede impulsar un aumento de las ventas entre los clientes.

Al comprar un coche a un precio inferior al previsto, es posible que no ajustemos nuestras expectativas al no investigar el mercado para obtener más información sobre el mejor precio posible

Sesgo de anclaje

Incluso las personas con experiencia en el mundo de los negocios pueden caer en este sesgo hacia la información inicial

Como han demostrado otros ejemplos de sesgos cognitivos, los seres humanos se basan en gran medida en las impresiones que les transmite una situación para formarse una opinión rápidamente. Sin embargo, el sesgo de anclaje es otro atajo que puede resultar ineficaz en el mundo moderno. Con este sesgo, nos fijamos en la primera información que recibimos y la utilizamos como base para juzgar todos los datos posteriores. Un ejemplo habitual es cuando nos ofrecen un precio inferior al esperado por un producto y lo aceptamos de inmediato, perdiéndonos así posibles ofertas mejores en otros lugares.
Otra investigación de Tversky y Kahneman sugirió que a menudo ajustamos incorrectamente nuestras expectativas a partir del ancla, lo que afecta a nuestro juicio. Incluso con experiencia y siendo conscientes de que el anclaje está en acción, puede resultar difícil de evitar, influyendo en múltiples decisiones de carácter financiero, social o profesional. Si bien es posible ilustrar los efectos, ha resultado un reto identificar las principales causas psicológicas.

En la comunidad científica sigue habiendo controversia sobre si la compensación de riesgos anula las medidas de seguridad, pero se ha demostrado que la confianza influye en la aparición de comportamientos de riesgo

096	Enfermedades del cerebro
Descubre cómo se ve afectado el cerebro     por las enfermedades neurológicas y cómo     la ciencia busca curarlas
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La ciencia de lo que convierte a    alguien en psicópata

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enfermedades del cerebro

El cerebro es una máquina perfectamente ajustada, pero, a diferencia de una máquina, cuando el cerebro falla, puede resultar increíblemente difícil arreglarlo

Texto de Baljeet Panesar

El cerebro se divide en tres partes principales: el cerebro, el cerebelo y el tronco encefálico. La más grande es el cerebro, que consta de cuatro lóbulos: el frontal, el parietal, el occipital y el temporal. Cada región está asociada a diferentes funciones, y todas ellas trabajan juntas para controlar nuestro cuerpo.
Se estima que el cerebro tiene 86 000 millones de células nerviosas, o neuronas, a través de las cuales se transmite constantemente información a diferentes partes de nuestro cuerpo, lo que nos permite interpretar y responder al mundo que nos rodea. Entre las diferentes neuronas hay billones de minúsculos espacios llamados sinapsis, donde las señales pasan de una célula cerebral a la siguiente.
Dado que el cerebro es un órgano tan complejo y especializado, cuando se lesiona o se daña, las consecuencias pueden ser devastadoras. Solo en Inglaterra se estima que 14,7 millones de personas padecen algún tipo de trastorno neurológico, como accidentes cerebrovasculares, epilepsia, demencia y narcolepsia.
En este artículo analizaremos algunas de las enfermedades más graves que pueden afectar al cerebro humano, los efectos que pueden tener en la vida de las personas y los esfuerzos que se están realizando para tratarlas y, con suerte, algún día curarlas.

Epilepsia

Las convulsiones se producen cuando se altera la capacidad de una neurona para transmitir señales eléctricas normales

Aproximadamente una de cada 100 personas padece epilepsia, lo que la convierte en una de las enfermedades neurológicas más comunes en el Reino Unido. La epilepsia es una de las afecciones reconocidas más antiguas del mundo – los registros escritos se remontan al año 4000 a. C. – y el filósofo griego Hipócrates fue la primera persona en proponer la idea de que la epilepsia tiene su origen en el cerebro.
Una crisis se produce cuando las neuronas emiten demasiadas señales eléctricas, lo que hace que el cerebro confunda los mensajes y altera temporalmente su funcionamiento. Existen más de 40 tipos diferentes de crisis, cada una de las cuales afecta a las personas con epilepsia de manera distinta, dependiendo de qué parte y qué extensión del cerebro se haya visto afectada. Algunas personas permanecen completamente conscientes y experimentan espasmos en las extremidades. Otras pueden perder el conocimiento, caer al suelo y sufrir convulsiones violentas. Las crisis suelen durar solo unos segundos o minutos, y algunas personas no recuerdan nada de ellas.
La epilepsia aún no tiene cura, pero existen varios tratamientos disponibles que ayudan a reducir la frecuencia de las crisis. La epilepsia se trata principalmente con medicamentos llamados fármacos antiepilépticos (FAE). El fenobarbital fue el primer FAE que se utilizó en el tratamiento de la epilepsia en 1912, pero hoy en día hay muchos FAE disponibles. Otras opciones de tratamiento incluyen la cirugía para extirpar la parte del cerebro que provoca las crisis y la terapia de estimulación del nervio vago (VNS). La VNS consiste en implantar un pequeño dispositivo en el pecho que envía impulsos eléctricos regulares al cerebro a través del nervio vago para suprimir las crisis.

En la epilepsia generalizada, todo el cerebro se ve afectado por una actividad cerebral anómala

Los perros de alerta de convulsiones están entrenados para reaccionar cuando una persona sufre un ataque epiléptico

Enfermedad de Alzheimer

El Alzheimer destruye las células cerebrales y tiene un efecto devastador sobre la memoria

En la enfermedad de Alzheimer (arriba) se pierden neuronas y conexiones. Abajo se muestra un cerebro humano sano a modo de comparación

La enfermedad de Alzheimer es la forma más común de demencia (término que se utiliza para referirse a los síntomas que afectan a la memoria, el pensamiento y la comunicación) en el Reino Unido. El cerebro tiende a reducirse a medida que envejecemos, pero no perdemos neuronas de forma natural en cantidades apreciables. Sin embargo, en la enfermedad de Alzheimer se acumulan placas de proteínas anormales dentro y alrededor de las células cerebrales, lo que provoca la pérdida de neuronas y sinapsis. En la mayoría de los casos, las estructuras cerebrales asociadas a la memoria (como el hipocampo) son las primeras en verse dañadas. A medida que la enfermedad avanza, el lenguaje, el comportamiento y el habla también se ven afectados. La muerte de las neuronas de la corteza (la capa externa del cerebro) provoca la pérdida de los recuerdos a largo plazo. Curiosamente, la capacidad de una persona para cantar o tocar un instrumento musical se almacena en lo más profundo del cerebro, y estas conexiones parecen conservarse durante más tiempo.
En casos más raros de la enfermedad de Alzheimer, las personas pueden no experimentar dificultades con la memoria, sino con la vista. Esta forma de Alzheimer se denomina atrofia cortical posterior (ACP) y provoca la degeneración de las células de la parte posterior de la corteza. El lóbulo occipital, el centro de procesamiento visual del cerebro, se encuentra aquí, por lo que la visión se ve afectada. Algunas personas que padecen PCA también pueden experimentar dificultades con la orientación espacial si se ven afectadas partes de los lóbulos parietales. El autor de Mundodisco Terry Pratchett reveló que le diagnosticaron APC en 2007.
Existen algunos medicamentos que pueden ayudar a controlar los síntomas o ralentizar la progresión del Alzheimer, pero actualmente no hay cura. La investigación actual se centra en desarrollar nuevos fármacos o técnicas que puedan detener la enfermedad y/o revertir sus efectos.

«En el Alzheimer, se acumulan placas de proteínas anormales dentro y alrededor de las neuronas»

Las placas amiloides (de color naranja) son un rasgo característico de la enfermedad de Alzheimer. Estas proteínas destruyen las conexiones entre las neuronas

La narcolepsia puede hacer que las personas se queden dormidas sin previo aviso en momentos inoportunos

Narcolepsia

Las personas que padecen esta afección se quedan dormidas de forma aleatoria e incontrolable

La narcolepsia es un trastorno cerebral poco frecuente y crónico que afecta a unas 30 000 personas en el Reino Unido. Afecta a la capacidad del cerebro para regular los ciclos de sueño-vigilia, lo que provoca que los enfermos se queden dormidos de forma repentina.
El ciclo sueño-vigilia del cuerpo suele estar controlado por el hipotálamo (una región del tamaño de una almendra situada en lo profundo del cerebro) que produce una sustancia química llamada hipocretina. Esta sustancia normalmente ayuda a regular la vigilia, pero la mayoría de los narcolépticos no parecen producirla en niveles significativos. Los científicos creen que el sistema inmunitario ataca por error a las células que producen hipocretina. Sin embargo, esta no es la causa de todos los casos de narcolepsia; algunos pueden estar provocados por el estrés o una infección.
Aunque no existe cura para la narcolepsia, hay medicamentos que pueden controlar algunos de los síntomas. Para algunas personas que la padecen, los cambios en el estilo de vida también pueden ayudar. Los estudios actuales tienen como objetivo encontrar la causa definitiva de la narcolepsia y nuevas formas de tratarla.

El hipotálamo representa solo el 0,4 % del volumen total del cerebro, pero desempeña un papel fundamental en las funciones del sistema nervioso autónomo

Esclerosis múltiple

La EM afecta al «aislamiento» vital que rodea los nervios

La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad crónica que afecta a los nervios del cerebro y la médula espinal, provocando una amplia variedad de síntomas, entre los que se incluyen problemas de movimiento, visión y equilibrio, aunque uno de los más comunes es la fatiga.
Cada axón, también conocido como fibra nerviosa, es una parte de la neurona que transmite impulsos eléctricos. El axón está rodeado de mielina, una sustancia grasa que, al igual que el aislamiento que recubre un cable eléctrico, permite a la neurona enviar mensajes por todo el cuerpo de forma más eficiente. En la EM, el sistema inmunitario identifica erróneamente la mielina como una sustancia extraña y la ataca. La mielina dañada interrumpe la transmisión de las señales nerviosas, ya sea ralentizándolas o deteniéndolas por completo. Durante un brote —cuando una persona presenta los síntomas de la EM— la mielina se destruye y luego se cicatriza, lo que impide una comunicación eficaz entre el cerebro y el cuerpo.
Actualmente no existe cura para la EM, pero hay tratamientos. Los medicamentos pueden tratar síntomas específicos, y los fármacos modificadores de la enfermedad pueden ayudar a reducir la frecuencia y la gravedad de las recaídas. La investigación sigue en marcha y espera comprender cómo se desencadena la EM, si se puede curar y si el daño que causa se puede reparar.

En la esclerosis múltiple, la vaina de mielina (amarilla) se daña, lo que reduce la eficacia de la capacidad de la neurona para transmitir mensajes

Los pacientes con esclerosis múltiple presentan síntomas diferentes según los nervios afectados

Enfermedades de las neuronas motoras

Las neuronas motoras sanas transmiten señales entre el cerebro y los músculos, pero en una persona con ELA estos nervios mueren, lo que provoca que los músculos se debiliten

Las neuronas motoras indican a los músculos qué deben hacer, pero estas enfermedades provocan que se dañen

Las enfermedades de las neuronas motoras (EMN) es el nombre que se da a un grupo de afecciones que destruyen las neuronas motoras del cuerpo, unas células nerviosas especializadas encargadas de controlar el movimiento de nuestros músculos a través de los sistemas nerviosos central y periférico. Desde agarrar un vaso y mover la mano hasta caminar, respirar y tragar, el sistema motor nos permite realizar los movimientos de los que dependemos cada día. Las ENM son enfermedades raras y progresivas que afectan aproximadamente a dos de cada 100 000 personas en el Reino Unido.
Existen dos tipos de neuronas motoras: las neuronas motoras superiores (en el cerebro) y las neuronas motoras inferiores (en el tronco encefálico y la médula espinal). Los mensajes eléctricos se transmiten desde las neuronas motoras superiores a los músculos de los brazos, las piernas, la lengua, la cara, el torso y otras partes del cuerpo a través de las neuronas motoras inferiores. Sin embargo, si las señales entre las neuronas motoras inferiores y los músculos se ven dañadas, los músculos dejan de funcionar, debilitándose y atrofiándose gradualmente. Con el tiempo, el cerebro es incapaz de iniciar y realizar estos movimientos voluntarios.
Existen cuatro tipos principales de EAM, y cada tipo afecta a cada persona de manera diferente. La forma más común se denomina esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y afecta a los músculos de las piernas, los brazos y la cara. Al renombrado físico, el profesor Stephen Hawking, le diagnosticaron ELA con tan solo 21 años.
La ELA es, en última instancia, mortal, pero algunos síntomas pueden controlarse con medicación. Se sigue investigando sobre la ELA con el fin de desarrollar tratamientos nuevos y más eficaces.

Accidente cerebrovascular

Cuando se interrumpe el riego sanguíneo del cerebro, es una cuestión de vida o muerte

Un ictus es una urgencia médica que se produce cuando se interrumpe el suministro de sangre a una parte del cerebro, generalmente debido a un coágulo o a una hemorragia, de forma similar a un infarto de miocardio. En consecuencia, las células cerebrales no reciben suficiente oxígeno ni nutrientes, lo que provoca daños o la muerte de las neuronas. Esto afecta a la capacidad de la persona para hablar, moverse, ver y pensar, por lo que es de vital importancia restablecer rápidamente el suministro de sangre al cerebro. Los efectos de un ictus dependen de qué parte del cerebro se haya visto afectada y de la rapidez con la que se haya tratado. Es una de las principales causas de muerte y discapacidad en todo el mundo; aproximadamente cada dos segundos alguien sufre un ictus.
Existen dos tipos principales de ictus: isquémico y hemorrágico. Los ictus isquémicos representan alrededor del 85 % de los casos y se producen cuando una obstrucción impide el flujo sanguíneo adecuado en el cerebro, normalmente un coágulo de sangre. Los ictus hemorrágicos se producen debido a la rotura de un vaso sanguíneo y representan el 15 % restante de los casos.
Una afección relacionada denominada «ataque isquémico transitorio» (AIT), también conocida como «mini-ictus», se produce cuando hay una breve interrupción del suministro de sangre al cerebro; la obstrucción se desplaza o se disuelve, por lo que los síntomas solo duran hasta 24 horas. No obstante, estos mini-ictus siguen siendo una urgencia médica.
Los accidentes cerebrovasculares pueden tratarse con medicamentos que ayudan a disolver los coágulos sanguíneos, así como con fármacos para prevenir nuevos accidentes cerebrovasculares, o mediante cirugía para extirpar un coágulo sanguíneo o reparar los vasos sanguíneos.
Si sospecha que alguien está sufriendo un accidente cerebrovascular, es importante pedir ayuda FAST:
Face
ARMS
SPEECH
TIME

¿Tienen la cara caída? ¿Pueden sonreír?

¿Hay alguna debilidad? ¿Pueden levantar ambos brazos?

¿Hablan con dificultad o de forma ininteligible?

Es hora de actuar. Llama a los servicios de emergencia.

«El ictus es una de las principales causas de muerte y discapacidad en todo el mundo»

Hawking dependía de su silla de ruedas especial y de su ordenador integrado para desplazarse y comunicarse. A pesar de que en 1963 le dieron solo dos años de vida, sobrevivió con esa enfermedad durante más de 50 años

Sin oxígeno, las células cerebrales comienzan a morir, lo que provoca daños cerebrales duraderos

La mayoría de los accidentes cerebrovasculares son isquémicos, causados por coágulos de sangre en el cerebro

© Todas las imágenes de las páginas: Getty

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unethical psychology experimentos

Conoce a los investigadores que dejan de lado la moral   para desvelar los secretos de la mente humana

Apesar de nuestra inmensa inteligencia, los seres humanos somos criaturas irracionales y desconcertantes. Nuestras emociones y comportamientos son a veces difíciles de predecir y aún más difíciles de justificar, lo que hace que la ciencia de la psicología sea esencial para comprender verdaderamente nuestras increíbles mentes. Al igual que en cualquier ciencia, los psicólogos llevan mucho tiempo utilizando experimentos controlados para poner a prueba sus hipótesis, pero sus sujetos de estudio no son virus ni bacterias: somos nosotros.
Hoy en día, si participaras en un estudio de psicología universitario, probablemente te recibiría un joven y entusiasta estudiante de posgrado con un formulario de consentimiento detallado. Te guiaría a lo largo del proceso y te advertiría explícitamente de cualquier molestia que pudieras sentir, que en el peor de los casos sería mínima. Pero los estudios no siempre han sido así.
La búsqueda del conocimiento por parte de un investigador —y, a veces, su búsqueda de la gloria personal— puede llevarle a realizar estudios de naturaleza insidiosa con sujetos de prueba humanos, y en las últimas décadas ha habido poca legislación para controlar a estos experimentadores.
A lo largo de este reportaje, revelaremos un estudio financiado por el gobierno que administró en secreto drogas psicoactivas a civiles, desvelaremos varios experimentos que tenían como objetivo traumatizar a niños pequeños y exploraremos otros que causaron un considerable sufrimiento a los voluntarios en un intento por revelar algunas verdades inquietantes sobre la psique humana. Así que abróchense los cinturones, sigan leyendo y vean si pueden descubrir cuándo un ser humano se convierte simplemente en un dato a los ojos del investigador.

Little Albert study

Los perros de Pavlov fueron condicionados con golosinas; el pequeño Albert fue condicionado con el miedo

ERealizar experimentos con sujetos de prueba que no están dispuestos o que no son conscientes de ello siempre se considera cuestionable, pero experimentar con un bebé inocente es, sin duda, lo peor de todo. Sin embargo, eso es precisamente lo que John Watson decidió hacer con el pequeño Albert, quien se convirtió en sujeto de Watson con tan solo nueve meses de edad.
El experimento comenzó de forma bastante inocua. A Albert le presentaron a un adorable conejo, un mono muy activo, un perro amistoso y una pequeña y curiosa rata blanca. Parecía entretenido e interesado en todos ellos —especialmente en la rata que correteaba— e incluso acarició las patas del perro con ambas manos. No mostró signos de miedo, que era exactamente lo que Watson quería.
A medida que pasaban los meses, Watson comenzó a condicionar a Albert para que temiera a los animales. Cada vez que uno de ellos se acercaba al bebé, golpeaba una barra de metal para asustarlo. Esto causaba angustia a Albert, quien pronto aprendió a asociar a los animales con su miedo y, ante su presencia, lloraba o intentaba gatear para alejarse, incluso sin que se golpeara la barra.
Pero parecía que esta tortura no era suficiente para el investigador. Con el tiempo, el efecto del condicionamiento se desvaneció y Albert se sentía cada vez más tranquilo en presencia de los animales. Esto animó a Watson a reintroducir el golpeo de la barra, reavivando el miedo de Albert para demostrar que su teoría del condicionamiento podía aplicarse repetidamente.

La madre de Albert recibió la mísera suma de 1 dólar por la participación de su hijo pequeño en el experimento

El estudio sobre los monstruos

Un intento de provocar una afección crónica en los niños para demostrar una teoría

Wendell Johnson fue un destacado logopeda en la década de 1930. Para quienes lo conocían, esto no era ninguna sorpresa, ya que se trataba de una profesión con la que tenía un interés personal: había sufrido un trastorno del habla desde la infancia. Estaba convencido de que la culpa de su trastorno la tenían las acciones de sus padres. Creía que poner de relieve las dificultades del habla de un niño hacía que se sintiera excesivamente cohibido al hablar, lo que con el tiempo se convertiría en un trastorno de por vida. Para demostrar su teoría, en 1938 Johnson reclutó a una estudiante de máster, Mary Tudor, para realizar un experimento con niños huérfanos que no estaban dispuestos a participar.
Durante sus sesiones, Tudor dividió a los niños en dos grupos, ambos formados por niños con dificultades del habla previamente diagnosticadas y niños que hablaban con fluidez. Un grupo recibió solo comentarios positivos sobre su habla, y el otro recibió reprimendas y refuerzo negativo para que se sintieran cohibidos al hablar. El estudio esperaba descubrir que aquellos con dificultades del habla mejorarían en el grupo positivo, mientras que los impedimentos empeorarían en el otro.
Los datos experimentales no respaldaron ninguna de las hipótesis, pero el legado del estudio fue el trauma emocional sufrido por los niños del grupo negativo. Algunos se aislaron y se convirtieron en personas increíblemente calladas y cohibidas, lo que llevó a los compañeros de Tudor a bautizar su tesis como «el estudio del monstruo». El propio Johnson cometió otro acto éticamente dudoso al no discutir el trabajo una vez finalizado, decidiendo en su lugar ignorar las pruebas que contradecían claramente su hipótesis preferida.

© Cloy Kent

La experimentación con seres humanos, a veces inofensiva y otras veces no, ha sido una piedra angular de la psicología experimental desde sus inicios

Wendell Johnson fue uno de los logopedas más destacados de su época

El experimento de la Cueva del Ladrón

Los chicos se volvieron tan hostiles que quemar la bandera de sus rivales se convirtió en un motivo de orgullo

Un plan que incitaba a los niños a participar en guerras tribales

Cualquier aficionado a un equipo deportivo te dirá que es fácil volverse competitivo y hostil hacia los miembros de los grupos rivales. El psicólogo Muzafer Sherif describió estos pensamientos tribales como parte de la teoría del conflicto realista, que sostiene que las diferentes facciones caerán inevitablemente en la competencia y la animosidad cuando compiten por recursos limitados.
En su experimento más famoso, Sherif diseñó un experimento en el que participaron jóvenes desprevenidos en un campamento. Tras llegar al Parque Estatal Robber’s Cave, en Oklahoma (EE. UU.), un grupo de niños de 12 años se dividió en dos equipos. Durante la primera semana, los grupos desconocían la existencia del otro, y los niños entablaron amistad con sus compañeros y compartieron actividades como el senderismo y la natación. Sin embargo, esta tranquilidad no iba a durar.
En los días siguientes, se presentó a los grupos y se les obligó a competir. Tenían que hacer carreras para montar tiendas de campaña, luchar en tirones de cuerda y jugar al béisbol, y los ganadores recibían un premio. Para aumentar la tensión, los investigadores también declaraban que las competiciones estaban muy reñidas, y pronto se generaron profundos sentimientos de prejuicio. Un grupo llegó incluso a destruir la bandera de su rival, lo que provocó un acto de venganza en el que la cabaña del destructor de la bandera fue saqueada. Pronto estallaron peleas a puñetazos y los investigadores tuvieron que separar a los chicos.

El programa MK Ultra se prolongó durante unas dos décadas y se utilizaron drogas ilegales en muchos civiles que no sospechaban nada

Terapia de aversión

Un plan de tratamiento brutal que se aprovechaba de personas desesperadas, perseguidas y coaccionadas

Para muchos, la época en la que la homosexualidad se consideraba una enfermedad sigue estando muy presente en la memoria colectiva. Numerosos gobiernos se mostraron ansiosos por ayudar a «curar» tal aflicción y crearon centros que se basaban en procedimientos sin demostrar, pero ampliamente utilizados. El ejército de reclutas de la Sudáfrica del apartheid albergaba uno de los centros de tratamiento más infames para homosexuales.
La principal práctica para convertir a los pacientes a la heterosexualidad era la terapia de aversión, que consistía en mostrar al paciente imágenes o vídeos eróticos de carácter homosexual antes de infligirle dolor o malestar. En Sudáfrica se aplicaban descargas eléctricas bajo los brazos, pero otros centros administraban al paciente pastillas para que vomitara al ver las imágenes.
La esperanza era que el paciente comenzara a asociar los sentimientos de dolor y náuseas con los pensamientos sexuales hacia personas de su mismo sexo, lo que le llevaría a la heterosexualidad, pero el éxito era escaso.

Los homosexuales se vieron obligados a sufrir un gran sufrimiento y malestar durante la terapia de aversión

Proyecto MK Ultra

La investigación sobre el control mental inducido por fármacos financiada por el Tesoro de EE. UU.

En la década de 1950, Estados Unidos comenzó a preocuparse por los informes que indicaban que China y la Unión Soviética estaban desarrollando tecnologías de control mental para utilizarlas con sus agentes encubiertos. Para no quedarse atrás, Estados Unidos empezó a administrar drogas psicoactivas como vía de acceso al control mental, a veces a sujetos que se prestaban voluntariamente y otras a víctimas que no sospechaban nada.
Parte de las operaciones del MK Ultra fue el Proyecto Midnight Climax, en el que prostitutas a sueldo de la CIA atraían a hombres desprevenidos y los drogaban a escondidas con LSD, un agente psicoactivo que provoca alucinaciones. Los agentes, que observaban en secreto desde detrás de un espejo, analizaban entonces los efectos que tenía en la mente de los hombres.
Aunque gran parte de la documentación de MK Ultra se ha perdido o destruido, sabemos que causó directamente al menos una muerte. Un científico de la CIA llamado Frank Olson consumió una bebida a la que se le había añadido LSD en secreto y, varios días después, cayó desde la ventana de un hotel y murió. El presidente Gerald Ford puso fin finalmente a este proyecto fútil y siniestro en 1976, cuando tomó medidas para limitar los poderes de las agencias de inteligencia que operaban en los Estados Unidos.

Lanaturaleza frente a lanaturaleza: estudio de caso

Una familia vulnerable proporcionó a un ambicioso investigador el sujeto ideal para poner a prueba los roles de género

Con tan solo ocho meses de edad, los gemelos Bruce y Brian Reimer ingresaron en el hospital para someterse a una circuncisión rutinaria. Sin embargo, el equipo quirúrgico falló durante la intervención de Bruce y, lamentablemente, el niño perdió la mayor parte del pene. Los padres de Bruce estaban consternados hasta que vieron al Dr. John Money en televisión. Money creía que los roles de género venían determinados únicamente por la forma en que se criaba a los niños, por lo que los Reimer decidieron que el pequeño se convertiría en Brenda. Ella era el experimento ideal de Money.
Money publicó el estudio de caso sobre el cambio de género cuando Brenda tenía nueve años y afirmó que había sido un éxito rotundo, pero, en privado, la niña tenía dificultades para relacionarse con otras niñas. Su depresión no hizo más que empeorar al llegar a la pubertad y, a los 13 años, sus padres dieron el paso de contarle la verdad. Brenda decidió rápidamente convertirse en David, y más tarde se sometió a una cirugía para reconstruir un pene, se casó y actuó como padrastro de los tres hijos de su esposa. Sin embargo, una infancia profundamente perturbadora parecía tener raíces profundas, ya que, tras separarse de su esposa y perder su trabajo, David se quitó la vida con tan solo 38 años.

David Reimer se sometió a dos operaciones de reasignación de sexo a lo largo de su vida, aunque solo una fue decisión suya

La prueba de la apatía de los transeúntes

A veces, los resultados de un estudio son tan sombríos como el propio experimento

El 13 de marzo de 1964, una joven llamada Kitty Genovese fue apuñalada hasta la muerte cuando regresaba a casa del trabajo en Queens, Nueva York. El brutal asesinato se cometió en un barrio muy poblado y Kitty gritó pidiendo ayuda, pero fue en vano. Se informó de que 37 personas oyeron sus gritos, pero ninguna acudió a rescatarla a tiempo. Los psicólogos describieron este fenómeno como el «efecto espectador», una característica que implica que somos más propensos a no hacer nada cuando formamos parte de un grupo.
Los psicólogos sociales John Darley y Bibb Latané decidieron llevar a cabo un experimento a raíz de este atroz crimen para comprobar el alcance del efecto espectador. Invitaron a los participantes a un estudio con el pretexto de que el objetivo era hablar sobre su vida universitaria. Los participantes estaban físicamente aislados unos de otros, pero se les colocaba en grupos de distintos tamaños para debatir el problema a través del audio. Sin que los sujetos del experimento lo supieran, todos los miembros del grupo, excepto ellos, eran actores, y uno de ellos fingiría un grave ataque epiléptico durante la prueba. De manera inquietante, los investigadores observaron el efecto espectador en toda su intensidad. Si el participante se encontraba en un grupo de uno a uno con el actor que simulaba sufrir, buscaba ayuda casi siempre. Pero cuando formaban parte de un grupo, buscaban ayuda menos de un tercio de las veces, dejando en cambio al supuesto enfermo a su suerte.

El asesinato de Kitty Genovese puso de relieve a nivel nacional el efecto de la apatía de los transeúntes

Los experimentos de Milgram sobre descargas eléctricas

El trabajo de Milgram se convirtió en un estudio de referencia a pesar del estrés que causó a los participantes

¿Hasta dónde puede obligarnos a llegar la autoridad?

Tras la Segunda Guerra Mundial, los miembros del antiguo Partido Nazi fueron juzgados y defendieron sus atroces actos alegando que simplemente seguían órdenes. Poco más de una década después, un psicólogo de Yale llamado Dr. Stanley Milgram se interesó cada vez más por el papel de la autoridad y la obediencia en actos moralmente cuestionables, y en julio de 1961 inició una serie de experimentos para ver hasta dónde podía llegar la obediencia.
Su experimento contaba con tres participantes: un «estudiante», un «profesor» y un «experimentador». El papel del profesor consistía en hacer preguntas al estudiante basadas en la memoria y, si este no respondía correctamente, aplicarle una descarga eléctrica como castigo. El voltaje se incrementaba gradualmente desde los 15 V, claramente etiquetados como seguros, hasta los 300 V, claramente etiquetados como peligrosos, y más allá, hasta los 450 V. Si el profesor dudaba a la hora de aplicar el castigo, la figura autoritaria del experimentador estaba allí para instarle a continuar.
Se suponía que los roles de profesor y estudiante se asignaban al azar entre dos voluntarios, pero en realidad estaba amañado para que el voluntario auténtico fuera el profesor y un actor el estudiante. Las descargas en sí también eran artificiales, pero al falso alumno se le indicó que gritara fingiendo agonía tras cada descarga. A pesar de las protestas y los signos visibles de angustia de los voluntarios que electrocutaban al alumno a regañadientes, más de la mitad de ellos administraron lo que creían que era una descarga de 450 V simplemente porque seguían las instrucciones de una figura de autoridad respetada.

El experimento de la prisión de Stanford

Un estudio meticulosamente diseñado que rápidamente se convirtió en un caos

¿Nos corrompen los puestos de autoridad? ¿Y con qué facilidad podemos ver despojadas nuestras identidades individuales? Preguntas como estas inspiraron a uno de los psicólogos más polémicos del mundo, el Dr. Philip Zimbardo, a construir una prisión simulada en el sótano del edificio del departamento de psicología de la Universidad de Stanford y a llenarla de jóvenes inocentes. El Experimento de la Prisión de Stanford dividiría al azar a la mitad de los 18 voluntarios en guardias y a la otra mitad en prisioneros, y durante los seis días siguientes se convertiría en uno de los estudios más absurdos jamás realizados.
Al comienzo del experimento, los «prisioneros» fueron arrestados, despojados de su ropa y sus pertenencias y encerrados tras puertas enrejadas. A los «guardias» se les entregó un uniforme y unas instrucciones mínimas, salvo que estaban allí para mantener a los prisioneros bajo control. No tardó mucho en que algunos de los guardias comenzaran a disfrutar de sus nuevos roles. Empezaron a hacer sonar silbatos en mitad de la noche y pronto pasaron a obligar a los prisioneros a hacer flexiones como castigo —a veces con la bota de un guardia apoyada en su espalda.
Los prisioneros se rebelaron, organizando una revuelta al segundo día apilando sus colchones contra los barrotes y negándose a salir. Pero una vez que fueron sometidos, los guardias se volvieron aún más crueles: les quitaron los colchones, les obligaron a orinar y defecar en cubos y luego los encerraron en «el agujero» —un pequeño y oscuro armario de limpieza demasiado estrecho para sentarse— durante horas seguidas.
Como es comprensible, varios de los prisioneros sufrieron crisis nerviosas y tuvieron que ser retirados del estudio, que se dio por concluido tras solo seis días. Estaba previsto que durara dos semanas, pero después de que la novia de Zimbardo presenciara el experimento, se pronunció en contra de su inhumanidad. Según Zimbardo, otros 50 testigos habían presenciado el experimento antes que ella y ninguno había planteado objeciones.

«Como es comprensible, varios de los reclusos
sufrieron crisis emocionales y tuvieron que
ser retirados del estudio»

Los presos fueron humillados nada más entrar en la cárcel, ya que se les obligó a desnudarse por completo y a ponerse solo una bata

El experimento sobre las expresiones faciales

¿Todos tenemos el mismo aspecto cuando masajeamos una caja de ranas?

En la década de 1920, el psicólogo Carney Landis se interesó por la expresión de las emociones. Se preguntaba si, de forma innata, todos los seres humanos contraían los músculos de manera similar al sonreír o hacer muecas. Landis planeó provocar respuestas emocionales en sus pacientes mediante estímulos tangibles y documentar el movimiento de sus músculos faciales para ver si existía un patrón común. Su creencia era que el simple hecho de pedirle a alguien que imitara una expresión emocional no sería lo mismo que una reacción genuina, por lo que sus señales estaban diseñadas para evocarlas de forma orgánica.
Electrocutó a sus sujetos para fotografiar la expresión de dolor y les dijo que metieran la mano en un cubo lleno de ranas para observar su repugnancia. En el extremo más extremo, les ordenó que decapitaran a una rata viva sin formación previa y con instrucciones mínimas. Un tercio de los participantes aceptó de buen grado, pero a aquellos que se negaron, simplemente decapitó a la rata delante de ellos y les obligó a mirar.
A pesar de que Landis hizo un esfuerzo adicional para capturar respuestas emocionales auténticas, al final no pudo encontrar ningún patrón común de expresiones faciales en sus resultados.

Carney Landis hizo todo lo posible por incitar a sus sujetos de prueba a expresar emociones concretas

Un asunto complejo

Esta es una imagen espectral de difusión (DSI) en 3D generada por ordenador de los haces de fibras nerviosas de la materia blanca del cerebro. Las fibras transmiten señales nerviosas entre las distintas regiones del cerebro y entre el cerebro y la médula espinal.

DAÑOS Y ENFERMEDADES

El psicópata:

loco ¿malo?

Se calcula que una de cada 100 personas es un psicópata. ¿Sabes cómo reconocer a uno?

El psicópata frío, insensible y enigmático es un elemento recurrente de la cultura popular; presente en la literatura, el teatro y el cine, ha emocionado y horrorizado al público desde la época bíblica hasta nuestros días. De hecho, el término «psicópata» se ha arraigado tanto en el imaginario popular que se ha convertido en un sinónimo cultural de un tipo muy concreto de maldad. Esta etiqueta se aplica típicamente a personas que exhiben comportamientos socialmente desviados, que a menudo incluyen violencia, además de una baja inhibición y una falta de afecto. Pero, ¿qué significa que te llamen psicópata? ¿Y qué se puede hacer para tratar esta afección?
La psicopatía es un trastorno de la personalidad —de hecho, el primero en identificarse— y los científicos llevan décadas debatiendo sobre los parámetros precisos del síndrome. La palabra en sí misma significa literalmente «enfermedad mental» (del griego psykhe, que significa «mente», y pathos, que significa «sufrimiento»). Esta asociación con la locura ha influido en las concepciones populares de la psicopatía: el término suele evocar imágenes de maníacos y asesinos con ojos locos y fijos. Sin embargo, los psicópatas no están realmente locos: no sufren delirios ni alucinaciones y no presentan brotes psicóticos ni episodios cíclicos de enfermedad mental. Por el contrario, el psicópata es racional y cuerdo, y tiene pleno control sobre las decisiones que toma. Esto hace que los crímenes de personas como Ted Bundy y Fred West resulten aún más aterradores; no eran víctimas de una terrible enfermedad, alejados de la realidad; eligieron cometer asesinatos. Dicho esto, a la mayoría de los ciudadanos respetuosos con la ley les repugna la idea de cometer crímenes tan horribles; sin duda, se lamenta, «¿hay que estar loco para hacer eso?».
El debate sobre si el psicópata está «loco o es malo» sigue en pleno apogeo, y en gran parte la discusión se basa en el concepto legal de demencia. La demencia determina si una persona puede ser considerada responsable ante la ley por sus actos, y los expertos están divididos en cuanto a la culpabilidad del psicópata. Su control y racionalidad sugieren que deberían ser considerados responsables de sus transgresiones, pero se comportan como lo hacen porque nacieron así. Si la psicopatía es un trastorno biológico, ¿puede una persona que presenta el síndrome ser realmente considerada culpable de los delitos que comete? Es una cuestión espinosa, pero lo que está claro es que la psicopatía es en gran medida intratable; no existe ninguna cura ni terapia que haya demostrado ser eficaz. Aunque los pacientes se presentan como «cuerdos», las pruebas clínicas revelan que sus cerebros funcionan de manera muy diferente a los del resto de la población.
El «cerebro reptiliano» de las «serpientes con traje»
El psiquiatra forense J. Reid Meloy ha sugerido que la «agresión depredadora [que] es el sello distintivo del individuo psicópata» indica que estos funcionan desde el «cerebro reptiliano». Según la teoría del cerebro triuno, desarrollada por el neurocientífico estadounidense Paul MacLean, el cerebro reptiliano se ocupa principalmente de la supervivencia física. Governa funciones vitales como la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal y la respiración, y es responsable de nuestro mecanismo de lucha o huida.
El cerebro reptiliano está además vinculado a la territorialidad y los rituales, y tiene una tendencia a la rigidez y a los comportamientos compulsivos.

«El término suele
evocar imágenes
de maníacos
y asesinos»

En 1967, Charles Manson, líder de la secta «La Familia Manson», incitó a sus seguidores a asesinar a nueve personas, entre ellas la actriz Sharon Tate, que estaba embarazada de ocho meses

daños y enfermedades

Los psicópatas pueden ser excelentes cirujanos, ya que su falta de empatía hace que sea poco probable que sus emociones nublen su criterio clínico

Es fundamental destacar que también desempeña un papel significativo en el establecimiento de la dominancia social. Algunos especialistas consideran que, en el sujeto psicópata, este cerebro primitivo prevalece sobre el neocórtex (cerebro humano), de funcionamiento superior, que nos proporciona la razón, y sobre el sistema límbico, o cerebro mamífero, responsable de las emociones. Los reptiles no tienen sistema límbico y, al igual que los psicópatas, carecen por tanto de capacidad para sentir emociones o empatía.
Esta falta de emociones beneficia al psicópata de muchas maneras, permitiéndole racionalizar su comportamiento y negar su culpabilidad por acciones dañinas. Esto resulta útil para el psicópata criminal, que puede seguir satisfaciendo sus impulsos más básicos sin temor a verse paralizado por la culpa o el remordimiento. También resulta útil para el otro tipo de psicópata: el triunfador respetuoso con la ley, que a menudo se encuentra en los niveles más altos de la sociedad.
Los investigadores han estimado que alrededor del uno por ciento de la población es psicópata. En una ciudad de 8 millones de habitantes, eso podría suponer unos 80 000 psicópatas, aunque el Dr. Robert Hare, uno de los principales expertos en psicopatía, ha sugerido que en Nueva York la cifra podría estar más cerca de los 100 000. En cualquier momento dado, los psicópatas constituyen entre el 15 y el 20 % de la población carcelaria, y también representan al menos el 70 % de todos los reincidentes violentos, así como una mayoría significativa de los asesinos en serie.
Sin embargo, la mayoría de los psicópatas no cometen delitos y muchos de ellos ocupan puestos profesionales de alto rango como cirujanos, directores ejecutivos, financieros, abogados, políticos y agentes de policía. Ya seas el líder del mundo libre, un deportista de talla mundial o un general del ejército, la capacidad de tomar decisiones sin dejarse llevar por las emociones o de pisotear a los demás para alcanzar tus objetivos generales es una ventaja clara. Una estimación conservadora sitúa el número de psicópatas que trabajan en la bolsa en un cuatro por ciento, aunque Hare ha sugerido que podría llegar hasta el diez por ciento. Explica: «Los psicópatas son depredadores sociales y, como todos los depredadores, buscan zonas de caza. Dondequiera que haya poder, prestigio y dinero, allí los encontrarás». El entorno de alto riesgo y alta recompensa de las salas de negociación y los mercados financieros se adapta perfectamente al conjunto de habilidades únicas del psicópata, un hecho que llevó a Hare a bromear diciendo: «Si no estuviera estudiando a los psicópatas en la cárcel, lo haría en la bolsa».
Incluso los «psicópatas exitosos», a quienes Hare prefiere describir como «subcriminales» debido a sus medios poco éticos para alcanzar el éxito, son personas con las que es difícil convivir y que casi siempre causan daño a sus seres más cercanos. La incapacidad para establecer relaciones amorosas y de igualdad, junto con la falta de preocupación por las emociones y necesidades de los demás, hace que los psicópatas sean malas parejas sentimentales. Sin embargo, aunque el PCL-R indica una tendencia a la promiscuidad y a los matrimonios múltiples y efímeros, algunos psicópatas logran permanecer casados con una sola pareja durante períodos de tiempo significativos. Esto puede deberse a razones contingentes, como que su pareja satisfaga sus necesidades fisiológicas o que sea necesaria una apariencia de respetabilidad matrimonial en su ámbito profesional. O podría ser porque su pareja se ve incapaz de marcharse. Cuando un psicópata se entrega a comportamientos violentos, delictivos y socialmente desviados, el potencial de daño a las personas de su entorno aumenta significativamente.
Entonces, ¿qué se puede hacer? Lamentablemente, muy poco. Aún no se ha llegado a una conclusión sobre las causas de la psicopatía: algunos estudios sugieren que se trata de una condición biológica, otros que influyen los factores ambientales y la falta de cuidados en los primeros años de vida del niño. Es probable que estos factores actúen a menudo de forma conjunta. Los avances en la tecnología de imagen cerebral sugieren que las anomalías en la estructura y el funcionamiento del cerebro, con conexiones deficientes entre los sistemas frontal y límbico, deberían ser el centro de la investigación clínica actual. Sin embargo, la ciencia se encuentra en una fase incipiente y no se sabe lo suficiente sobre las variaciones en la neuropatología no psicopática como para sacar conclusiones.
Otro problema clave es que los psicópatas no suelen considerarse a sí mismos como personas que necesitan ayuda. Sus rasgos de personalidad específicos a menudo les dan ventaja en un mundo competitivo que valora el individualismo. Como ha observado Hare: «No ven nada malo en sí mismos, experimentan poca angustia personal y consideran que su comportamiento es racional, gratificante y satisfactorio... Se perciben a sí mismos como seres superiores».
Por estas razones, los tratamientos psicoterapéuticos no tienen ningún efecto positivo y, al no existir ninguna enfermedad, tampoco es posible recurrir a regímenes farmacológicos. Resulta preocupante que los estudios sobre la población carcelaria hayan demostrado que obligar a los psicópatas a participar en terapia conversacional o en entrenamiento de empatía, en realidad agrava su conducta delictiva, ya que encuentran mejores formas de manipular y engañar a las personas que los rodean. Esto puede afectar a futuras víctimas o dotar al psicópata de nuevos métodos para manipular a los guardias de prisiones, los agentes de libertad condicional y los profesionales clínicos para que crean que se han reformado.
Las investigaciones han demostrado que la única forma de frenar los peores excesos del comportamiento de un psicópata es apelar a su interés propio. Según las directrices emitidas por el Ministerio de Justicia del Reino Unido, los terapeutas deben centrarse en ayudar a los psicópatas a desarrollar las habilidades que les permitan obtener lo que quieren de la vida de una «manera prosocial en lugar de antisocial» y, por lo tanto, mantenerse fuera de la cárcel.
Para aquellos cuyas vidas se han visto afectadas negativamente por los psicópatas, el sombrío pronóstico clínico no ofrecerá ningún consuelo. En muchos casos, el mejor consejo es evitar enredarse con psicópatas desde el principio, pero dada su capacidad para seducir y manipular incluso a los expertos en la materia, esto no resulta ni útil ni realista. Sin embargo, Hare sugiere algunas formas de reducir la vulnerabilidad. En primer lugar, el conocimiento es la mejor defensa: comprender cómo actúan los psicópatas y conocer las propias debilidades puede facilitar el reconocimiento y la resistencia a sus avances depredadores. Para quienes ya se ven afectados, Hare recomienda buscar asesoramiento clínico profesional y grupos de apoyo.
En última instancia, Hare aconseja que no tiene sentido entrar en una lucha de poder con un psicópata, ya que están programados para obtener el control físico y mental sobre los demás. Es mejor cortar por lo sano, reconocer que no tienes la culpa y seguir adelante con tu vida.

El asesino en serie Ted Bundy se convirtió en un símbolo de la psicopatía, tan famoso por su encanto superficial y su narcisismo como por la serie de asesinatos que cometió entre 1974 y 1978

¿Superarías el test del psicópata?

Esta prueba pionera ayuda a desmontar los comportamientos cuidadosamente cultivados y socialmente aceptables que, con tanta frecuencia, enmascaran el trastorno

© Stephen McCall

El diagnóstico de la psicopatía suele realizarse mediante la Lista de Evaluación de la Psicopatía de Hare (PCL-R), un sistema de valoración clínica basado en criterios que mide los comportamientos desviados y los rasgos de personalidad. Introducida por el psicólogo forense canadiense Dr. Robert Hare en 1991, esta escala de valoración se aplica junto con una entrevista estructurada y la información del historial del caso. Esto permite al clínico que realiza la prueba formarse una imagen detallada del individuo y de su comportamiento delictivo.
La PCL-R mide la capacidad del sujeto para sentir empatía hacia los demás y también tiene en cuenta características como el escaso control del comportamiento y la necesidad de estimulación, que pueden conducir a un comportamiento delictivo. Según Hare, los psicópatas suelen presentar los siguientes rasgos:

El Dr. Robert Hare, creador del PCL-R y una de las principales autoridades mundiales en psicopatía

Emocional/interpersonal | Desviación social
Superficial y simplista | Impulsivo
Egocéntrico y grandilocuente | Escaso control del comportamiento
Falta de remordimiento o culpa | Necesidad de emociones fuertes
Falta de empatía | Falta de responsabilidad
Engañoso y manipulador | Problemas de conducta tempranos
Emociones superficiales | Conducta antisocial en la edad adulta

La prueba de Hare permite identificar no solo los rasgos psicopáticos, sino también el riesgo de reincidencia de un psicópata; por lo tanto, es una herramienta útil en el ámbito forense. Sin embargo, el diagnóstico solo puede ser realizado por profesionales sanitarios colegiados, como psicólogos forenses o psiquiatras, que tengan acceso al manual oficial de puntuación. No intentes diagnosticarte a ti mismo ni a otras personas basándote en los criterios enumerados anteriormente. Muchas personas que no son psicópatas presentan síntomas como la labia, la impulsividad o problemas de conducta tempranos, pero eso no significa que sean psicópatas. Como señala Hare, «la psicopatía es un síndrome, un conjunto de síntomas relacionados».

Solo un pequeño porcentaje de los psicópatas son delincuentes peligrosos; muchos de los que tienen «éxito» ocupan puestos de alto nivel en los sectores financiero, político y médico

© Edward A. Hubbard, Instituto Nacional de Salud

El Dr. Paul Maclean, un destacado neurocientífico, desarrolló la famosa teoría del cerebro trino, que nos ayuda a comprender el cerebro desde el punto de vista de su historia evolutiva

«Los psicópatas no
suelen considerarse
a sí mismos como personas que
necesitan ayuda»

114	Tecnología cerebral
Descubre cómo la tecnología está    aprovechando el increíble potencial     del cerebro humano
122	El futuro de la cirugía cerebral
Descubra cómo la cirugía cerebral     está llamada a avanzar
124	Los próximos pasos de la    neurociencia
Nuestra búsqueda para desvelar los    secretos del cerebro no ha hecho más que empezar

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Las interfaces cerebro-ordenador están convirtiendo la actividad cerebral en energía mecánica

Tecnología cerebral

Descubre cómo la ciencia está «secuestrando» nuestras mentes para comunicarnos con las máquinas

Texto de Scott Dutfield

Al ser el centro de control de todo nuestro cuerpo, el cerebro rige cada aspecto de nuestro ser físico y nuestra capacidad mental. Desde el simple acto de mover una extremidad hasta los pensamientos complejos y la definición de nuestra personalidad, millones de neuronas conductoras de electricidad actúan como mensajeros microscópicos, enviando instrucciones por todo el cuerpo. Pero, ¿y si la ciencia fuera capaz de secuestrar esos mensajes y empezar a enviar algunos propios?
En teoría, al redirigir algunas de las señales eléctricas y enviarlas a través de dispositivos tecnológicos, los científicos pueden utilizar la capacidad cerebral para controlar máquinas. Esta técnica de «hackear» el cerebro se ha hecho realidad con la creación de la interfaz cerebro-ordenador (BCI). Las BCI, que suelen dividirse en tres categorías, facilitan la comunicación entre el cerebro y una máquina.
El primer método para crear una BCI implica el uso de medidas invasivas. Consiste en implantar quirúrgicamente electrodos en la corteza cerebral para monitorizar la actividad de miles de millones de neuronas del cerebro —unos 86 000 millones, para ser precisos—.
Los datos eléctricos recopilados pueden transmitirse a través de sensores y desencadenar una respuesta en la maquinaria conectada. Este método, sin embargo, es peligroso y puede acarrear varios efectos secundarios.

Las uniones sinápticas entre las neuronas envían señales electroquímicas denominadas «potencial de acción» para transmitir información por todo el cuerpo

El paso del bisturí a un casco de alta tecnología ha causado sensación como método no invasivo para interpretar mecánicamente las señales cerebrales. Conocido como electroencefalografía (EEG), para cartografiar la actividad cerebral se coloca en la cabeza un gorro calvo salpicado de electrodos. Cada uno de ellos monitoriza los cambios de voltaje entre las neuronas del cerebro. Sin embargo, el uso del EEG conlleva ciertas dificultades. A diferencia de las medidas más invasivas, un EEG tiene que captar señales por debajo del cráneo, que puede actuar como una barrera eléctrica. Casi como si miraran a través de un cristal esmerilado, los EEG pueden ver que hay algo al otro lado, pero la imagen no es lo suficientemente nítida como para descifrar exactamente de qué se trata. Así es como funcionan actualmente la mayoría de los EEG: son capaces de distinguir la ubicación de la actividad cerebral y la excitación neuronal, pero pueden tener dificultades para interpretarla por completo.
Como término medio entre los enfoques invasivos y no invasivos, también se está utilizando un enfoque semiinvasivo para combatir los efectos paralizantes en pacientes con lesiones medulares. Conocido como electrocorticografía (ECoG), consiste en colocar una rejilla de electrodos bajo el cráneo, sobre la superficie del cerebro, con un acoplador externo en la cabeza del paciente. Esto permite a los científicos conectarse directamente con la rejilla de electrodos y basarse en la información neurológica proporcionada en tiempo real.
«Secuestrar» el cerebro de esta manera para crear estas interfaces cerebro-ordenador no es un concepto nuevo y se lleva desarrollando desde la década de 1970 en la Universidad de California. Los primeros intentos de utilizar esta tecnología emergente se centraron en sus capacidades médicas, en particular en la creación de neuroprótesis. Durante la concepción de la tecnología —y, de hecho, aún hoy en día— las prótesis tienen una capacidad limitada para replicar por completo las extremidades perdidas o paralizadas. Sin embargo, imagina si existiera una forma de reemplazar o reparar las conexiones entre el cerebro y las áreas dañadas del cuerpo. Aquí es donde las neuroprótesis pueden revolucionar la recuperación a través de las BCI. Aún en una fase relativamente incipiente como rama de la ingeniería médica, la tecnología actual ha visto cómo se han puesto en práctica algunas de las primeras neuroprótesis. Mediante electrodos implantados, los científicos han podido recoger la actividad neurológica asociada a acciones concretas del cuerpo, como por ejemplo levantar un brazo. Esta información recogida consiste en los patrones de descarga eléctrica entre los nervios, que envían señales hacia y desde el cerebro. Mediante una BCI, estos patrones se descodifican y se traducen en una señal eléctrica para controlar una prótesis. En los casos en que a los pacientes les falta una extremidad, la BCI simplemente completa la comunicación del cerebro a una extremidad que ahora es mecánica.
Se puede aplicar un enfoque similar a las personas con extremidades paralizadas. Desarrollada como un puente biológico entre el cerebro y el cuerpo, la tecnología de derivación neural se está investigando actualmente para enviar comandos cerebrales digitalmente fuera del cuerpo, a través de cables eléctricos, a sensores situados en la piel. A su vez, las señales eléctricas llegan a su destino, transmitiendo el mensaje de movimiento. Aunque la tecnología existente es aún primitiva, ha dado algunos resultados excelentes hasta la fecha y sugiere un futuro prometedor para las neuroprótesis y el tratamiento de pacientes paralizados.
La creación de prótesis no ha sido la única forma en que las BCI pueden impulsar los avances médicos. Un área de la medicina que está obteniendo excelentes resultados terapéuticos con la ayuda de la tecnología cerebral es la de quienes padecen afecciones neurológicas como la enfermedad de Parkinson y la epilepsia. El síntoma predominante de la epilepsia es la aparición de convulsiones. Estas convulsiones físicas son el resultado de una actividad eléctrica no controlada de forma natural por parte de los nervios del cerebro. A lo largo de los años, los científicos han creado un dispositivo conocido como neuroestimulador para actuar como una voz de la razón para estas neuronas rebeldes y prevenir el desarrollo de una crisis.
Utilizando primero un gorro BCI no invasivo, los electrodos externos son capaces de localizar el lugar de excitación neuronal antes de una crisis, casi como un GPS cerebral. Una vez identificado el destino final, se toman medidas invasivas para colocar pequeños electrodos en ese lugar. Estos electrodos se conectan mediante diminutos cables conductores a un pequeño dispositivo estimulador, que puede colocarse sobre el cráneo, debajo del cuero cabelludo o extenderse hasta el pecho. Al monitorizar continuamente la actividad en esa zona, el neuroestimulador detectará cuándo la actividad neuronal comienza a mostrar signos de una crisis y enviará su propio impulso eléctrico a través de los cables y los electrodos para

«Los EEP pueden ver que hay algo al otro lado, pero la imagen no es lo suficientemente nítida como para distinguir exactamente qué es»

Los implantes subcutáneos (estimuladores nerviosos) pueden tratar afecciones neurológicas mediante impulsos eléctricos

© SPL

Mediante un gorro equipado con electrodos, los científicos pueden monitorizar la actividad en diferentes regiones del cerebro

Sebastian Reul fue el primer campeón de la carrera BCI en el Cybathlon de 2016

Neurogaming

¿Podría el futuro de los videojuegos estar en nuestras manos?

En el primer Cybathlon internacional del mundo, celebrado en 2016, miles de personas se reunieron para presenciar una nueva forma de competición en el ámbito de los videojuegos. Utilizando sistemas de asistencia técnica de última generación, los equipos de investigación compitieron en varias pruebas, entre las que se incluían una carrera con exoesqueletos, una carrera con prótesis de brazo e incluso una carrera con interfaz cerebro-ordenador (BCI). Equipados con un gorro de EEG, los jugadores compitieron entre sí para pilotar aviones virtuales por una pista digital.
Con el fin de dar a conocer la investigación sobre sistemas de asistencia, los equipos de investigación del Cybathlon están mostrando ahora también el potencial futuro del EEG en los videojuegos. La realidad virtual y la realidad aumentada pasan a primer plano en el mundo del entretenimiento; el próximo gran paso en los videojuegos podría llegar en forma de controladores cerebrales. Al igual que el trabajo de EMOTIV, otros desarrolladores de BCI como Neurable están tomando los principios del EEG y aplicándolos al entretenimiento virtual.
En combinación con unas gafas de realidad virtual, el gorro de EEG de Neurable calibra los patrones de actividad cerebral cuando se intenta interactuar con un objeto virtual. Una vez sincronizados con el comportamiento sináptico del cerebro, los usuarios son capaces de mover rápidamente objetos en un mundo creado virtualmente e incluso dibujar imágenes. Esta colaboración entre las BCI y la tecnología de los videojuegos podría abrir un mundo completamente nuevo de juegos inmersivos.

las neuronas. De este modo, se regula la actividad y se previene la aparición de una crisis epiléptica. El neuroestimulador funciona de manera similar a un marcapasos cardíaco tradicional, pero para el cerebro.
Conocidos comúnmente como «electroceuticals», los investigadores también han creado dispositivos portátiles para tratar afecciones neurológicas similares, e incluso han intentado abordar la obesidad. Como mensajeros biológicos, cada una de las miles de millones de neuronas que se activan en nuestras cabezas envía instrucciones al resto de los órganos y tejidos de nuestro cuerpo. Mediante la estimulación artificial de partes del cerebro, los desarrolladores de tecnología ponible, como Modius, han creado elegantes cascos de EEG para engañar al cerebro y que este genere instrucciones con solo pulsar un botón. En el caso de los auriculares Modius, los electrodos se colocan detrás de las orejas y, cuando se activan, el dispositivo envía sutiles impulsos eléctricos a través de la piel hasta el nervio vestibular. Una vez estimulado artificialmente, se dice que este nervio, a su vez, estimula una región del cerebro llamada hipotálamo. Aunque desempeña múltiples funciones en el cuerpo humano, el hipotálamo también influye en nuestra tasa metabólica. Al enviar «noticias falsas» eléctricas, los auriculares Modius afirman estimular continuamente el hipotálamo, aumentando el metabolismo y reduciendo así la grasa corporal.
Aunque las BCI están revolucionando la forma en que entendemos el funcionamiento de nuestro cerebro, también se están desarrollando dispositivos para ampliar nuestras capacidades en varios sectores. En algún momento de nuestra infancia —o incluso de nuestra vida adulta— siempre hemos deseado poseer los poderes de nuestros superhéroes favoritos. Desde la capacidad de volar o volvernos invisibles al instante, las BCI están abriendo las puertas para obtener uno de esos poderes: la capacidad de mover objetos con la mente. Mediante tecnología EEG, varias startups de Silicon Valley están empezando a arrojar algo de luz sobre las posibilidades de la telequinesis tecnológica.
A la cabeza de la carrera en EEG comercial se encuentra EMOTIV, una empresa con sede en San Francisco que ha desarrollado unos auriculares portátiles para acceder al poder de tu cerebro. Con solo unos pocos sensores, el casco de EMOTIV requiere que el usuario imagine primero mover una pelota, por ejemplo. Mientras lo hace, los electrodos registran los patrones de actividad neuronal en el cerebro. Con un patrón de referencia, el software que lo acompaña controlará una pelota remota cuando se active de nuevo el mismo patrón, lo que te permitirá simplemente pensar en mover la pelota y esta comenzará a rodar. Este concepto sencillo pero eficaz está permitiendo ahora el desarrollo de sistemas más complejos de tecnología basada en EEG.
Estados Unidos ha tomado nota de su potencial futuro en el ámbito militar. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE. UU. (DARPA) ha invertido en varios proyectos de investigación dedicados al desarrollo de BCI para uso médico como tratamientos. Sin embargo, la tecnología también está allanando el camino para equipos militares controlados por la mente, como los drones. Al probar la tecnología en 2017, la DARPA logró, según se informa, hacer volar drones en una simulación utilizando tecnología BCI: bastaba con pensar en ir a la izquierda para que el dron hiciera lo mismo. Este concepto de drones controlados por la mente se puede ver en muchas campañas de Kickstarter, pero hasta ahora estas han tenido un éxito limitado.
El gigante de las redes sociales Facebook también está probando a utilizar nuestros cerebros para ampliar aún más las capacidades de las redes sociales. Compartir nuestros pensamientos y sentimientos en línea se ha convertido rápidamente en la norma en la sociedad actual, impulsada por las redes sociales, pero ¿y si esos pensamientos pudieran escribirse y enviarse a nuestro muro de Facebook sin siquiera mover un dedo? Anunciado ya en 2017 como uno de los objetivos futuros de Facebook, Mark Zuckerberg y su equipo de investigación y desarrollo están creando una tecnología BCI (interfaz cerebro-ordenador) que permitirá a las personas escribir a una velocidad de 100 palabras por minuto, cinco veces más rápido que el tradicional tecleo en una pantalla. Diseñada inicialmente para ayudar a los usuarios paralizados a acceder a la plataforma en línea, el objetivo es hacer que la tecnología sea accesible para todo el mundo.
La escritura rápida no es lo único que Zuckerberg ve como el futuro de Facebook en tecnología cerebral: también quiere competir en el mundo en constante crecimiento de la realidad virtual. El entretenimiento inmersivo a través de la realidad virtual y aumentada se está convirtiendo rápidamente en la nueva norma, y en un discurso ante los estudiantes de Harvard a principios de este año, Zuckerberg planteó la idea de que su tecnología BCI podría, algún día, ofrecer una forma de navegar por las redes sociales. Uno de los principales obstáculos a los que se enfrenta Facebook —y, de hecho, cualquier iniciativa comercial en el ámbito de la BCI— son las implicaciones éticas del acceso electrónico al cerebro humano. En un mundo constantemente vigilado por la tecnología, desde el GPS de los teléfonos inteligentes hasta la publicidad dirigida, la tecnología BCI plantea nuevas preocupaciones sobre la privacidad. Aunque los neurocientíficos coinciden en que la tecnología para espiar las mentes de las personas está muy lejos de ser una realidad, el éxito continuado de la tecnología BCI podría dar lugar algún día a un mundo que recuerde a Minority Report.

«Sin embargo, esta tecnología también está allanando el camino para el desarrollo de equipos militares controlados con la mente, como los drones»

Según se informa, al activar el nervio vestibular del cuello, los auriculares Modius aumentan el metabolismo

Gracias a una interfaz cerebro-ordenador (BCI) implantada, los científicos pueden crear una vía artificial para conectar el cerebro con extremidades robóticas

El casco neural EMOTIV permite a sus usuarios controlar el movimiento de una bola robótica utilizando únicamente sus pensamientos

Explorando el cerebro

Los científicos están trabajando en una forma de convertir el cerebro en un mapa neuronal

Nuestro conocimiento del cerebro y sus funciones no deja de crecer, lo que permite a los científicos ampliar los avances tecnológicos. Aun así, apenas hemos arañado la superficie en lo que respecta a la cartografía completa del cerebro.
La tecnología cerebral, como las interfaces cerebro-ordenador (BCI), ofrece una ventana a las regiones del cerebro que se activan durante diferentes funciones corporales e incluso puede relacionar esa actividad con diversas enfermedades. Pero el objetivo final de muchos neurólogos e investigadores por igual es producir el primer mapa completo de la red de células neuronales y sus conexiones en nuestros cerebros.
Conocido como conectómica, neurocientíficos de todo el mundo están investigando formas de cartografiar estas conexiones neuronales para formar una imagen final llamada conectoma. El modelo teórico actuaría como un Google Maps para el cerebro, ampliando la vista de Street View en una sola conexión neuronal. Si alguna vez se construyera, el conectoma revolucionaría el acceso a las tecnologías cerebrales al presentar las ubicaciones exactas de cada aspecto de nuestra personalidad, pensamientos y recuerdos.
Sin embargo, hay un problema: hay más de 100 billones de estas conexiones celulares en el cerebro humano. Para cartografiar una, los investigadores toman secciones extremadamente finas de un cerebro y las escanean mediante microscopios electrónicos. Este proceso requiere muchísimo tiempo y, para cartografiar completamente un cerebro humano, se necesitaría una flota de microscopios electrónicos y a cientos de investigadores les llevaría décadas producir una imagen final.

Si es posible, el conectoma revelará un mapa completo de las conexiones dentro de nuestro cerebro

Espacio libre horizontal

Esta es una resonancia magnética de una cabeza humana que muestra un cerebro sano en una vista horizontal. A la izquierda se pueden ver los dos globos oculares, entre los cuales se encuentra la cavidad nasal.

Los antiguos egipcios creían que la trepanación «liberaba» las migrañas

El futuro de

cirugía cerebral

Cómo realizará el cirujano del futuro una intervención neuroquirúrgica

TEl título de «padre de la cirugía cerebral moderna» se le atribuye al estadounidense Harvey Cushing, pero sus orígenes se remontan hasta el año 6500 a. C. En un procedimiento conocido como trepanación, se practicaba un pequeño orificio en el cráneo, y se cree que la cirugía cerebral es el tipo de cirugía más antiguo. A lo largo de los años hemos sido testigos del desarrollo de los anestésicos, los antibióticos, las transfusiones de sangre y los rayos X; si continuamos con el progreso que estamos logrando, podríamos revolucionar la cirugía cerebral.
La cirugía cerebral implica el uso de taladros manuales para perforar el cráneo. Se trata de un proceso largo y complicado, que expone al paciente a un alto riesgo de infección, pero la tecnología y el software prometen transformar esto en los próximos 20 años. Un taladro robótico podría reducir una intervención de dos horas a solo 2,5 minutos, unas 50 veces más rápido. O tal vez habrá una «aguja inteligente» que cuente con una cámara del tamaño de un cabello humano, lo que permitirá a los cirujanos ver los vasos sanguíneos del paciente al tiempo que se reduce el riesgo de lesiones y hemorragias.
Los avances en software también pretenden hacer que la cirugía cerebral sea mucho más segura y sencilla. El 30 % de las personas con epilepsia no responde a la medicación, y el procedimiento para determinar qué parte del cerebro hay que extirpar es complicado y peligroso. Aquí entra en juego EpiNav, o navegación para la epilepsia, un software pionero que crea un mapa tridimensional del cerebro del paciente. Esto puede utilizarse para ayudar a los cirujanos a planificar cirugías cerebrales complejas y puede guiarlos en tiempo real.
Dado el reciente auge de las tecnologías inmersivas tanto en el mercado de consumo como en el empresarial, quizá pronto las veamos en un hospital cerca de usted. La realidad aumentada —donde se combinan el mundo digital y el real— permitiría a los cirujanos ensayar la intervención, y en el quirófano podrían ver una imagen del interior del cerebro del paciente flotando sobre ellos. La esperanza es que estas tecnologías hagan que la cirugía sea más segura y menos invasiva.

El bisturí de rayos gamma

Una nueva tecnología que permite operar sin bisturí

A pesar de su nombre, el bisturí de rayos gamma no es un bisturí, sino un tipo de cirugía no invasiva que utiliza radioterapia de alta dosis para el tratamiento de afecciones cerebrales, como tumores, lesiones vasculares y epilepsia. Esta técnica pionera fue inventada por el neurocirujano sueco Lars Leksell y el científico Börje Larsson a finales de la década de 1960 como alternativa a la cirugía cerebral tradicional. Hasta la fecha, más de un millón de pacientes en todo el mundo han sido tratados con un bisturí de rayos gamma.
La máquina utiliza cobalto-60 como fuente de los haces de radiación gamma. Se enfocan 192 haces individuales sobre el objetivo, cada uno de los cuales tiene un efecto mínimo sobre el tejido por el que pasa. Se combinan para formar un único haz de alta energía, que proporciona una dosis de radiación precisa e intensa. La radiación daña el ADN de las células cancerosas, ralentizando su crecimiento o impidiendo que se reproduzcan. Esto provoca la muerte celular, y el cuerpo se encarga de eliminarlas.
Con este tipo de cirugía se daña menos tejido cerebral sano y hay menos efectos secundarios, menos riesgos y un tiempo de recuperación más corto. Otros tipos de radiocirugía incluyen los sistemas de aceleradores lineales, que utilizan rayos X para tratar las lesiones, y la terapia de haz de protones, que utiliza protones o neutrones para irradiar los tejidos enfermos.

El bisturí de rayos gamma puede apuntar a un objetivo más pequeño que el grosor de un cabello humano

Los futuros cirujanos podrían utilizar la realidad aumentada para planificar intervenciones quirúrgicas

La estimulación cerebral profunda fue desarrollada por Alim Benabid en la década de 1980

Los seres humanos pueden sobrevivir sin la mitad de su cerebro

Tipos de cirugía cerebral

Desde extirpar la mitad del cerebro hasta implantar cables, descubre cómo realizan los cirujanos la cirugía cerebral

Neuroendoscopia
Se trata de un pequeño dispositivo similar a un telescopio que permite extirpar un tumor a través de la nariz, la boca o un pequeño orificio en el cráneo, y que permite acceder a partes del cerebro a las que, de otro modo, sería demasiado difícil o peligroso llegar mediante los métodos tradicionales de cirugía cerebral.
Estimulación cerebral profunda
Esta intervención consiste en implantar finos cables metálicos en el cerebro. Estos cables envían impulsos eléctricos al cerebro, lo que puede ayudar a controlar los problemas de movimiento asociados al trastorno neurológico progresivo conocido como enfermedad de Parkinson.
Cranotomía
Este es el tipo de cirugía más común para los tumores cerebrales y consiste en que el cirujano corte una zona del hueso del cráneo, lo que deja al descubierto el cerebro. Las exploraciones realizadas antes de la cirugía y un sistema de neuronavegación guían al cirujano hasta la ubicación del tumor.
Craniotomía con el paciente despierto
En casos de epilepsia o de tumores situados cerca de una parte del cerebro que controla una función importante, como el movimiento, el cirujano se comunicará con el paciente para garantizar que las funciones afectadas sean mínimas, si es que hay alguna. El cerebro en sí no siente dolor.
Hemisferectomía
Esta rara intervención quirúrgica extirpa la mitad del cerebro y puede utilizarse para tratar a niños con epilepsia grave. La parte restante del cerebro debería ser capaz de realizar todas las funciones de las que se encargaba el hemisferio perdido —una capacidad conocida como neuroplasticidad.

Hala tincógnita

A pesar de todo lo que sabemos sobre el cerebro, aún queda mucho por descubrir

Durante el Neolítico, nuestros antepasados practicaban una forma primitiva de cirugía cerebral conocida como trepanación, y es posible que perfeccionaran sus habilidades con vacas. Los antiguos egipcios creían que el corazón, y no el cerebro, era la fuente de las emociones y la inteligencia humanas, pero llegaron a reconocer que una lesión o daño en un lado del cerebro podía paralizar las extremidades del lado opuesto del cuerpo, tal y como se ilustra en el papiro de Edwin Smith, uno de los textos médicos más antiguos del mundo.
La neurociencia nació hace aproximadamente 2500 años, cuando el médico griego Hipócrates comenzó a estudiar el cerebro, una empresa que le llevó a deducir que el cerebro era responsable de las emociones, el pensamiento, las sensaciones y la cognición.
Al padre de la medicina le siguió más tarde el médico más destacado del Imperio romano, Aelius Galenus, más conocido como Galeno, quien trabajó para confirmar que el cerebro controla efectivamente los pensamientos y las sensaciones. Durante 15 siglos tras su muerte, la influencia de Galeno reinó en el ámbito médico, aunque muchas de sus teorías fueron posteriormente refutadas. Pero el Mediterráneo no tuvo el monopolio del descubrimiento de los secretos del cerebro.
En el mundo islámico medieval, los eruditos desarrollaron las teorías de los griegos y los romanos, traduciendo textos griegos, persas y sánscritos al árabe, lo que sentó las bases de la medicina occidental durante siglos.
Con los cimientos sentados en Oriente, se siguió avanzando en Europa. Durante el siglo XVI, Leonardo da Vinci describió experimentos sobre la anatomía del cerebro, Jacopo Berengario da Carpi escribió el primer libro sobre lesiones craneales y Andreas Vesalius identificó algunas de las características estructurales del cerebro y del sistema nervioso, por citar solo algunos de los hitos alcanzados.
Si bien estos importantes pasos harían posible el progreso futuro, los orígenes de la neurocirugía moderna se remontan a Harvey Cushing, quien realizó la primera cirugía cerebral en 1902 y desarrolló diversas técnicas quirúrgicas para operar el cerebro. Redujo la tasa de mortalidad de las intervenciones quirúrgicas cerebrales de aproximadamente el 50 % a menos del 10 %. Desde su muerte en 1939, los avances en tecnología y métodos de diagnóstico han revolucionado la neurociencia tal y como la conocemos.
Sin embargo, a pesar de los avances logrados en las últimas décadas, aún queda mucho por aprender y comprender. Existen más de 1000 trastornos cerebrales, de los cuales un número significativo aún no tiene cura y cuenta con opciones de tratamiento mínimas. Los investigadores están tratando de determinar nuevas formas de tratar o incluso prevenir por completo algunos de estos trastornos debilitantes y, dado el creciente envejecimiento de la población en todo el mundo, se estima que los trastornos neurodegenerativos se duplicarán con creces para 2050; ya afectan a decenas de millones de personas.
Los trastornos neurodegenerativos, como la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington y la enfermedad de la motoneurona, están causados por el daño o la muerte de las células nerviosas (neuronas),

Da Vinci representa la teoría vigente en la Edad Media: el cerebro tiene tres «ventrículos», hacia 1489

Los científicos han logrado reparar células cerebrales dañadas en ratones

«Existen más de 1000 trastornos
del cerebro, una cifra considerable,
de los cuales muchos aún no tienen cura»

que son los componentes básicos del cerebro que transmiten mensajes desde el cerebro al cuerpo. Esto provoca dificultades de movimiento, debilidad muscular y, finalmente, parálisis. Afortunadamente, la medicina no deja de avanzar.
Un campo prometedor de investigación es la terapia con células madre, en la que el tejido nervioso dañado o en proceso de muerte podría repararse mediante el trasplante de células madre. Estos experimentos se realizaron por primera vez hace aproximadamente 30 años, cuando se trasplantó tejido cerebral fetal, conocido como tejido mesencefálico, a pacientes con la enfermedad de Parkinson. Las células madre tienen la capacidad única de desarrollarse en cualquier tipo de célula especializada del cuerpo, desde células cerebrales hasta células cutáneas, y en experimentos con animales y estudios preclínicos se ha demostrado que las células madre pluripotentes inducidas mejoran la función motora: los movimientos y las acciones de los músculos.
Cada enfermedad tiene un mecanismo de pérdida de neuronas propio y complejo, y es precisamente esta particularidad la que hace que encontrar tratamientos eficaces sea un proceso largo y difícil. Se espera que, con una mayor comprensión de las células madre y las enfermedades, las terapias con células madre puedan estar disponibles para ayudar no solo con los trastornos neurodegenerativos, sino también en el tratamiento posterior a un ictus y en las lesiones cerebrales traumáticas.
En 2018, científicos de la UCLA crearon un nuevo gel para la recuperación tras un ictus que ayudó a los ratones a regenerar neuronas y vasos sanguíneos que habían resultado dañados por los ictus. A diferencia de otros órganos de nuestro cuerpo, como el hígado, el cerebro tiene un potencial limitado de recuperación y regeneración, pero este estudio sugirió que el cerebro puede recuperarse.
Los científicos inyectaron el gel en las zonas del cerebro que habían resultado dañadas y, tras 16 semanas, el tejido cerebral, incluidas las conexiones neuronales, contenía tejido regenerado, un avance que supuso la primera vez que se observaba este resultado. Se espera que este tipo de enfoque pueda utilizarse algún día en seres humanos que se recuperan de un ictus.
En los últimos años, la idea de utilizar «partículas» microscópicas inalámbricas, conocidas como «polvo neural», ha sido un área de gran interés para los investigadores. Los científicos fabricaron estos dispositivos por primera vez en 2016 en la Universidad de California en Berkeley y, en experimentos con ratas, descubrieron que las partículas podían registrar y transmitir datos eléctricos cuando se implantaban en los nervios y las fibras musculares de una pata. Los científicos quieren reducir el tamaño de las motas de aproximadamente un milímetro de ancho a 50 micrómetros de ancho —la mitad del grosor de un cabello humano—, lo que les permitiría permanecer en el cuerpo durante más tiempo del que permite la tecnología actual.
Aunque este experimento no se completó en elcerebro, los investigadores esperan que en el futuro pueda convertirse en una forma de electrofármacos para tratar trastornos cerebrales y corporales, dar lugar a prótesis y robótica avanzadas, y comunicarse con nodos repartidos por el cuerpo para informar sobre tumores.
Se nos dice que las neuronas se comunican entre sí a través de sinapsis y que lo hacen utilizando sustancias químicas conocidas como neurotransmisores, capaces de pasar de una neurona a otra, y esto es cierto para muchos tipos de neuronas del cerebro. Sin embargo, los científicos aún no comprenden del todo cómo se comunican o se comportan otras moléculas de señalización cuando se ven influidas por medicamentos neurológicos. Pero las cosas podrían estar a punto de cambiar.
Un proyecto de cinco años conocido como IARPA MICrONS está intentando crear la mayor «hoja de ruta» jamás realizada de las conexiones neuronales en un milímetro cúbico de tejido cerebral —la sección de cerebro más grande que se ha estudiado de esta manera hasta la fecha—. Una vez completado este proyecto, revolucionará nuestra comprensión de cómo el cerebro procesa la información y podría mejorar nuestro conocimiento de las enfermedades y trastornos cerebrales.
Las neuronas y las células gliales del cerebro (las células cerebrales que protegen a las neuronas) conforman la materia gris del cerebro junto con la materia blanca, el tejido cerebral y los axones. Pero los neurocientíficos no conocen todos los diferentes tipos de neuronas y otras células cerebrales ni cómo funcionan. Para que los investigadores puedan elaborar una lista completa de los tipos de células cerebrales, tendrán que identificar qué células mueren, mutan o cambian en las enfermedades del cerebro. Una vez determinado esto, se podrían desarrollar terapias o tratamientos específicos para cada tipo de célula contra la epilepsia y las enfermedades degenerativas. Pero esto no es tarea fácil.
Podría decirse que la pregunta más difícil es: ¿qué es la conciencia? Desde un helado de chocolate con menta y la felicidad que te aporta, hasta tus pensamientos y recuerdos, la conciencia es la capacidad de experimentar el mundo. En las últimas dos décadas, los investigadores han buscado neuronas específicas que estén relacionadas con la conciencia. Los científicos utilizan el término «correlatos neuronales de la conciencia» para describir la cantidad mínima de actividad cerebral necesaria para la conciencia, pero esto no explica qué es la conciencia, lo que David Chalmers denomina el «problema difícil» de la conciencia.
El campo de la neurociencia es más complicado y dinámico de lo que podríamos imaginar; los científicos están haciendo constantemente nuevos descubrimientos y

Avances recientes

Descubre algunos de los últimos avances en el campo de las neurociencias

Intestino
Investigadores de Johns Hopkins Medicine, en Baltimore (EE. UU.), afirman haber encontrado indicios que sugieren que la enfermedad de Parkinson se origina en el intestino y que las proteínas mutadas se propagan al cerebro a través del nervio vago. Se espera que esta investigación permita desarrollar métodos para detectar la enfermedad en una fase más temprana y mejorar las opciones de tratamiento.

Cerebro
Se ha descubierto una región del cerebro hasta ahora desconocida: el núcleo endorestiforme. Se encuentra dentro del pedúnculo cerebeloso interno, una zona que nos ayuda con el control de la motricidad fina, el equilibrio y el movimiento. Esta investigación podría revolucionar la forma en que se tratan los trastornos neurodegenerativos, como el párkinson y la ELA.

Brazo
Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon y de la Universidad de Minnesota (ambas en EE. UU.) han desarrollado el primer brazo robótico controlado por la mente capaz de seguir el cursor en la pantalla de un ordenador. Este tipo de tecnología no invasiva podría ayudar a mejorar la vida de las personas que padecen parálisis y trastornos del movimiento.

Neurona
A diferencia de la mayoría de nuestros tejidos y órganos, que pueden renovarse a lo largo de nuestra vida, se cree que el crecimiento de nuevas neuronas —un proceso denominado neurogénesis— rara vez se produce en los adultos. Sin embargo, nuevas pruebas sugieren que nuestro cerebro puede generar nuevas células hasta los 90 años, un hallazgo que indica que nuestro cerebro es capaz de recuperarse de los daños.

Existen varios tipos de mensajeros químicos en el organismo

«Los científicos inyectaron un gel regenerador en las zonas del cerebro de los ratones que habían resultado dañadas por un ictus. Tras 16 semanas, se observó tejido regenerado. Se espera que este método pueda aplicarse algún día en seres humanos»

desarrollando teorías anteriores. Es esta generación de la ciencia del cerebro la que espera desvelar los secretos de esta «máquina», lo que podría ayudar a desarrollar nuevos medicamentos, técnicas de imagen y tratamientos para quienes padecen enfermedades y trastornos cerebrales, o incluso, posiblemente, a prevenirlos desde el principio.
El cerebro es, sin duda, el mayor logro de la evolución y, gracias a los avances tecnológicos, hemos aprendido más de lo que los neurocientíficos de décadas anteriores jamás se hubieran atrevido a imaginar. Si continuamos al mismo ritmo de progreso, quién sabe adónde nos llevará nuestro deseo de estudiar el cerebro.
Si la ciencia sigue desvelando los numerosos secretos del cerebro, un nuevo amanecer del progreso médico se convertirá en una emocionante realidad, un mundo en el que se comprenda plenamente la asombrosa capacidad del cerebro y algunas de las enfermedades más devastadoras que pueden afectarlo pasen a ser cosa del pasado.

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