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jueves, 5 de mayo de 2016

El diccionario del cerebro

Artículo publicado originalmente por Brenda Valderrama en la columna "Reivindicando a Plutón" del Sol de Cuernavaca el 2 de mayo de 2016.




De todos los órganos del cuerpo humano existen dos que nos intrigan de manera especial: el corazón y el cerebro. La psicología, la neurología, la psiquiatría y otras disciplinas han avanzado mucho en el entendimiento de éste último, sin embargo, todavía estamos lejos de entender a cabalidad sus mecanismos y alcances. Quisiera comentar en esta ocasión un fenómeno en particular que tiene que ver con la interpretación emocional que le damos a las palabras. Y no me refiero a cualquier palabra sino a aquellas que por un origen cultural se consideran por ejemplo inspiradoras pero que fuera de tu grupo social pueden llegar a ser divertidas o quizá ofensivas y viceversa. Resulta interesante preguntarnos entonces si se trata únicamente de un tema de educación y cultura o si es que  existen aspectos fisiológicos y quizá anatómicos que orienten nuestra forma de pensar y de sentir sin que lo podamos controlar.  Y es que gracias a un artículo de investigación publicado en la revista Nature por el grupo de Jack L. Gallant (Universidad de Berkeley en Estados Unidos) comenzamos a entender apenas cómo es que el cerebro procesa el significado de las palabras.

El método seleccionado fue el de imagen por resonancia magnética funcional el cual es un procedimiento clínico y de investigación que permite mostrar en una imagen la actividad de regiones cerebrales mediante los cambios en la irrigación. Esta técnica se basa en de que el flujo de sangre en el cerebro y la actividad neuronal están acoplados, es decir, que cuando un área del cerebro se activa, también el flujo de sangre hacia esa área se intensifica. Es posible, por lo tanto, determinar qué porciones del cerebro se activan al ejecutar una acción, por ejemplo mover la mano derecha. Estos estudios no dañan la salud del sujeto de estudio y pueden ser realizados en personas o animales despiertos y conscientes.

El experimento consistió en estudiar el cerebro de siete voluntarios que se sometieron a sesiones de dos horas mientras escuchaban cierto programa de radio. Los datos obtenidos se sometieron a un análisis estadístico de la mayor profundidad donde se buscó identificar en primera instancia si es que todo el cerebro responde de manera similar durante la narración o si se podían identificar diferencias por áreas o regiones.

El primer resultado confirmó que la actividad del cerebro no es masiva sino que la respuesta a las palabras se localiza en 60 mil microrregiones (que llamaron voxels). Con base en este primer resultado se realizó una segunda ronda de análisis buscando correlacionar cada uno de estos voxels contra cada una de las más de 10 mil palabras contenidas en la narración.

Esta segunda fase permitió asignar una correspondencia entre cada una de las palabras estudiadas dentro de una de 12 diferentes categorías de voxels: visual (palabras como amarillo), de locación (estadio), numérica (cuatro), de abstracción (natural), táctil (dedos), temporal (minutos), profesional (junta), violencia (letal), comunitaria (escuela), mental (sueño), emocional (despreciado) y social (niño).  Interesantemente, también fue posible identificar 20 palabras que presentaron la máxima intensidad de respuesta: meses, fin de semana, vacaciones, semana, rentada, hora, horas, hogar, diez, renta, casa, siguiente, apartamento, cinco, mes, año, hotel, semanas, motel y veinte.

El laboratorio del Doctor Gallant puso también a disposición de cualquier persona una plataforma interactiva para poder visualizar sus resultados y que pueden encontrar en la liga descrita al final de la columna. Con esta plataforma es posible identificar que la corteza occipital-temporal izquierda responde fuertemente a palabras relacionadas con forma y espacio como por ejemplo vertical, horizontal, milímetro, pulgada o diámetro. También sabemos que la circonvolución angular del lóbulo parietal derecho responde fuertemente a palabras que describen personas o eventos dramáticos como por ejemplo padre, esposa, difunto, divorcio, etc. El tercer y último ejemplo,  se localiza en el zurco derecho precentral que responde de manera específica a números como son las palabras siete, diez, cuarto o mil. 

A pesar de lo significativo de estos resultados, en realidad la capacidad de correlación entre regiones del cerebro y las palabras fue muy limitada. Con la finalidad de dar mayor certeza a las observaciones, se llevó a cabo un experimento adicional donde se estudió a una octava persona para ver si con la información de las siete anteriores se podría predecir la respuesta de su cerebro a la misma narración. De manera muy interesante, se logró demostrar que el modelo predice de manera significativa la respuesta de los lóbulos parietales, temporales y frontales pero resultó deficiente en las cortezas motora y visual y en la superficie ventral del cerebro.

Con toda esta información se generó un atlas gráfico que divide el hemisferio izquierdo en 192 áreas funcionales de las cuales 77 son selectivas al significado de las palabras mientras que el hemisferio derecho se dividió en 128 áreas funcionales de las cuales 63 son selectivas.  Los resultados de este estudio son fundamentales para poder integrar los aspectos fisiológicos del cerebro con los conocimientos de la psicología generando más preguntas que respuestas. Por ejemplo, me gustaría saber qué ocurre en el cerebro de una persona bilingüe, si las palabras con el mismo significado pero en diferente idioma mapean en el mismo sitio. También me gustaría ver si existe diferencia entre los cerebros de una persona proveniente de una sociedad industrial comparado con el de una persona proveniente de una sociedad menos desarrollada. También me intriga saber si los cerebros de una mujer y de un hombre procesan el significado de las palabras de la misma manera. Por supuesto que ayudaría a entender el fascinante comportamiento de las personas con autismo. En fin, que hay trabajo para rato.

Quiero finalizar diciéndoles que después de un buen rato de buscar dónde se encontraba dentro de nuestro cerebro la región que identifica el significado de mi palabra favorita (y espero que suya también) la encontré en el lóbulo frontal superior. Por si fuera poco, esta región no solo reconoce la palabra ciencia sino que la asocia a otras igual de inspiradoras como recuerdo, arrobador, interminable, fascinante, creativo, pensamientos, cosmos y sueños.

Así es la ciencia y nuestro cerebro lo sabe.

Información adicional 

Liga a la plataforma interactiva del atlas del cerebro

Versión original del artículo del grupo Gallant

Información sobre la Resonancia Magnética Funcional