Cerebro
Para desempeñarse en la sociedad, el ser humano debe prever el resultado de sus acciones teniendo en cuenta la información que recibe por los órganos de los sentidos. Para Rodolfo Llinás, la capacidad de predicción es probablemente la función primordial del cerebro humano. La predicción opera tanto a niveles conscientes como reflejos, y es la más generalizada de las funciones cerebrales en la mayoría, sino en todos los niveles de su operación.
Llinás revolucionó el concepto que antes se tenía sobre el sistema nervioso, es decir, «la esencia de la naturaleza humana». Los planteamientos de Llinás rompen por completo las antiguas creencias y marcan un nuevo paradigma sobre la manera de entendernos a nosotros mismos y nuestra interacción con lo que llamamos «realidad».
El cerebro es “una maravillosa máquina biológica, intrínsecamente capaz de generar patrones globales oscilatorios que literalmente son nuestros pensamientos, percepciones, sueños, en fin, el sí mismo” (Rodolfo Llinás).
El cerebro es una entidad muy diferente de las del resto del universo. Es una forma diferente de expresar todo. La actividad cerebral es una metáfora para todo lo demás. Somos básicamente máquinas de soñar que construyen modelos virtuales del mundo real.
Thomas DeMarse, educador de la Universidad de Florida ha creado un ‘cerebro vivo’ que puede pilotar un simulador de vuelo. “Es un plato con 60 electrodos dispuestos en forma de rejilla en su fondo, sobre eso colocamos neuronas corticales vivas de ratas, que vuelven a conectarse rápidamente, formando una red neural viva – un cerebro”. Las células trabajando en equipo, logran estabilizar el “avión”, espontáneamente se asocian en red y sin mediar instrucción alguna “deciden estabilizar un vuelo virtual”
Es un hito en la investigación, pues al parecer las neuronas actúan solas, sin instrucciones, lo que empieza a demostrar que el cerebro es vivo, dinámico y creativo por su propia naturaleza. El cerebro aprende por sí sólo y en la interacción con el medio, su naturaleza es bioneuropsicosocial (genética y cultural).
Generalmente, cuando hablamos del cerebro nos referimos a este órgano en singular, aunque en realidad para comprender en toda su dimensión el funcionamiento del cerebro humano debemos analizarlo en sus tres sistemas que los neurólogos conciben como tres computadoras biológicas interconectadas entre sí, fusionadas en una sola estructura, es decir, configuradas.
El cerebro utiliza la gran cantidad de informaciones disímiles que tiene almacenadas y las relaciona en forma armónica, sistémica, coherente y creativa para crear nuevo conocimiento y nuevas redes y circuitos de comunicación neuronal que le permitan resolver sus propios problemas, es decir, nuestros problemas.
El sistema nervioso no es rígido, es plástico y flexible, es un sistema dinámico que se transforma y evoluciona a lo largo del tiempo. Los módulos, sistemas y áreas cerebrales actúan como una unidad sinérgica. No puede considerarse organizado en niveles autónomos entre sí, sino configurados armónicamente, de manera coherente, en forma de sistemas de configuraciones neuropsicológicas. En este sentido, el cerebro humano es una configuración de configuraciones, integradas por sistemas, y éstos por circuitos y redes que se comunican entre sí y con otros circuitos y redes pertenecientes a otros sistemas configurados.
John Medina considera que ver cómo se desarrolla el cerebro de un bebé es como estar en la primera fila de un big bang biológico. Al principio, el cerebro no es más que una célula en el útero, silenciosa como un secreto, pero pocas semanas después, ya está bombeando células nerviosas a una velocidad asombrosa. “De 8000 por segundo, y pocos meses después, está en camino de convertirse en la mejor máquina de pensamiento del planeta”
Estos misterios y maravillas del cerebro alimentan mi capacidad de asombro y amor, pero también generan muchas preguntas, en ocasiones ansiedad. “Constituye un 2% del peso del cuerpo humano, pero consume un 20% de energía, que se la proporcionan los 36 litros de sangre a la hora que recibe. Todo en él es abrumador. Está compuesto por cien mil millones de neuronas y por más de un billón de células gliales, que apenas sabemos cómo funcionan” (José Antonio Marina)
Es evidente que la evolución nos llevó a tener cerebros más grandes y una inteligencia más desarrollada. Esto nos permitió dejar de ser comida de otros animales y convertirnos en dueños del universo en unos breves diez millones de años. Gracias al ahorro de energía por caminar en dos patas en vez de cuatro, desarrollamos el cerebro a niveles impensados. Pero el canal pélvico del homo sapiens se estrechó debido al imperativo de alcanzar el equilibrio necesario para caminar erguidos.
Para las mujeres esto fue terrible, porque comenzó a tener partos muy dolorosos y mortales. Según los biólogos evolucionistas, esto generó una guerra entre la amplitud del canal de parto y el tamaño del cerebro. Si la cabeza del bebé era demasiado pequeña, este moriría, pero si era demasiado grande, la madre moriría. En efecto, sin una intervención médica inmediata, los bebés prematuros no duran ni diez minutos vivos. La solución que encontró mamá Naturaleza fue que la madre pariera antes de que el cerebro del bebé estuviese demasiado grande como para provocar la muerte de su mamá. Es por ello que los niños nacen antes de que su cerebro esté completamente desarrollado. De ahí los procesos educativos que deben desplegar las madres y los padres.
El niño necesita ser instruido y educado por los adultos durante aproximadamente 15 o 20 años, por cuanto nació antes de que su cerebro se desarrollara lo suficiente como para vivir de manera independiente. La existencia de la educación es consecuencia del estrechamiento del canal pélvico, debido al crecimiento y desarrollo de nuestro cerebro. La educación es el resultado de la evolución de nuestra especie. Si profundizamos en la obra de Darwin, encontraremos explicaciones y argumentaciones convincentes sobre la conducta parental, y aunque esto no es suficiente para comprender el misterio de la crianza y la educación, esto subraya la importancia de que sea compatible con el funcionamiento del cerebro. “Los humanos sobrevivimos porque una buena cantidad de nuestros antepasados se convirtieron en padres que guiaron hasta la adultez a sus venerabilísimos retoños. Pero, en realidad, no tenemos ni voz ni voto en el asunto. El cerebro de un bebe no está preparado para sobrevivir al mundo, punto.” (John Medina)
No hay dudas de que el cerebro infantil es muy vulnerable. 15 o 20 años constituyen una eternidad, comparado con otras especies, para que el cerebro del adolescente o joven esté en capacidad de sostenernos en un ambiente autónomo. Esta brecha muestra la inmadurez del desarrollo cerebral y la necesidad evolutiva de una crianza y una educación supremamente atenta. “Los adultos que establecían relaciones de protección y educación permanente con la siguiente generación tenían una clara ventaja frente a los que no podían o no lo hacían. Es más, algunos teóricos de la evolución creen que el lenguaje se desarrolló con tanta riqueza solo para que la instrucción entre el padre y el hijo pudieran darse con mayor profundidad y eficacia. Las relaciones entre adultos también eran cruciales. Y siguen siéndolo, a pesar de nosotros mismos” (John Medina)
No obstante lo anterior, existen algunos factores que los padres o educadores no podemos controlar, y otros que sí. Tenemos un terreno fértil donde plantar la semilla y, si le damos atención y protegemos dicho suelo, podemos obtener frutos hermosos y saludables. En mi calidad de científico de la educación, estoy convencido de que podemos ejercer mucha más influencia en la conducta de nuestros hijos y ser humanos, de lo que nos imaginamos. Es cierto que educar es una tarea muy grande que implica mucho esfuerzo, tesón y sacrificio, pero vale la pena intentarlo. Educar es una de las profesiones más nobles y hermosas que ha existido en la historia de la humanidad. Y sin lugar a dudas, tiene unas raíces evolutivas muy profundas, por cuanto “ni toda la crianza del mundo junta puede cambiar el hecho de que el 50% del potencial de su hijo es genético” (John Medina)
Genes
El debate que existe con relación al papel de lo interno y lo externo en el aprendizaje humano es casi tan antiguo como la psicología. Este debate ha estado caracterizado por el análisis del carácter aprendido o innato de la conducta humana, o si el desarrollo humano depende de lo genético o de lo social. Evidentemente, no podemos plantear el estado de la cuestión de una manera así tan extremas, ya que existen combinaciones de ambos factores que influyen en el desarrollo cerebral. La mayor incidencia de uno u otro depende de cada persona e influye una multitud de variables, factores y condiciones. La Universidad de Harvard revela que solo el 1,5% del genoma humano corresponde a genes. Esto es impresionante.
Mientras que los fieles conductistas ortodoxos sostienen que nuestro entorno es el factor determinante de todo comportamiento humano, los genetistas conductistas investigan la influencia que tienen nuestros genes en este aspecto.
Gracias al ahorro de energía por caminar en dos patas en vez de cuatro, desarrollamos el cerebro a niveles impensados. Pero el canal pélvico del homo sapiens se estrechó debido al imperativo de alcanzar el equilibrio necesario para caminar erguidos. Para las mujeres esto fue terrible, porque comenzó a tener partos muy dolorosos y mortales. Según los biólogos evolucionistas, esto generó una guerra entre la amplitud del canal de parto y el tamaño del cerebro. Si la cabeza del bebé era demasiado pequeña, este moriría, pero si era demasiado grande, la madre moriría.
En la década anterior se había especulado que el cuerpo humano estaba conformado por aproximadamente 100.000 genes, de los cuales se suponía que entre “50.000 y 70.000 participan en el funcionamiento del cerebro” (Peyser, y Underwood), lo cual ilustra el papel tan importante que tiene el genoma humano en nuestra estructura neurofisiológica. Sin embargo, los cálculos más recientes proponen que el genoma humano está compuesto de un número mucho menor de lo que se había especulado anteriormente, y que realmente es de unos 34.000 genes y no de 100.000, como se suponía en esos años. Por otro lado, “al momento de nacer, el cerebro de un niño tiene 100 mil millones de neuronas, casi tantas células nerviosas como el número de estrellas que hay en la Vía Láctea” (Nash).
En este número de células con las que nacemos, “existen más de 50 trillones de conexiones (sinapsis)” (Begley), lo que indica que antes de ser influidos por nuestro entorno, ya existían más de 50 trillones de conexiones en nuestro cerebro, las cuales juegan un papel fundamental en el desarrollo emocional, psicológico, intelectual y conductual. De hecho, nuestros genes tienen una influencia tan importante en el comportamiento humano que “actualmente los científicos calculan que los genes determinan alrededor del 50 por ciento de la personalidad de un niño” (Peyser, y Underwood), es decir “aunque la experiencia puede ser el arquitecto del comportamiento humano, parece que nuestros genes son su base” (Alper). De ahí que podemos afirmar que aproximadamente el 50 % de nuestros genes crean y configuran la estructura neurofisiológica de nuestro cerebro. Somos mitad configuración genética, biológica, y mitad configuración social, cultural.
Es innegable que el ser humano está conformado por una combinación de estas dos fuerzas interactivas: la experiencia y los genes, lo externo y lo interno, lo cultural y lo biológico, lo social y lo psicológico, pero mientras más aprendemos sobre genética y neurofisiología, más descubrimos con exactitud en qué grado los genes influyen realmente en nuestras emociones, percepciones, cogniciones, aprendizajes y comportamientos.
“El sistema nervioso tiene todo bajo control mediante impulsos nerviosos; el sistema endocrino lo hace mediante mensajes hormonales. Hay hormonas muy famosas: la testosterona, la progesterona, la oxitocina, la vasopresina, la hormona del crecimiento, por ejemplo. Como era de esperar, estos dos grandes sistemas están conectados: las hormonas influyen en el cerebro y el cerebro regula la producción de hormonas. Las hormonas influyen en la conducta y la conducta influye en las hormonas” (José Antonio Marina)
Casi todas las configuraciones conductuales humanas están definidas por la biología, en especial, por los sistemas hormonales. No existe la absoluta plasticidad cultural que a veces se defiende. Steven Pinker cuenta y documenta un dramático caso. Un niño de ocho meses perdió el pene en una circuncisión mal hecha. El relato continúa así:
Sus padres consultaron al famoso investigador John Money, quien había dicho que la naturaleza es una estrategia política de quienes están obligados a mantener el statu quo de las diferencias de sexo. Les aconsejó que dejaran que los médicos castraran al pequeño y le implantaran una vagina artificial, y los padres le educaron como a una niña sin contarle lo que había pasado.
En un artículo del New york Times de la época se decía que Brenda (a quien al nacer se le había puesto el nombre de Bruce) ha ido avanzando con satisfacción en su infancia como una auténtica niña. Los hechos se ocultaron hasta 1977, cuando se descubrió que desde muy pequeña, Brenda se sentía como un niño atrapado en un cuerpo de niña y un rol de género. Rasgaba los vestidos, rechazaba las muñecas, y prefería las armas, le gustaba jugar con chicos y hasta insistía en orinar de pie. A los 14 años se sentía tan desgraciada que decidió vivir su vida como chico o prefería morir, por lo que su padre le contó la verdad. Se sometió de nuevo a una serie de operaciones, asumió una identidad masculina y hoy está felizmente casado con una mujer.
Neuronas
El cerebro está conformado por miles de millones de células, de ellas, aproximadamente cien mil millones son neuronas. Casi todas las neuronas del cerebro se generan antes de nacer, durante los tres primeros meses de la gestación. Este proceso se denomina neurogénesis, y solo sobreviven aquellas que establecen conexiones con otras neuronas (sinapsis) e identifican los estímulos relevantes y significativos, que son alrededor de la mitad de las que nacen.
El ser humano nace con casi todas las neuronas que llegará a tener en su vida adulta, salvo las que se refieren al cerebelo y al hipocampo, cuyo número aumenta después del nacimiento. La reorganización de las neuronas y la formación de las conexiones son procesos muy intensos durante el primer año de vida del niño, posteriormente se eliminan las conexiones que no se utilizan, quedando solamente aquellas que son funcionales. Este proceso se estabiliza alrededor de los diez años (excepto en la corteza prefrontal, que prosigue hasta más allá de los 18 o 20 años). A este proceso de supresión de las neuronas se le llama poda.
¿Cómo hacen estas cosas las neuronas? Hemos dicho que, como todas las demás células del cuerpo, las neuronas funcionan como pequeñas baterías. “Hay una diferencia de voltaje (casi una décima parte de voltio) entre el interior y el exterior de la célula, siendo el interior más negativo. Cuando una neurona se activa, descarga un impulso, denominado potencial de acción. Entonces entran iones de sodio a toda prisa por poros de la membrana, invirtiendo brevemente el voltaje a través de la misma. Esto origina la liberación de sustancias químicas (neurotransmisores) desde el botón terminal de la neurona. Estas sustancias cruzan el espacio sináptico y son aceptadas por receptores de dendritas de otra neurona. Este es el «lenguaje» del cerebro: los potenciales de acción producen la «actividad» cerebral.” (Blackemore y Frith)
La durabilidad de la vida de las neuronas, y las conexiones entre éstas, depende de la acción humana, de nuestras interacciones, sobre todo aquellas que están relacionadas con los alimentos que ingerimos, la interacción lingüística, el esfuerzo mental, el aprendizaje musical, el deporte y la resolución de problemas. En efecto, si aprendemos otros idiomas, comemos sanamente, escuchamos música clásica, espiritual o que nos haga pensar, hacemos ejercicio físico con regularidad, resolvemos rompecabezas, crucigramas y acertijos, y enfrentamos retos, problemas o conflictos cognitivos; podemos lograr que nuestras neuronas vivan más de cien años.
Neuronas espejo
Unas semanas después de nacer, los bebés son capaces de imitar algunos de los gestos comunicativos de los adultos. Este potencial de los recién nacidos fue descubierto por el psicólogo Andrew Meltzoff, de la Universidad de Washington, Seattle, hace ya más de cuarenta años. En 1979, este notable psicólogo, sacó la lengua a un bebé de cuarenta y dos minutos de edad y luego tomó asiento para ver lo que ocurría. Asombrosamente, el bebé hizo lo mismo, sacó su lengua.
Meltzoff volvió a sacar la lengua. El bebé respondió nuevamente del mismo modo, sacando su lengua. Meltzoff descubrió que los bebés podían imitar desde el principio de su vida. Este es un hallazgo extraordinario. Si interactúas con algún bebé recién nacido, puedes llevar a cabo un experimento sorprendente. Míralo fijamente, atrae su interés, abre tu boca y sácale la lengua. Verás que el bebé te imita. Con apenas unos días de vida, los bebés pueden imitar expresiones faciales, como sacar la lengua o abrir la boca. “Hacia las diez semanas, empiezan a imitar las expresiones faciales mostrando emociones básicas, como felicidad (sonriendo) o enfado (frunciendo el ceño)” (Blackemore y Frith)
Aprovechando este hallazgo, Meltzoff diseñó una serie de experimentos, revelando que los bebés están preconfigurados para aprender y son sensibles a las influencias externas que garanticen este objetivo. Este investigador, construyó una caja de madera, cubierta por un tablero de plástico naranja, en la que insertó una luz. Si tocaba el tablero, la luz se encendía. Situó la caja entre una niña de un año y él mismo, y a continuación realizó un ejercicio inusual: se inclinó hacia delante y tocó con su frente la parte superior de la caja, que inmediatamente iluminó su interior. A la niña no se le permitía tocar la caja. En cambio, le pidió que ella y su madre abandonaran la habitación. Una semana más tarde, la madre y la niña volvieron al laboratorio, y Meltzoff colocó la caja entre la niña y él. En esta ocasión no hizo más que observar. La niña no lo dudó ni un instante: se inclinó y tocó la caja con su frente. Sólo había observado una vez aquel suceso, pero lo recordaba una semana más tarde. Todos los bebés son capaces de recordar eventos, una semana después de haber ocurrido.
Existen múltiples configuraciones cerebrales que subyacen la imitación. Algunos estudios de neuroimágenes han revelado que el hecho simple de observar a alguien moverse, activa determinadas áreas cerebrales similares a las activadas cuando uno se mueve. Las regiones motoras del cerebro se activan debido a la simple observación de movimientos, aunque el observador no se esté moviendo.
Un estudio de neuroimágenes realizado por Jean Decety y sus colegas de Francia puso develó que la actividad en las regiones motoras cerebrales se incrementa si el observador ve las acciones de alguien con la intención de imitarlas luego. De esta manera, cuando dos personas interaccionan una con otra, se activan simultáneamente las mismas configuraciones en ambos cerebros. Por ejemplo, cuando vemos a alguien que se está comiendo una pizza, nuestro cerebro no se limita a procesar la percepción visual de la mano más la pizza, sino que también reproduce la acción. Nuestro cerebro imita las acciones de otras personas aunque nosotros no lo hagamos. Esto es lo que sucede cuando alguien bosteza frente a ti, enseguida tú también bostezas, sin proponértelo. Esto es muy valioso, porque simular en el cerebro acciones observadas quizá nos podría ayudar a realizar dichas acciones. Supongamos que intentamos aprender a nadar sin poder observar primero a alguien nadando. Generalmente, aprender observando a alguien es más fácil que aprender escuchando una explicación o descripción verbal, por muy precisa y detallada que sean. Esto es así debido a que, cuando observamos la acción, ya el cerebro está preparado para imitarla.
Giacomo Rizzolatti, de Parma, Italia, descubrió hace algunos años, que ciertas neuronas de la corteza premotora (área involucrada en el control del movimiento) del cerebro de un mono se activan cuando éste ve a otro mono o a una persona tomar un objeto, aunque el propio mono no haga ningún movimiento. Estas células se denominan neuronas especulares o neuronas espejo, porque reflejan en el cerebro la conducta observada, como un espejo. Asimismo, Iacoboni ha realizado múltiples investigaciones sobre las neuronas espejo. En estos estudios, relaciona la empatía, la neuropolítica, el autismo y la imitación; y hace aportes y argumentaciones sorprendentes sobre cómo entendemos a los otros.
Los seres humanos somos imitadores innatos gracias a las neuronas espejo que nos permiten hacer exactamente lo que vemos. De ahí que nuestros hijos se parezcan a nosotros en muchos gestos, palabras, movimientos, etc. Los niños autistas no tienen neuronas espejo y de ahí su dificultad para imitar lo que es socialmente correcto. Tampoco son buenos observadores. En cambio, los cerebros sanos son excelentes observadores. Por eso es importante que los padres observemos muy bien nuestras propias conductas porque al final nuestros hijos van a hacer lo mismo.
Las neuronas espejo están distribuidas por todo el cerebro y se activan de manera simultánea, con la complicidad de nuestra memoria y las configuraciones emocionales, cuando observamos las experiencias de otras personas o sencillamente cuando escuchamos a alguien hablar de determinada acción. Es decir, las mismas áreas que se activan cuando bailamos, también se activan cuando vemos a alguien bailar, o sencillamente cuando alguien dice: estoy bailando.
Las neuronas espejo te permiten comprender una acción observada vivenciándola directamente, aunque en realidad no la estés vivenciando directamente. Constituyen la base neuronal de la empatía, que no es un fenómeno cursi, sino que tiene profundas raíces neurofisiológicas. Esto es verdaderamente asombroso. También están muy implicadas en la capacidad para interpretar los signos no verbales, en especial las expresiones faciales, y en la capacidad para comprender las intenciones de los demás.
