Cartografía psíquica de la corteza cerebral

Aunque un conocido dicho asegura que el saber no ocupa lugar, sucede que una de las teorías más antiguas, concretas, estudiadas y debatidas de la conexión entre la mente y el cerebro es la localización espacial de las funciones mentales en zonas específicas del encéfalo. Hemos revisado antes que la llamada teoría cavitaria sostuvo durante siglos, y hasta el Renacimiento, que las tres capacidades reconocidas de la mente se ubicaban en tres cavidades o ventrículos del cerebro. A principios del siglo XIX, la frenología de Gall atribuyó a zonas de la corteza cerebral múltiples y diversas facultades mentales usando diversos criterios anatómicos pero inferencias insensatas que pasaron como charlatanería.

Desde mediados del XIX, empezaron a producirse evidencias empíricas más sólidas que sostuvieron una localización cerebral de funciones mentales, empezando por los hallazgos de Broca y Wernike de zonas dañadas en los cerebros de pacientes fallecidos con afasia. La estimulación eléctrica del cerebro se convirtió en otro método útil para inferir las funciones de zonas particulares del cerebro, y se sabía, por ejemplo, que la aplicación de corriente en un hemisferio cerebral de perro producía movimientos de las patas del lado contrario. Otro método más para hacer inferencias de localización fue el estudio microscópico de los arreglos celulares de diversas partes de la corteza cerebral, una labor que desde entonces era conocida con el evocativo nombre de citoarquitectura, y llegó a su cénit con el trabajo de Korbinian Brodmann (1870-1918). En efecto, bien entrenado en la neuroanatomía y la neuropatología de la psiquiatría alemana, Brodmann realizó, en la Universidad de Berlín, un cuidadoso mapeo topográfico de la corteza cerebral que se utiliza hasta hoy.

Las nociones neurológicas de mapeo, corteza, topografía y hemisferio tienen un aliento de geografía útil para vislumbrar la configuración de la corteza cerebral, la porción del cerebro de más reciente adquisición en la evolución de las especies y que desde entonces se liga a las “funciones superiores,” es decir, a las actividades mentales. Como sucede con el mapa de la corteza terrestre, el encéfalo tiene dos hemisferios y cinco lóbulos que se pueden comparar a contientes. Los lóbulos cerebrales se distinguen a simple vista por surcos prominentes de la corteza y se denominan por el hueso del cráneo que los cobija: frontal, parietal, temporal, occipital y el lóbulo de la ínsula, otra alusión geográfica, porque recuerda una isla situada entre el temporal y el frontal al fondo de la llamada fisura de Silvio. Entendemos así que la aportación fundamental de Brodmann al mapa de la corteza fue el establecimiento de regiones definidas con criterios microscópicos que, en su escala, son parecidos a los criterios geográficos por diferencias geológicas y ecológicas.

La idea rectora del estudio de Brodmann fue que diferentes estructuras anatómicas tenían diferentes funciones, por lo que era necesario realizar una distinción morfológica de las regiones de la corteza cerebral mediante estrictos criterios citoarquitectónicos. Para distinguir y mapear las zonas de la corteza, Brodmann se basó en el descubrimiento de que la corteza cerebral está laminalmente conformada por seis capas de células y fibras superpuestas, algo que Cajal había detallado de manera precisa y magnífica. Brodmann distinguió adecuadamente las regiones y sus fronteras al encontrar que las capas de la corteza eran muy gruesas y densas en algunos sitios y, en otros, muy delgadas y escasas. De esta manera, en su monografía de 1909, Vergleichende Lokalisationslehre der Grosshirnrinde in ihren Prinzipien dargestellt auf Grund des Zellenbaues (Principios de la localización comparativa de la corteza cerebral basada en la citoarquitectura), distinguió más de 40 regiones de la corteza cerebral, que seguimos usando con su numeración original.

En 1918, Brodmann se mudó a Munich para encargarse del departamento de Anatomía Topográfica en el flamante Instituto de Investigaciones Psiquiátricas fundado por Emil Kraepelin, quien, como hemos visto, consideraba que las enfermendades mentales se debían a alteraciones del cerebro. Kraepelin tenía particular interés en aquellas neurosis y psicosis que no mostraban patologías anatómicas visibles a simple vista, por lo que habría que buscarlas con el microscopio. Sin embargo, Brodmann falleció poco después de tomar este cargo a causa de una infección generalizada.

Pasemos ahora a relatar los espectaculares y famosos experimentos de estimulación de diversas regiones de la corteza cerebral humana, llevados a cabo entre los años 30 y los 50 por Wilder Penfield (1891-1976), neurocirujano estadounidense-canadiense en el Instituto Neurológico de Montreal. Penfield y sus colaboradores llevaron a cabo un mapeo de zonas de la corteza mediante la estimulación eléctrica de puntos específicos en pacientes, durante neurocirugías para tratar epilepsia, mientras éstos se encontraban conscientes y podían manifestar los efectos del procedimiento. Los investigadores procedían colocando múltiples electrodos a lo largo de la circunvolución frontal ascendente o de su gemela y vecina, la circunvolución parietal ascendente, situadas delante y atrás de la fisura de Rolando que divide el lóbulo frontal del parietal. A continuación, administraban estímulos eléctricos controlados a través de cada uno de los electrodos y registraban las respuestas musculares o las sensaciones y experiencias desencadenadas por la estimulación puntual. Encontraron que cada lugar de estimulación de la circunvolución frontal producía un movimiento localizado, por ejemplo, la contracción de un dedo de la mano, o un efecto sensorial igualmente circunscrito, como una sensación táctil en un dedo de la mano, al estimular la circunvolución parietal. Al acumular suficientes datos en muchos pacientes, esquematizaron lo que se conoce como el homúnculo motor y el homúnculo sensorial, diagramas del cuerpo tal y como se encuentran representados en la corteza cerebral, siguiendo un orden somatotópico que respeta la distribución de las zonas del cuerpo, aunque no su importancia relativa, como veremos ahora.

La ilustración clásica del propio Penfield muestra que los dos homúnculos son similares pero que no son proporcionales a las partes corporales que representan, sino que manifiestan su relevancia en referencia a su función motora y sensitiva. Es así que las regiones de la boca o de la mano, que tienen una finísima movilidad y una sensibilidad exquisita, tienen una representación mucho mayor en la corteza que otras menos móviles o sensibles, como el tronco o los muslos. Otros hallazgos ya previstos por investigaciones previas, pero que fueron corroborando y especificando con certeza, son que un lado del cuerpo está representado en el hemisferio contrario del cerebro y que los dos homúnculos se encuentran situados de cabeza en el cerebro. Además del trascendental hallazgo de los homúnculos motor y sensorial, Penfield encontró que la estimulación puntual del lóbulo temporal producía la activación de recuerdos episódicos del paciente, evocados usualmente con las emociones correspondientes al evento. Este hecho parecía indicar que el lóbulo temporal está involucrado en el almacenaje de la memoria personal y que puede existir un engrama o huella espacial de los recuerdos personales, algo que revisaremos en más detalle por su relevancia al tema de la relación mente-cerebro.

En sus últimos años, Penfield produjo un libro sobre el problema mente-cerebro titulado Mystery of the Mind: A Critical Study of Consciousness and the Human Brain (Misterio de la mente: un estudio crítico de la conciencia y el cerebro humano), que se publicó en 1975, y recibirá mayor atención en un capítulo venidero de esta serie. De igual forma, seguiremos presentando y valorando la idea de localización de las funciones mentales.

Los contenidos de la columna Mente y Cuerpo forman parte del próximo libro del autor. Copyright © (Todos los Derechos Reservados).