Francisco Rubia: las neurociencias han superado el dualismo cerebro-mente

¿Cuál diría usted que es el descubrimiento más importante que se ha hecho acerca del cerebro en los últimos tiempos? ¿Está el ser humano más cerca de conocer sus secretos?

Más que un descubrimiento aislado, considero que lo más importante que ha ocurrido en el campo de la neurociencia es la superación del dualismo cerebro-mente – o cuerpo-alma –, lo que ha permitido que con métodos científico-naturales se traten temas que tradicionalmente pertenecían a la teología o filosofía, como la realidad exterior, el yo, la libertad o la espiritualidad. Esta última, es decir el hecho de que la estimulación cerebral produzca experiencias espirituales, religiosas o de trascendencia, es quizá el tema que va a tener un mayor desarrollo futuro. Todas estas cuestiones tienen una enorme importancia, porque van a cambiar la imagen que el ser humano tiene del mundo y de sí mismo. En respuesta a la segunda cuestión hay que decir que el ser humano, gracias a la ciencia, está cada vez más cerca de conocer sus secretos. A diferencia de otras actividades humanas, en la ciencia el conocimiento es cumulativo, de forma que su actividad, que crece cada vez más rápidamente, hace que nos acerquemos más y más al conocimiento del mundo que nos rodea y de nuestro cerebro, que, en parte, es generador de ese mundo.

En su libro "El cerebro nos engaña" señala que el cerebro se ocupa, principalmente, de garantizar nuestra supervivencia. Para ello, utiliza recursos diversos, ¿cuáles son esos recursos?

Es evidente que el órgano maestro de nuestro organismo, el cerebro, tiene como función garantizar el buen funcionamiento de los demás órganos y la supervivencia de todo el organismo, protegiéndole de las posibles amenazas del entorno. Todo esto ocurre de manera inconsciente y, dentro del cerebro, las estructuras responsables son el sistema límbico – llamado también cerebro emocional – con el hipotálamo, que algunos autores consideran parte del sistema límbico, una estructura que ha sido descrita como el ganglio supremo del sistema nervioso vegetativo o autónomo, que controla nuestras vísceras y las funciones vitales más importantes. Por eso, en situaciones de emergencia no nos ponemos a elucubrar los pros y contras de una decisión, es decir, no utilizamos la consciencia y las funciones intelectivas, sino que, automática e inconscientemente, el organismo responde para evitar los posibles peligros.

Suelo poner el ejemplo de un cazador que se encuentra en la India y que ve tras un arbusto una especie de cuerda anaranjada con tiras negras. El cerebro, con su memoria y capacidad imaginativa, recrea en la mente de ese cazador la figura de un tigre, por lo que escapa a una muerte probable. Si lo observado es una cuerda, el cerebro lo ha engañado, pero en beneficio de su supervivencia.

¿Estarían la experiencia mística o religiosa entre los recursos para la supervivencia que el cerebro nos suministra?

Desde un punto de vista evolutivo es pertinente preguntarse por el valor de supervivencia de las funciones cerebrales, aunque también hay científicos que opinan que algunas estructuras y funciones pueden ser productos secundarios de otras funciones y que, por tanto, no son resultado de la selección natural. Por ejemplo, el biólogo de Harvard, Stephen Jay Gould, a estos productos accesorios los llamaba ‘spandrels’, que en arquitectura son los triángulos curvilíneos que se forman entre dos arcos, también llamados en español ‘pechinas’ o ‘enjutas’. Uno de los autores que han estudiado experimentalmente estas experiencias supone que las experiencias religiosas son un producto accesorio del desarrollo de la sexualidad en el hombre. A favor de esta hipótesis está la proximidad anatómica de estructuras que sustentan la sexualidad en el cerebro y las connotaciones sexuales de algunas de estas experiencias. Para Richard Dawkins sería un producto accesorio de la tendencia infantil a creer lo que los padres le dicen a los niños. Ahora bien, si las experiencias místicas han sido productos propiamente dichos de la selección natural y, por lo tanto, han sido seleccionadas a lo largo de la evolución, entonces tienen que tener un valor de supervivencia que, hoy por hoy, aún no conocemos. Es el mismo problema con la poesía, la música y el arte. En cualquier caso, se ha especulado que el valor de supervivencia de estas experiencias estaría en la superación de la ansiedad y el miedo a la muerte al conectar con algo que se percibe tanto eterno como fuera de nosotros mismos. Otros autores piensan que estas experiencias aumentan la salud tanto física como psicológica de los individuos, ya que es conocido que son capaces de alterar positivamente la conducta.

Acerca de la memoria, ¿cómo alcanza a explicar la neurobiología el fenómeno de la creación de recuerdos, de su recreación o de su aplicación en otros períodos de tiempo? ¿Existe una región específica del cerebro que albergue dichos recuerdos?

A mediados del siglo pasado un paciente que sufría de epilepsia intratable por medicamentos fue operado. Para eliminar el foco epiléptico, el cirujano le extirpó la región medial de ambos lóbulos temporales, incluyendo dos estructuras que pertenecen al sistema límbico: el hipocampo y la amígdala de ambos lados. El resultado fue desastroso. El paciente, conocido como H.M. sufrió lo que se conoce como amnesia anterógrada, es decir, una hora aproximadamente después de experimentar algún suceso, lo olvidaba totalmente, de manera que cuando el médico le decía que un tío al que él quería mucho había muerto, lloraba; pero al día siguiente, si el médico le daba de nuevo la noticia, lloraba de nuevo porque había olvidado todo lo experimentado el día anterior. Este enfermo revolucionó los conocimientos que se tenían sobre la memoria por varias razones. Primero, porque permitió localizar la memoria episódica en el hipocampo y también concluir que el paso de la memoria a corto plazo a la memoria a largo plazo era función de esta estructura. En segundo lugar, porque mostró por vez primera que no había una sola memoria, ya que la memoria operativa o motora, también llamada memoria de procedimiento, la que nos permite conservar lo aprendido con el sistema motor, no estaba localizada en el hipocampo, ya que el paciente la conservaba de un día para otro. Hoy se supone que el hipocampo es responsable de la distribución de los contenidos de memoria a las diversas regiones de la corteza según las modalidades sensoriales. También sabemos hoy que el hipocampo nos permite la memoria espacial, es decir, la que necesitan muchos animales para encontrar las fuentes de alimentos, los alimentos escondidos, los posibles compañeros sexuales o los predadores. Este tipo de memoria la compartimos con muchos otros mamíferos. Desde que sabemos que existe neurogénesis en el hipocampo, es decir, formación de nuevas neuronas, se analizó el tamaño del hipocampo en taxistas londinenses, pudiéndose constatar que era mayor que el hipocampo de otros ciudadanos de esa ciudad. Probablemente, la necesidad de orientarse en Londres hizo que esa estructura, responsable de la memoria espacial, aumentase de tamaño.

También sabemos que en la corteza del lóbulo temporal almacenamos información que es inconsciente. Sabemos que la memoria a corto plazo y la memoria a largo plazo se almacenan en distintos sitios, estando esta última ligada a la corteza cerebral.

Es importante saber que en el proceso de percepción, el cerebro consulta los conocimientos adquiridos previamente y depositados en la memoria a largo plazo antes de tomar una decisión y que todo este proceso es inconsciente. El almacenamiento depende de la carga emocional que tienen los sucesos. La memoria se ha dividido también en memoria explícita o declarativa y memoria implícita o de procedimiento. Esta última es inconsciente y para formar hábitos se requieren los ganglios basales, así como la formación de habilidades motoras depende del cerebelo. La memoria a largo plazo requiere la síntesis de proteínas.

¿Qué opina de las ideas del neurólogo Karl Pribram, que señala que el cerebro es un holograma porque nuestros recuerdos no son almacenados en las neuronas, o en pequeños grupos de neuronas, sino en los esquemas de los impulsos nerviosos que se entrecruzan por todo el cerebro?

Hasta ahora nadie ha podido comprobar esa hipótesis. Ahora bien, si los recuerdos no se almacenan en las neuronas, entonces ¿dónde? Lo que es posible es que sea en redes neuronales más que en células aisladas. Pero parece improbable que de cada neurona se pueda reproducir todo un contenido mnésico.

Usted escribe en su blog Neurociencias de Tendencias21 que uno de los conocimientos adquiridos en los últimos veinte años es que el ser humano tiene un sentido innato del número. ¿Qué otros conocimientos innatos nos han sido legados con nuestro cerebro?

El psicólogo norteamericano William James ya dijo en el siglo XIX que si los animales venían al mundo provistos de facultades innatas que servían para adaptarse a su entorno, el ser humano tendría que tener no menos o ninguna, sino muchas más facultades. Nacemos con facultades entre las que se encuentra un sentido del número, un conocimiento que sabe discernir entre lo animado y lo inanimado, un reconocimiento de caras de la propia especie, una gramática universal y, muy probablemente, otras facultades que aún no conocemos. Es de esperar que el conocimiento pormenorizado del genoma humano descubra más en el futuro. A mí me gusta decir que es también probable que el ser humano nazca con una visión dualista del mundo y con un principio que he llamado “arqueteleológico”, lo que quiere decir que tenemos la tendencia, probablemente innata, a buscar en todo lo que experimentamos un principio y un fin.

Usted publicó el libro "El sexo del cerebro. La diferencia fundamental entre hombres y mujeres" ¿En qué consisten, a grandes rasgos, estas diferencias?

La psicóloga canadiense Doreen Kimura asume que estas diferencias vienen dadas por la división de trabajo que existe no sólo en el ser humano, sino también en otros animales que nos han precedido en la escala filogenética. Esta división de trabajo procede de la mayor fortaleza del varón y su mejor disposición para la caza, por lo que el hombre suele ser, por término medio, mejor en tareas visuo-espaciales y en arrojar objetos a dianas. La mujer es superior al varón en fluidez verbal (está demostrado que el lenguaje está más bilateralizado que en el hombre), en empatía y reconocimiento del lenguaje no verbal, probablemente por la necesidad de saber lo que el bebé quiere y en habilidad manual, funciones todas necesarias al quedar con otras mujeres en los asentamientos y procurar la cría de la descendencia y la recolección de alimentos. Me parece una hipótesis muy plausible. Por cierto, la división de trabajo se encuentra también en otros animales.

¿Es el libre albedrío una ilusión del cerebro?

Así parece por los experimentos realizados a finales del siglo pasado. Resumiendo estos experimentos se puede decir que comprueban que el cerebro se activa cuando va a tomar una decisión mucho antes de que el individuo tenga consciencia de esa toma de decisión. Con otras palabras, existe una actividad inconsciente cerebral previa a la consciencia de la decisión, lo que implica que ésta es consecuencia y no causa de la actividad cerebral. Estos experimentos han sido repetidos en varios laboratorios, el más reciente en este año con un resultado sorprendente: la actividad de la corteza prefrontal comienza nada menos que 10 segundos antes de tomar una decisión consciente.

Se trabaja intensamente en la modelización de algunas funciones cerebrales, con la finalidad de replicarlas en máquinas. ¿Considera posible este objetivo? ¿Es replicable el cerebro humano?

En ciencia no se puede decir nunca “nunca jamás”. Algunas facultades ya han sido replicadas. La principal diferencia es que el cerebro no es lógico y que la máquina no posee emociones. Pero se está tratando de conseguir máquinas con estas características. La cuestión más importante es la discusión de si una vez conseguida una complejidad similar a la del cerebro va a surgir consciencia o no en esa máquina. En principio, si no se es dualista, habría que esperar que un nivel determinado y similar de complejidad posea también las mismas facultades que el cerebro humano.

Algunos científicos plantean que la base de la persona, la consciencia de sí mismo, los recuerdos, las creencias, podrán en el futuro ser transferibles a un cerebro artificial para prolongar la vida más allá de las limitaciones biológicas. ¿Cree que esta transferencia es posible, desde el punto de vista de las neurociencias?

En la respuesta anterior ya he dicho que es difícil decir “no”. Posibilidades actuales eran inimaginables hace pocos años. Aparte de la creación de máquinas ‘inteligentes’ se está trabajando en la interacción hombre-máquina que ya ha empezado a dar sus frutos.

Recientemente, publicamos en Tendencias21 que un equipo internacional de investigadores ha conseguido, por primera vez, producir un mapa completo en alta resolución de las interconexiones entre los millones de neuronas de la corteza cerebral. En él, se ha distinguido una trama fibrosa densamente conectada, una especie de núcleo de red, que actuaría como regulador del tráfico neuronal. ¿Cree que ése sería un buen sitio para empezar a buscar el alojamiento de nuestra consciencia en el cerebro? De no ser así, ¿en qué parte del cerebro estaría la consciencia, según su opinión?

Una de las cuestiones más estudiadas hoy en neurociencia es la búsqueda de la localización de la consciencia o, mejor, saber qué estructuras son imprescindibles para producir consciencia. La actividad de la corteza cerebral no toda es consciente, de manera que no conocemos aún esas estructuras. Parece ser que sin corteza cerebral no hay consciencia, pero eso es cierto también de la formación reticular, una estructura del tronco del encéfalo imprescindible para mantener el nivel de alerta de la corteza. El descubrimiento que en el sistema visual las diversas características, como el color, la forma o el movimiento, se almacenan en sitios diferentes de la corteza visual, planteó el problema de la ‘unión’ de todas esas estructuras para generar la imagen completa que percibimos. Se supone hoy que esta unión se consigue con la actividad conjunta de redes neuronales y es posible que la trama encontrada recientemente responda a esa necesidad.

¿Qué relación existe entre la anatomía del cerebro y algunos desórdenes mentales, como la depresión? ¿Afectaría la genética a nuestros estados de ánimo, al determinar ciertas características del cerebro?

Las enfermedades mentales, que antes se llamaban ‘anímicas’, hoy se consideran sin duda que tienen una base neurobiológica cerebral. Todas ellas tienen un componente genético, pero también existen factores desencadenantes que pueden ser biológicos y psicosociales. La implicación de los neurotransmisores cerebrales está fuera de duda, como se demuestra por los fármacos que sirven para paliar los síntomas.

¿Qué procesos cerebrales dan lugar a las alucinaciones, como las del síndrome del miembro fantasma o las del síndrome de Charles Bonnet? ¿Son dichos procesos similares a los de la percepción de lo real?

La hipótesis más plausible es la existencia de dos flujos de información sensorial, uno centrífugo y otro centrípeto. Cuando uno falta o se debilita, aumenta el otro. Así se puede explicar el fenómeno de la falta de flujo centrípeto en la privación sensorial, a la que se han sometido tantos anacoretas y eremitas, con la consecuencia de sufrir alucinaciones producidas por el propio cerebro (flujo centrífugo). El cerebro está hecho para procesar información y si le falta, la genera él mismo. A diferencia de lo que ocurre en la esquizofrenia, en el síndrome de Charles Bonnet el enfermo sabe que las alucinaciones no son reales, aunque se ha comprobado que activan las mismas áreas cerebrales que son activadas con las percepciones normales.

Usted señala que es falso el mito de la ‘tábula rasa’ (la idea de que el ser humano recién nacido es como una tablilla de cera en la que nada hay escrito), porque “el origen de nuestra funciones cognitivas estaría en animales anteriores en la escala filogenética”. ¿Se puede rastrear y conocer ese origen? Y, ¿qué características fisiológicas de nuestro cerebro marcan la diferencia con respecto al cerebro de dichos animales?

El que acuñó el término “estructuras ratiomorfas”, es decir, estructuras precursoras de la razón, fue el etólogo alemán Konrad Lorenz, que, en lógica evolutiva, pensaba que los animales que nos han precedido en la escala filogenético tendrían que poseer al menos rudimentos de nuestras facultades mentales. Tradicionalmente, y gracias al orgullo humano y a las enseñanzas religiosas, se ha pensado que nos diferenciamos totalmente del resto de los animales, lo que es difícil de compaginar con el proceso evolutivo. Pero, entretanto, se han encontrado algunas facultades precursoras de las nuestras en animales que están cerca de nosotros, como los chimpancés, los delfines y las ballenas. Estos animales se reconocen en el espejo lo que da lugar a pensar que tienen autoconsciencia. Últimamente también se ha mostrado que los elefantes la poseen. No hay que olvidar que los chimpancés poseen también la capacidad de aprender un lenguaje de signos que no llega a la gramática sintáctica que nosotros poseemos, pero que representan un rudimento de lenguaje. Y asimismo se ha mostrado que animales que viven en sociedad, como los chimpancés y bonobos, también poseen rudimentos de conducta moral parecida a la nuestra. Nada de esto nos debe llamar la atención si consideramos que no se han encontrado células nuevas en el cerebro del hombre que lo diferencie de los cerebros más evolucionados de animales cercanos filogenéticamente. Las diferencias son sólo cuantitativas.

¿Hacia dónde se dirigen actualmente las investigaciones acerca del cerebro, y qué cabe esperar de ellas a corto plazo?

Como he dicho anteriormente, la búsqueda del sustrato neurobiológico de la consciencia es algo que preocupa sobremanera a los neurocientíficos. Supongo que los hallazgos que se refieren a los sustratos neurobiológicos de funciones mentales transformarán, como expresé antes, la imagen que el ser humano tiene de sí mismo y del mundo. Pensemos lo que puede significar el hecho de que se confirme una y otra vez que el cerebro, como materia que es, esté sometido, como el resto del universo, a las leyes deterministas que rigen a éste. Y consideremos lo que esto puede significar para los conceptos de culpa, imputabilidad, responsabilidad, pecado, etc. Pienso que el hallazgo de estructuras cerebrales que generan espiritualidad da al traste con el dualismo. Falta saber su importancia para la supervivencia y si esta espiritualidad tiene que ver con el origen de las religiones.

En el terreno de la medicina curativa, los avances en el conocimiento del genoma y la terapia génica jugarán un papel importante en la curación de enfermedades degenerativas como la enfermedad de Alzheimer, la de Parkinson, y muchas otras.