Buscando la consciencia neurona a neurona

Desde hace aproximadamente 30 años, la neurociencia intenta explicar cómo es posible que de un sustrato material como el cerebro surja un fenómeno inmaterial como la consciencia. ¿Cómo podemos darnos cuenta de cosas como el sabor del chocolate o el color de una flor?

En los últimos tiempos han surgido algunas explicaciones para este misterio desde una perspectiva neurológica. Por ejemplo, algunos estudios han señalado que  la consciencia estaría relacionada con unas ondas cerebrales ultralentas que ayudarían a que nuestro cerebro funcione como un todo y, con ello, tomemos consciencia de las cosas; mientras otros han apuntado a la existencia de una ubicación cerebral concreta para el origen de la consciencia (se ha señalado una zona del tronco cerebral contigua a la médula espinal a partir de pacientes que habían perdido la consciencia debido una lesión en dicha zona).

Ahora, un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Tel Aviv (Israel), dirigidos por la Dra. Hagar Gelbard-Sagiv de la Escuela de Medicina Sackler, han intentado encontrar una respuesta estudiando directamente la actividad de neuronas o células cerebrales individuales.

Neurona a neurona

Un estudio tan sumamente detallista (se calcula que las neuronas pueden medir entre 100 ó 200 micras, y una micra corresponde a 0.001 milímetros) solo fue posible gracias a electrodos implantados quirúrgicamente en los cerebros de una serie de pacientes con epilepsia.

Los electrodos estaban destinados a determinar las áreas cerebrales responsables de los ataques epilépticos, pero sirvieron también para registrar la actividad individual de las  neuronas próximas a esas mismas áreas, en el momento en que los pacientes tomaban consciencia de ciertos estímulos visuales. Esta posibilidad constituyó una ventaja porque, normalmente, la actividad cerebral solo puede estudiarse con técnicas menos directas, como la electroencefalografía o la imagen por resonancia magnética.  

Gelbard-Sagiv y su equipo presentaron dos imágenes diferentes a cada paciente, una ante cada ojo. Por ejemplo: se les presentó la imagen de una casa ante el ojo derecho y la imagen de una cara ante el izquierdo.

De esta manera, los científicos provocaron lo que se conoce como “rivalidad bioncular”, un fenómeno que consiste en la percepción alterna entre diferentes imágenes presentadas a cada ojo. Así, en lugar de ver ambas imágenes superpuestas, lo que se ve es una de las imágenes durante unos momentos y luego la otra; después de nuevo la primera, y así sucesivamente.

Usando los electrodos, se registró lo que sucedía en las neuronas individuales de los pacientes, en el momento en que en ellos surgía la experiencia de ver una imagen u otra. De esta manera, se consiguió aislar la actividad cerebral de sus neuronas individuales, en relación con la percepción consciente. 

Una pieza más para el puzle

Se constató así que la actividad de las neuronas presentes en el lóbulo frontal del cerebro se modificaba casi dos segundos antes de que el paciente informara de un cambio en su percepción; y que la actividad neuronal en el lóbulo temporal medial se modificaba un segundo antes de que dicho cambio fuera anunciado.

Se sabe que el área del lóbulo frontal está relacionada con el control ejecutivo, una función que nos permite concentrarnos en un solo objetivo e inhibir la información que nos llega de otras cosas; y que el lóbulo temporal medial, por su parte, estaría vinculado con el recuerdo consciente de hechos y eventos (lo que se conoce como “memoria declarativa”).

A partir de los hallazgos realizados, los científicos concluyen que la actividad de las neuronas individuales en las regiones del cerebro estudiadas estaría correlacionada con la percepción, y también con la consciencia de lo percibido. 

¿Aclara esto, de algún modo, el misterio del origen cerebral de nuestra consciencia? Tal vez no, pero añade una pieza más a un puzle que cada día se vuelve más complejo e interesante. 

Referencia bibliográfica:

Hagar Gelbard-Sagiv, Liad Mudrik, Michael R. Hill, Christof Koch, Itzhak Fried. Human single neuron activity precedes emergence of conscious perception. Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-03749-0.