mariano sigman - la imagen del cerebro es el cerebro mismo

7/31/2019 Mariano Sigman - La Imagen Del Cerebro Es El Cerebro Mismo

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martes 18 Septiembre 2007 15:16

Mariano Sigman: “la imagen del cerebro es el cerebro mismo”Uno de los hechos más llamativos del cerebro es su carácter modular

Desde el Centro de Ciencias Cognitivas de París, donde trabaja en la actualidad comoinvestigador, Mariano Sigman, Doctor en Neurociencias por la Universidad de Nueva York,comenta con Tendencias21 el experimento del Howard Hughes Medical Institute, según elcual las percepciones sensoriales no siempre responden a la realidad. En esta entrevistaexplica las complejas condiciones en las que el cerebro desarrolla su actividad. Existe unaarquitectura cerebral que reúne muchos mapas y forma un meta-mapa, pero el mapa no loconocemos porque nosotros formamos parte del mismo. Por Yaiza Martínez.

¿El cerebro procesa la información derivada de unestímulo al mismo tiempo en diferentes regiones?¿Tiene esto algo que ver con nuestra capacidad dereacción a dichos estímulos? Si es así, ¿cómo serelacionan la percepción y las respuestas que sederivan de dicha percepción a nivel cerebral?

Son muchas preguntas al mismo tiempo… Uno de loshechos más llamativos del cerebro es su caráctermodular. Hasta el momento se conocen más de 30regiones visuales (y seguramente serán muchas más)que establecen un mapa del mundo y procesan, enparalelo y sobre el mismo estimulo, distintos tipos deinformación: color, textura, movimiento, forma. Uno de

los problemas mas difíciles del cerebro es comocompilar e integrar toda esta información de unamanera que tenga sentido (lo que subjetivamentesentimos como “coherencia”) y que sea útil (lo que a lolargo de la historia nos hace no estrellarnos contra lasparedes y, por lo tanto, sobrevivir). La incerteza en laacción resulta de muchas fuentes que esencialmente

pueden colapsarse en dos: por un lado, la gran diversidad de estímulos (muchas veces contradictorios)y, por otro lado, la gran variedad de objetivos que también seguido son contradictorios. De algunamanera el cerebro tiene que establecer un objetivo x (que en el caso de todos los experimentos deelectrofisiología en monos es maximizar la cantidad de jugo) y dado este objetivo tiene que integraruna cantidad de evidencia, a veces de muchas fuentes de modalidades preceptúales distintas paraconverger a una respuesta. Hay una cierta idea de flujo, obtenida coherentemente desde la psicología,la fisiología y la anatomía, que progresa desde la percepción hasta la acción en el que a medida que seavanza en este flujo se va estableciendo una transformación de variables sensoriales a variables deacción o de recompensa (la medida de la satisfacción de un objetivo).

Si varias regiones del cerebro -diversas, en teoría procesadores de varios tipos deinformación y ordenantes de respuestas adecuadas a determinados estímulos- trabajan a untiempo para que "percibamos" nuestro entorno y adecuemos nuestro comportamiento aéste, ¿sería apropiado imaginar que existe algún tipo de "comunicación" neuronal entreregiones del cerebro separadas?

Sin duda que existe una comunicación entre todas las áreas que procesan información. Para empezarmuchas de estas áreas están conectadas de manera directa, es decir existen axones que recorrenvarios centímetros en el cerebro y que comunican dos áreas que procesan información distinta (nonecesariamente sobre el mismo objeto). El modelo de los 70, siguiendo la primer parte de la respuestaanterior, era de una especie de progresión jerárquica, direccionada desde el mundo exterior hasta unasensación (lo que en inglés se llama bottom-up) Hoy todo el mundo está de acuerdo en que una parteimportante de esta comunicación es en el sentido inverso. El cerebro modifica de “arriba hacia abajo” todos sus estadios según el tipo de ambiente en el que se encuentra, el tipo de necesidad o de tarea.

Además, existen centros de información, que en inglés se llaman “hubs”, puntos donde la informaciónconverge y que actúan como puentes lógicos entre muchas áreas. Una gran cantidad de experimentosrealizados a lo largo del último siglo sugiere que la corteza prefrontal constituye el centro de paso deinformación más importante. Pero este resumen es simplista y seguramente los estados que puenteaninformación de una corteza a otra no sean “un lugar del cerebro”, sino un estado dinámico y extendido.Dos estados dinámicos que se pusieron de moda en los últimos 30 años también como posiblespuentes informativos son las oscilaciones y los estados sincronizados. Como si la información “x” y la

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información “y” pudiesen subirse al mismo columpio si viajan a frecuencias parecidas. Este modelopeca probablemente de simplista hacia la otra dirección y seguramente la solución final, no la máselegante, salga de combinar una arquitectura precisa con estados dinámicos (más complejos que unasimple oscilación), que emergen en esta arquitectura.

De ser así, ¿existe algún tipo de "mapa" tridimensional informático que haya podido emularla complejidad de los procesos cerebrales? ¿Dicho mapa ha aclarado algo de la realidad dedichos procesos a la neurociencia actual (me refiero, por ejemplo, al proyecto Cerebro Azul)?

Existe una arquitectura que reúne muchos mapas y forma un meta-mapa. Las conexiones del cerebroforman círculos permanentes y de alguna manera, como en la película “Los amantes del circulo polar”,la historia podría ser contada desde el punto de vista de estos círculos. El mapa no lo conocemos, perohay un problema claro, que es que nosotros formamos parte del mismo. En cualquier caso, casi todoslos experimentos que se hacen cometen, un poco por necesidad y otro poco por costumbre, el mismoerror, que es generar un espacio de muy pocas dimensiones. Dos formas, dos frecuencias táctiles areconocer, dos colores, dos movimientos. Nada tiene esto que ver con el continuo de sensaciones muydifíciles a comunicar verbalmente que ocupan nuestra subjetividad. No hay que olvidar que el cerebroesta permanentemente atosigado. El ruido en la calle de cientos de personas hablando, de cientos decoches pasando, de vientos, de una multitud de objetos desplazándose. Al mismo tiempo, mientrasuno marcha, hay que poder mantener la conversación con el vecino (sin que la invada el resto de lasvoces) y saltar rápido si un autobús nos toca la bocina. El cerebro vive escuchando mil conversacionestelefónicas al unísono y tiene la difici lísima tarea de colapsar este mundo tan rico en pocas sensacionescoherentes.

Si el cerebro es capaz de adelantar el efecto de un estímulogracias a la memoria, como se ha visto en la reacción de

los monos a los estímulos eléctricos según el experimentodel HHMI, o como cualquiera puede notar nada másretomar cualquier hábito, ¿supone eso que, de algunaforma, el conocimiento del cerebro puede preceder a lospropios estímulos? De ser así, ¿qué papel juega la memoriaen la percepción?

Más aún. No solo escuchamos todo lo que esta afuera, sino lo queestá adentro. Esto va a lo que le contaba antes de la construcciónde arriba hacia abajo. Hay una infinidad de preguntas que ya nonos hacemos. El techo de mi casa no se va a caer porque los techos no se caen. Porque después demiles de días en mi casa el techo no se ha caído y yo he construido un mundo en mi cabeza donde loque sucede mil veces sucederá una vez más. Hay una especie de compromiso en la novedad, cuandosucede algo que no debería suceder. En este caso pasan dos cosas al unísono: la primera es que unodirige su acción desde el estímulo y no desde las premisas, la segunda es el aprendizaje, y es que hayque cambiar el mapa del mundo. La acetilcolina y la norepinefrina codifican estos estados de

desacuerdo entre los modelos internos (memorias implícitas) y el mundo exterior. Otras moléculascomo la dopamina codifican un acuerdo emocional entre una acción y lo que obtenemos de ella. Lacoexistencia entre un sistema muy primitivo de asignación de valores (objetivo logrado – desacuerdototal – catástrofe) regulado por algunas moléculas conocidas como neuromoduladores, y unaarquitectura mucho mas especifica de procesamiento de información, ha funcionado bien comoalgoritmo para resolver el difícil problema del cerebro de computar en un espacio de tantasdimensiones.

¿Se podría describir el funcionamiento cerebral con algún tipo de figura geométrica?¿Cuántas dimensiones tendría?

El problema se vuelve Borgiano y cabalista. La imagen del cerebro es el cerebro mismo y no creo quepodamos generar una representación mucho mas compacta que capture toda su integridad. Modelosmucho mas simples, de flujos que se cruzan, con jerarquías, selecciones, una rama perceptiva y otrade acción, con un sistema encima de todo esto que determine las emociones se han hecho a

montones. Ya lo he escrito en algún otro lado (ver PloS Bilology hay unos cuantos científicos quesugieren, sin demasiada parodia, que un cerebro incapaz de entenderse a si mismo puede ser una grangesta evolutiva.

Se deriva del experimento del HHMI que los procesos cerebrales están influidos no sólo porlos estímulos externos, sino también por lo que uno espera a priori del mundo y susestímulos? ¿Varían en algún aspecto los procesos cerebrales al ser observados -al igual quesucede en la observación de las partículas cuánticas-?, es decir, ¿puede el cerebro "saberse"estudiado por sí mismo de tal manera que esa certeza modifique sus propios procesos?

Esta última pregunta resume todas las otras. Que los procesos cerebrales y los estados cognitivos sonsensibles a los estados internos es un hecho. Esto no necesariamente implica la segunda parte de lapregunta, que abre otro mundo de interrogantes. Volviendo a lo que decía antes, muy pocosexperimentos miden (en parte por dificultades técnicas) los estados subjetivos. En distintos momentosde mi vida, la he vivido en castellano, en catalán, en ingles o en francés, y como muchos otros que han

vivido en distintos idiomas, me di cuenta de que mi humor, y en cierta medida mi personalidad,cambiaban con el lenguaje, con el vehiculo utilizado para exteriorizar mis sensaciones. Si exageramosla metáfora ésta se vuelve evidente. Hay pintores capaces de volcar con las manos y sobre el papel uncontinuo de sensaciones con un detalle y claridad espeluznante, pero que difícilmente pueden expresaresto por otro medio. A la inversa, poetas que encuentran formas en las palabras, combinaciones deéstas, ciertas sucesiones, capaces de objetivar una sensación muy precisa que todos reconocemos. Loscanales de comunicación que usamos, casi todos ellos, son más precarios que nuestros estados

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internos y por lo tanto en la comunicación en general se pierde muchísima información proyectando uncontinuo sobre pocos estados posibles. Esta imagen a mí me recuerda mucho a lo que pasa en laexperimentación en mecánica cuantica, donde un estado continuo, en el momento en el que uno quiereverlo, o escucharlo, es proyectado sobre un espacio de valores discretos.

Sábado 19 Noviembre 2005Yaiza MartínezArtículo leído 11128 veces

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