El cerebro: un telar encantado de impulsos eléctricos

En 1906 Santiago Ramón y Cajal recibió el Premio Nobel por sus aportaciones imperecedras al conocimiento del sistema nervioso, entre las que destaca la teoría de la neurona, la célula responsable sus funciones. Ese mismo año uno de los mayores neurofisiólogos del siglo XX, Charles Sherrington, publicó The Integrative Action of the Nervous System (La acción integradora del Sistema Nervioso) que presenta evidencias de las neuronas como células singulares y concectadas a través de las “espinas” que Cajal había observado en las ramas de estas células y a las que el inglés denominó sinapsis, un neologismo que derivó del griego sin (junto) y haptein (firmemente).  Con frecuencia se ha señalado a Sherrington como un dualista mente-cuerpo al estilo de Platón y Descartes, pero ésta es una simplificación poco certera porque desde su avanzada experiencia presentó reflexiones y perplejidades que en futuros tiempos afligieron a muchos neurobiólogos, como el que esto escribe. Pero antes de llegar a ellas repasemos brevemente algunas aportaciones de este gran neurofisiologo de Oxford por las que se le otorgó el Nobel en 1932, junto al físico cuántico Werner Heisenberg a quien acabamos de visitar.

Charles Sherrington y colegas
Charles Sherrington (al centro de la figura) con otros colegas trabajando en el lanboratorio de Medicina Tropical de Liverpool en 1899.

“La acción integradora del Sistema Nervioso” de Sherrington reunió diez conferencias presentadas en la Universidad de Yale y en ella asienta varios principios funcionales del sistema nervioso que descubrió en los reflejos de la médula espinal. Podría pensarse que un fenómeno tan simple como el reflejo de la rótula es algo muy alejado de la mente y la conciencia, pero el investigador del sistema nervioso saca mucho provecho al analizar los fenómenos más simples de un aparato tan complejo. Hemos visto que este camino fue emprendido por Pavlov y lo llevó al descubrimiento de los reflejos condicionados. Sherrington dilucidó que en el reflejo de la rótula no sólo interviene la neurona sensorial que recibe la información y se conecta con la neurona motora que contrae al músculo, sino participan otros circuitos que modulan este arco reflejo. Encontró también que no sólo se excitan y contraen un grupo de músculos, sino que se inhiben y relajan sus antagonistas. La inhibición nerviosa surge desde entonces como un mecanismo fundamental para entender cómo funciona el sistema nervioso. Además descubrió que los músculos no sólo responden a la acción de los nervios que les llegan de la médula espinal, sino que mandan de regreso información sobre sus estados. Propone el estupendo término de propiocepción (percepción propia) para significar esta función esencial para tener una conciencia del propio cuerpo. Infiere luego que existen cadenas de reflejos conectadas en múltiples circuitos de neuronas y razona que las emociones modifican las funciones viscerales, en contraposición con la idea de William James. La función del sistema nervioso aparece como efectivamente integradora gracias a los circuitos de neuronas que se comunican entre sí mediante sinapsis. Todos estos concimientos y conceptos son básicos en la neurofisiología contemporánea.

Registro de la inhibición
Registro de la inhibición muscular en un experimento de Sherrington de 1906. El registro superior es el tiempo en segundos y el inferior el estímulo empleado que corresponde a la disminución de la señal en el centro de la figura.

Pero Sherrington no se limitó a la investigación empírica, sino que se mantuvo siempre interesado en la cuestión más retadora que enfrenta cualquier neurofisólogo: la manera cómo el sistema nervioso genera o alberga a la mente humana. Entre 1937 y 1938, y a la madura edad de 80 años, Sherrington dictó las Conferencias Gifford en la ciudad de Edimburgo que se publicaron en 1946 en el libro “Man on His Nature” (El hombre en su naturaleza). Expresó allí la dificultad grave de llegar a descifrar la inmensa variedad de estados mentales con la relativa parquedad de funciones nerviosas conocidas. Este hecho sigue impidiendo una identificación entre funciones psicológicas y procesos cerebrales, pues las regiones del encéfalo, en particular las situadas en la corteza cerebral, no difieren tanto en sus constituyentes y mecanismos celulares. Sherrington dice que es como un “telar encantado” que con una textura relativamente homogénea genera todos los fenómenos mentales. Para ilustrar esta idea compara al cerebro con una central de teléfonos que por sus cables y circuitos procesa pensamientos, deseos, intenciones, motivos, alegrías o tristezas a los cuales el neurofisiólogo no tiene acceso; sólo a los cables y las conexiones. El lector recordará que ya antes Leibniz había razonado algo similar con su ejemplo del molino pensante y quizás por ello se ha calificado a Sherrington de dualista, pero esto se debe puntualizar. Si bien en efecto dice que el mundo de la mente y el del cerebro se muestran obstinadamente dobles, también afirma que el cerebro es el órgano que hace posible la vida mental, es algo material y producto de la evolución de las especies por selección natural darwiniana. En este sentido cuestiona cuál es la función adaptativa de la mente y responde que mientras los reflejos o los hábitos permiten economizar las acciones, se requiere la plenitud de las funciones mentales para ejercer el control voluntario de la acción: el objetivo de la conciencia es el control de la conducta. ¿Qué le impide entonces adoptar un fisicalismo recio? Tres razones de peso: la primera es la enorme variedad de los estados mentales, la segunda el significado que para el ser humano tiene su existencia y la tercera, la subjetividad de la experiencia. Para Sherrington estamos ante dos fenómenos complementarios: el agregado de procesos físicos que hacen del cerebro un aparato integrativo para el control del comportamiento y una conciencia integrada por múltiples y diversos procesos psíquicos. Son fenómenos que deben estar íntimamente conectados, pero ignoramos sin son conmensurables.

Sherrington
Retrato de Sir Charles Sherrington ubicado en el Salón de Seminarios Sherrington del edificio Sherrington en la Universidad de Oxford.

Al mismo tiempo que el célebre Sir Charles Sherrington laboraba y enseñaba en Oxford, el retraído psiquiatra alemán Hans Berger (1873-1941) logró registrar la actividad eléctrica del cerebro humano, un adelanto técnico de enorme repercusión que se denominó desde entonces electroencefalograma (EEG). Berger llegó a este hallazgo después de una larga búsqueda de una supuesta energía cerebral en el marco de la psicofisiología iniciada por Wundt. Una motivación de Berger fue una experiencia personal que interpretó como telepática de tal forma que supuso una forma de energía que podría afectar a cerebros distantes. Y si bien ya se había registrado actividad eléctrica en cerebros de animales, en julio de 1924 Berger logró hacerlo en un joven paciente durante la cirugía de un tumor cerebral. A finales de los años 30 publicó una monografía sobre el electroencefalograma humano donde describe que el registro eléctrico se compone de ondas de diferente frecuencia y las describió como ondas alfa y beta. Describe que las ondas alfa desaparecían cuando el sujeto abría los ojos y las consideró “ondas de la atención”, una de las primeras correlaciones que se establecieron entre el EEG y una facultad mental. Anota también que el trazo es diferente en la vigilia y el sueño y que se altera severamente en la epilepsia. Según parece, Berger colaboró inicialmente con el régimen nazi, pero luego fue marginado y al ver que sus hallazgos no tenían la repercusión internacional que esperaba entró en una severa depresión que lo llevó al suicidio en 1941.

Hans Berger y su laboratorio
Hans Berger y su laboratorio de la Universidad de Jena (arriba). El trabajo que describe por primera vez un electroencefalograma humano y el registro de las oscilaciones alfa y beta. En el trazo inferior aparece el ritmo alfa cuando el sujeto cierra los ojos.

Berger estaba convencido de que la conexión entre mente y cerebro era una forma de energía física generada en el cerebro que se convertía en pensamientos, sensaciones o emociones, algo que la física desautorizaría, a no ser que los procesos psíquicos fueran de orden físico, como lo defiende el fisicalismo. Sherrington y Berger son en alguna medida pioneros de la concepción del cerebro como un telar de conexiones eléctricas que hace posible la vida mental humana, aunque ignoremos cómo sucede esta misteriosa traslación. Seguiremos la pista de esta substancial y atractiva idea.

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

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