Comprender el cerebro humano es, posiblemente, el mayor desafío de la ciencia moderna. El enfoque predominante durante la mayor parte de los últimos 200 años ha consistido en vincular sus funciones con distintas regiones cerebrales o incluso con neuronas individuales (células cerebrales). Sin embargo, las investigaciones recientes sugieren cada vez más que quizá estemos siguiendo un camino totalmente equivocado si alguna vez queremos comprender la mente humana.
La idea de que el cerebro está formado por numerosas regiones que realizan tareas específicas se conoce como «modularidad». Y, a primera vista, ha tenido éxito. Por ejemplo, puede explicar cómo reconocemos los rostros mediante la activación de una cadena de regiones cerebrales específicas en los lóbulos occipitales y temporales. En cambio, los cuerpos son procesados por otro conjunto de regiones cerebrales. Además, los científicos creen que otras áreas —las regiones de la memoria— ayudan a combinar estos estímulos perceptivos para crear representaciones integrales de las personas. También se ha vinculado la actividad de ciertas áreas cerebrales con trastornos y enfermedades específicos.
La popularidad de este enfoque se debe, en parte, a las tecnologías que nos ofrecen una visión sin precedentes del cerebro. La resonancia magnética funcional (RMf), que registra los cambios en el flujo sanguíneo cerebral, permite a los científicos observar qué áreas del cerebro se activan en respuesta a distintas actividades, lo que les ayuda a cartografiar sus funciones. Por su parte, la optogenética, una técnica que modifica genéticamente las neuronas para controlar su actividad eléctrica con pulsos de luz, puede ayudarnos a explorar su contribución específica a la función cerebral.
Aunque ambos enfoques producen resultados fascinantes, no está claro si alguna vez llegarán a ofrecer una comprensión significativa del cerebro. Un neurocientífico que encuentre una correlación entre una neurona o una región cerebral y un parámetro físico específico, aunque en principio arbitrario, como el dolor, se sentirá tentado a concluir que esa neurona o esa parte del cerebro controla el dolor. Es irónico, porque la función inherente del cerebro, incluso en el neurocientífico, es encontrar correlaciones, sea cual sea la tarea que realice.
Pero ¿y si, en cambio, contempláramos la posibilidad de que todas las funciones cerebrales estén distribuidas por todo el cerebro y de que todas sus partes contribuyan a todas las funciones? De ser así, las correlaciones encontradas hasta ahora podrían ser una trampa perfecta para el intelecto. Entonces tendríamos que resolver el problema de cómo interactúa con otras partes del cerebro la región o el tipo de neurona que cumple una función específica para generar un comportamiento significativo e integrado. Hasta ahora no existe una solución general a este problema, solo hipótesis para casos concretos, como el reconocimiento de personas.
El problema queda ilustrado por un estudio reciente que descubrió que la droga psicodélica LSD puede alterar la organización modular que permite explicar la visión. Además, el grado de desorganización está relacionado con la gravedad de la «pérdida del yo» que las personas suelen experimentar al consumir la droga. El estudio constató que esta afectaba la forma en que varias regiones cerebrales se comunicaban con el resto del cerebro, aumentando su conectividad. Por tanto, si alguna vez queremos comprender qué es realmente nuestro sentido del yo, debemos entender la conectividad subyacente entre las regiones cerebrales como parte de una red compleja.
¿Un camino a seguir?
Algunos investigadores creen ahora que el cerebro y sus enfermedades, en general, solo pueden comprenderse como una interacción entre cantidades enormes de neuronas distribuidas por el sistema nervioso central. La función de cualquier neurona depende de las funciones de los miles de neuronas con las que está conectada. Estas, a su vez, dependen de las funciones de otras. Una misma región o neurona puede intervenir en una enorme variedad de contextos, pero cumplir funciones específicas distintas según el contexto.
Es posible que una perturbación diminuta de estas interacciones entre neuronas provoque, mediante efectos en cascada en las redes, trastornos como la depresión o la enfermedad de Parkinson. En cualquier caso, debemos comprender los mecanismos de las redes para entender las causas y los síntomas de estas enfermedades. Sin una visión completa, es poco probable que podamos curar con éxito estas y muchas otras afecciones.
En particular, la neurociencia debe empezar a investigar cómo surgen las configuraciones de las redes a partir de los intentos del cerebro, a lo largo de toda la vida, por dar sentido al mundo. También necesitamos entender claramente cómo interactúan la corteza, el tronco encefálico y el cerebelo, junto con los músculos y las decenas de miles de sensores ópticos y mecánicos de nuestro cuerpo, para crear una imagen única e integrada.
Volver a conectar con la realidad física es la única manera de entender cómo se representa la información en el cerebro. Una de las razones por las que tenemos un sistema nervioso es que la evolución de la movilidad exigió un sistema de control. Las funciones cognitivas y mentales —e incluso los pensamientos— pueden considerarse mecanismos que evolucionaron para planificar mejor las consecuencias del movimiento y las acciones.
Así pues, el camino a seguir para la neurociencia podría consistir en centrarse más en los registros neuronales generales (mediante optogenética o RMf), sin atribuir a cada neurona o región cerebral una función particular. Estos datos podrían alimentar la investigación teórica sobre redes, que tiene el potencial de explicar diversas observaciones y ofrecer una explicación funcional integrada. De hecho, una teoría así debería ayudarnos a diseñar experimentos, y no solo al revés.
Grandes obstáculos
Sin embargo, no será fácil. Las tecnologías actuales son costosas y cuentan con importantes recursos financieros, así como prestigio nacional e internacional, invertidos en ellas. Otro obstáculo es que la mente humana suele preferir las soluciones sencillas a las explicaciones complejas, aunque las primeras puedan tener una capacidad limitada para explicar los hallazgos.
Toda la relación entre la neurociencia y la industria farmacéutica también se basa en el modelo modular. Las estrategias habituales para tratar enfermedades neurológicas y psiquiátricas comunes consisten en identificar un tipo de receptor en el cerebro al que se pueda dirigir un fármaco para resolver el problema en su conjunto.
Por ejemplo, los ISRS —que bloquean la absorción de serotonina en el cerebro para que haya más cantidad disponible— se utilizan actualmente para tratar diversos problemas de salud mental, incluida la depresión. Sin embargo, no funcionan en muchos pacientes y es posible que, cuando sí lo hacen, haya un efecto placebo.
Del mismo modo, hoy en día la epilepsia se considera ampliamente una sola enfermedad y se trata con fármacos anticonvulsivos, que reducen la actividad de todas las neuronas. Estos fármacos tampoco funcionan para todo el mundo. De hecho, cualquier perturbación mínima de los circuitos cerebrales —provocada por uno de los miles de desencadenantes distintos, únicos para cada paciente— podría llevar al cerebro a un estado epiléptico.
De este modo, la neurociencia va perdiendo el rumbo en la supuesta senda hacia la comprensión del cerebro. Es absolutamente crucial que acertemos. Esto podría ser clave para entender algunos de los mayores misterios que conoce la ciencia, como la conciencia, y también ayudar a tratar una enorme variedad de problemas de salud debilitantes y costosos.
