MENTE Y CEREBRO
RELACIÓN DE LA MENTE Y EL CEREBRO
La posición del cerebro en la filosofía
Por miles de años el ser humano creyó que el cerebro era simplemente una concha hueca,
rellena de flema y túneles por los que viajaban espíritus sibilantes responsables de los
pensamientos y la conducta del individuo, mientras el corazón era considerado el asiento del
alma, aquello que piensa, siente y le da calor al cuerpo. Hace 2500 años un filósofo griego
llamado Alcmaeon levantó su mirada del corazón hacia la cabeza declarando que todos los
sentidos están conectados con el cerebro.
Además de los espíritus, los médicos creían en ese entonces que el cuerpo estaba
lleno de combinaciones de elementos, los llamados humores, la bilis amarilla, la bilis negra, la
sangre y la flema, cada uno de ellos con cualidades de humedad y temperatura. Hipócrates creía
que la buena salud era cuestión de balancear estos humores. Si el cerebro, hecho sobre todo de
flema, se volvía muy húmedo, podía darse lugar a la epilepsia. Si la flema se movía del cerebro a
otras partes del cuerpo, la persona podía enfermar de tuberculosis u otra enfermedad.
Platón fue uno de los discípulos más distinguidos de Alcmaeon. Él le dio al cerebro un lugar
central en el cosmos. En su diálogo Timeo, Platón describe al cosmos como algo viviente, creado
por un artesano divino, completo con su propia alma inmortal.
De hecho uno de los alumnos más conocidos de Platón, Aristóteles, puso al corazón
en el centro de su filosofía.
Para Aristóteles el cerebro no cuadraba con su concepción del alma. Para él el alma era la forma
de las cosas vivientes, como la forma de una casa emerge cuando las piedras se combinan de
cierta manera, y esta forma desaparece si las piedras se separan. El alma, como la forma de la
casa, estaba en todos lados y en ninguno en particular. Además, como las criaturas son diferentes,
tienen distinta forma. Debía haber diferentes tipos de almas. Clasificó a las especies según las
facultades de sus almas, de inferiores a superiores. Las plantas estaban en el primer escalón
ya que tenían solamente almas vegetativas que no hacían más que permitir el crecimiento, la
reparación y la reproducción. Los animales eran superiores porque tenían facultades sensoriales:
podían ver, oír, gustar y sentir, podían volar, nadar o deslizarse. Los seres humanos estaban solos
en el ápice del mundo natural, con un alma equipada con facultades que incluían la razón y la
voluntad, lo que hoy en día llamaríamos una mente.
Para Aristóteles, aunque el alma estaba en todos lados y en ninguno a la vez, partes específicas
del cuerpo llevaban a cabo sus funciones y consideraba que el cerebro no podía ser el asiento
del alma, ya que a partir de sus disecciones había observado que aún animales con pequeños
cerebros podían percibir el mundo y actuar en consecuencia. El corazón,
al contrario, le parecía un lugar mucho más lógico para las facultades del alma racional. Aristóteles veía una conexión entre el calor y la inteligencia. Consideraba que a
través de los vasos sanguíneos el corazón podía gobernar todas las sensaciones, movimientos y
emociones. Al cerebro lo consideraba como un sistema de enfriamiento.
Esa persona fue Galeno, un joven doctor nacido en Pérgamo en lo que hoy es Turquía, de padres
griegos y bajo el imperio romano. Empezó a estudiar medicina desde los dieciséis años, viajó a
Alejandría para estudiar a los antiguos médicos griegos. No podía hacer necropsias, pues a los
romanos les horrorizaban todavía más que a los griegos. Galeno entendió el cerebro mucho mejor que cualquier otra persona de la antigüedad, pero no
era un neurocientífico moderno vestido de toga. Para él, el cerebro no era más que una bomba la inteligencia estaba alojada en los espacios huecos del cerebro, los ventrículos.
En 1537, un anatomista de veintitrés años reconoció que Galeno no era perfecto. Se llamaba
Andrés Vesalio, profesor en la Universidad de Padua. Vesalio se bajaba de su cátedra para mostrar
a sus estudiantes los detalles finos de la anatomía de los cadáveres humanos. Vesalio rehízo el trabajo de Galeno e ilustró un libro que lo convirtió en el médico más famoso de
Europa: Siete libros sobre la estructura del cuerpo humano. Sin embargo, había muchos errores
en sus diseños sobre todo en el cerebro, pues al irlo disecando, el tejido cerebral también iba
decayendo.
Cerebro
La corteza cerebral, el tálamo, el hipotálamo, la hipófisis, los núcleos basales, el tallo cerebral, el
cerebelo, y los sistemas nerviosos periféricos simpáticos y
parasimpáticos constituyen una intricada e interconectada
red que soporta la actividad nerviosa y mental.
La función transductora de la membrana neuronal y
neuroglial se establece mediante receptores, canales iónicos, proteínas informacionales y mensajeros que internalizan señales hacia el interior de la neurona y la glía. Existe
en la membrana neuronal una difusión bidireccional de iones a través de los canales iónicos los cuales originan potenciales de acción de naturaleza excitatoria o inhibitoria,
por lo cual se le considera una membrana excitable. En la superficie externa de la
membrana neuronal se realizan los procesos de unión antígeno-anticuerpo, lo cual representa una forma de memoria celular.
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| Membrana neuronal (ejemplo) |
Los microtúbulos constituyen el esqueleto
interno de las células nerviosas que mantienen la posiciónde los organelos citoplasmáticos, participan como estructuras guías en el transporte de organelos del cuerpo celular a las prolongaciones axonal y dendríticas mediante moléculas motoras como la kinesina, dineina y miosina, y además participan como elementos motores de cilios y flagelos en organismos unicelulares, así como en la división celular.
Los microtúbulos neuronales han sido postulados
según la hipótesis cuántica de Penrose and Hameroff
(1997) como las estructuras responsables de la conciencia.
Estos Autores propusieron en 1996 la teoría de la reducción objetiva orquestada (Orch OR) para explicar la conciencia en nuestro cerebro conceptualizada como un fenómeno de computación cuántica en el citoesqueleto de
las neuronas y sus axones, formado por una red de microtúbulos, cuyas paredes están formadas por cadenas de
alfa y beta tubulina (Hameroff, 2006). Según estos autores, la computación cuántica sería resultado de la sincronización de estados coherentes de Frölich entre microtúbulos, un entrelazamiento cuántico entre sus macrofunciones de ondas cuánticas. La decoherencia cuántica provocaría la reducción (colapso) de estas macrofunciones de
onda, produciendo la señal sináptica que conduce al estado de conciencia. Proponen que la llamada condensación
de Frölich es responsable de la formación de un estado
cuántico macroscópico (a escala macromolecular) similar a un estado de la materia llamado condensado de Bose-Einstein.
Las dendritas representan una continuación del cuerpo
neuronal y contienen las mismas estructuras submicroscópicas presentes en el soma neuronal, tales como ribosomas, citoesqueleto y mitocondrias alargadas. Los tallos
dendríticos exhiben prolongaciones colaterales dotadas
de espinas dendríticas, sobre las cuales se establecen sinapsis axo-dendríticas y axoespinodendríticas. En pacientes con retardo mental y durante el proceso de envejecimiento, se observan además alteraciones morfológicas y disminución
del número de espinas dendríticas.
Una novedosa disciplina emergente lo constituye la genética del comportamiento. Un gen contiene el código específico de un producto funcional. Hyden (1959, 1961, citado por Gaito, 1966) postuló la hipótesis inicial sobre la memoria dada por un cambio en las bases del ácido ribonucleico. Posteriormente, Hyden y Egyházi, 1964, citado por Gaito, 1966) mostraron experimentalmente en neuronas y células gliales la producción de ARN específico durante el aprendizaje de ratas entrenadas para obtener alimento. Observaciones similares fueron reportadas por Gaito (1966).
Una novedosa disciplina emergente lo constituye la genética del comportamiento. Un gen contiene el código específico de un producto funcional. Hyden (1959, 1961, citado por Gaito, 1966) postuló la hipótesis inicial sobre la memoria dada por un cambio en las bases del ácido ribonucleico. Posteriormente, Hyden y Egyházi, 1964, citado por Gaito, 1966) mostraron experimentalmente en neuronas y células gliales la producción de ARN específico durante el aprendizaje de ratas entrenadas para obtener alimento. Observaciones similares fueron reportadas por Gaito (1966).
Altman (1966) distinguió tres teorías sobre el almacenamiento neural de la memoria: intraneuronal, extraneuronal e interneuronal. La teoría intraneuronal está basada
en el almacenamiento hereditario en el ADN. La teoría
extraneuronal en el papel ejercido por las células gliales y
la teoría interneuronal está basada en la formación de
nuevos circuitos neurales. Cameron y colaboradores
(1966) tambén enfatizaron el papel del ARN como la base
molecular de la memoria. Bonner (1966) consideró que el
aumento del ARN y las proteínas está en relación con la
memoria de largo plazo.
Memoria y aprendizaje
Las investigaciones de Eric Kandel, Premio Nobel de
Medicina y Fisiología y colaboradores (1991-2006) han
provisto nuevas concepciones sobre el correlato neural de
la memoria. Según Kandel “los estímulos sensoriales y sociales ejercen un efecto constante sobre el cerebro y tienen
consecuencias de diversa intensidad y duración”; la más
clara sería el efecto del aprendizaje; sobre este señala: “la
capacidad de aprender a partir de la experiencia es, sin
duda, el aspecto más notable del comportamiento humano.
Además se cree que muchos de los problemas emocionales y psicológicos son aprendidos (resultado de la experiencia). Kandel hace referencia a estudios
experimentales realizados sobre dos modelos simples de
aprendizaje: habituación y sensibilización. La habituación
es la forma más sencilla de aprendizaje, consiste en “una
disminución de la respuesta conductual que resulta de la
presentación repetida del estímulo inicial, en aprender a
identificar e ignorar estímulos que han dejado de ser novedad y han perdido significado.
Mientras que la habituación a
corto plazo se produce por una disminución transitoria de
la eficacia sináptica, en la habituación a largo plazo hay
una profunda y prolongada inactivación funcional de una
conexión previamente existente. Estos datos proporcionan indicios claros de que con el tiempo la alteración de la
eficacia sináptica puede servir de base a un tipo específico
de memoria a largo plazo.
En este sentido plantea el Autor que el
aprendizaje de la sensibilización y la habituación modifica la eficacia funcional de conexiones sinápticas químicas
previamente existentes y lo hace modulando la entrada
de calcio en las terminaciones presinápticas. Es fundamental, en este contexto de descubrimiento, que el
aprendizaje no se lleva a cabo por un reajuste anatómico
radical del sistema nervioso. No se crean ni se destruyen
neuronas ni sinapsis.
Conciencia
Las neuronas, las células gliales y las sinapsis químicas
son unidades de información en el cerebro. La conciencia
es una propiedad emergente del cerebro que se alcanza
cuando se obtiene un nivel de complejidad en las redes
neuronales. La idea básica es que la mente parece ser actividad computacional en el cerebro. No obstante tal hipótesis omite ciertos detalles neurofisológicos, tales como el
papel de las células gliales, uniones dendro-dendríticas, y
uniones electrotónicas tipo gap junctions.
Emociones
Las emociones son respuestas químicas y neuronales
complejas, cuya función fundamental es adaptativa. Ellas
organizan tanto el pensamiento como la acción con el fin
de evolucionar en la vida de la manera más adecuada y óptima. Las emociones están francamente afectadas por la
actividad en el tálamo, en el mismo centro del cerebro; en
el hipotálamo, justamente debajo de aquél; en el sistema
límbico, una serie de formaciones radicadas alrededor de
éstos; y en el sistema reticular, grupo de células nerviosas
en el tronco del cerebro que se extiende mucho más abajo
por la médula.
Walter Cannon (1915 a,b) subrayó posteriormente el papel del tálamo y del hipotálamo en la organización de las conductas emocionales. En el estado emocional se puede distinguir sensaciones
físicas (respuestas autónomas, endocrinas y motoras), en
las cuales participan el núcleo amigdalino y el hipotálamo,
y sensaciones conscientes que involucran la corteza cerebral, parte por la circunvolución del cíngulo y parte por los
lóbulos frontales.
Los afectos son borrascas emotivas de duración limitada que se acompañan de marcados e intensos signos somáticos de carácter expresivo (ej.: un ataque de ira). Los estados de ánimo (el temple anímico) son más persistentes y
sus manifestaciones somáticas menos llamativas e intensas, por lo menos en lo que respecta a los signos viscerales
(por ejemplo: el optimismo o la visión angustiada de la
vida).
Los sentimientos se caracterizan por su infinita riqueza de contenido, por desarrollarse muy “dentro” de la
esfera íntima y por estar casi totalmente desligados de manifestaciones somáticas viscerales, por ejemplo el goce
que provoca el aroma de una flor y la profunda conmoción
espiritual que surge ante la contemplación de una obra de
arte. Las emociones se clasifican en primarias y secundarias,
siendo las primeras originadas en la amígdala y la corteza
singular anterior, las cuales se dividen en 6 tipos universales, explicando así la similitud de la expresión emocional
en todos los individuos y culturas. Las segundas se originan de preferencia en la corteza prefrontal y requieren de
la cognición para desarrollarse, dándole un sello social a la
personalidad.
Los experimentos en animales muestran, por ejemplo,
como al estimular puntos dentro de formaciones anatómicas específicas, según demostró dramáticamente, el destacado investigador español José María Delgado de la Universidad Pablo de Olavide en Sevilla España (Delgado et
al., 1998), se logran efectos completamente opuestos
(Agresividad y sumisión por ejemplo) con solo mover un
poquito sus electrodos. Una corriente, en una sección del
sistema límbico, precipitará una escena terrible de furia en
el animal estimulado volviéndose contra sus compañeros.
Al mover un poco el electrodo se producen, en el mismo
animal, demostraciones de afecto. Otra famosa serie de
experimentos con EEC la llevaron a cabo James Olds y Peter Milner (1954) en la Universidad McGill de Montreal.
Trabajando con ratas descubrieron accidentalmente que en una parte del cerebro radica lo que se llamaría el “Centro cerebral del placer”. Por ejemplo el estudio de la región septal que se encuentra anterior al tálamo muestra
que dentro de ella se encuentran los centros del orgasmo
(cuatro para las mujeres y uno para los hombres). Esta
área ha sido asociada con diferentes tipos de sensaciones
placenteras, mayormente aquellas relacionadas con las experiencias sexuales.
Teorías
Teoría de la Mente de Searle
Es según Searle, una “propiedad emergente” de la
organización biológica. La conciencia está causada por
procesos neuronales de bajo nivel en el cerebro, y es ella
misma un rasgo del cerebro. Puesto que es un rasgo que
surge, emergente, a partir de ciertas actividades neuronales, podemos concebirla como una “propiedad emergente” del cerebro. Searle rechaza la idea que la mente humana sea un
computador digital; o, en otras palabras, que la mente sea
un programa (software) de ordenador. Por esto la mente no es un ordenador, porque
tiene algo más, tiene Semántica. El ordenador produce
una pura manipulación gramatical de símbolos, sin sensibilidad ni conciencia; pero el cerebro produce algo más:
produce los qualia (estados cualitativos).
Teoría de la Conciencia de Edelman
Edelman (1993) describe la “conciencia primaria” y
después la “conciencia de orden superior”. De esta forma
evolutiva el cerebro va configurando poco a poco su “cartografía global” que es una cartografía de engramas.
Como consecuencia de esta activación de los mapas que
soportan percepciones en tiempo real, recuerdos de percepciones, emociones, cogniciones referidas a eventos
percibidos en el mundo, pensamientos, etc., aparece la
compleja actividad psíquica que se evoca en el sujeto a medida que las múltiples vías de reingreso conectan los sistemas de mapas construidos con una cartografía lógica que
permite hacer uso de ellos para sobrevivir en el mundo
real.
Rodolfo Llinás y el concepto de oscilación
neuronal
El núcleo de mi tesis –expresa Llinás– radica en el concepto de oscilación neuronal, como la de las cuerdas de
una guitarra o de un piano cuando las pulsamos. Las neuronas tienen una actividad oscilatoria y eléctrica intrínseca, es decir, connatural a ellas, y generan una especie de
danzas o frecuencias oscilatorias que llamaremos «estado
funcional».
Por ejemplo, los pensamientos, las emociones,
la conciencia de sí mismos o el «yo» son estados funcionales del cerebro. Como cigarras que suenan al unísono, varios grupos de neuronas, incluso distantes unas de otras,
oscilan o danzan simultáneamente, creando una especie
de resonancia. La simultaneidad de la actividad neuronal
(es decir, la sincronía entre esta danza de grupos de neuronas) es la raíz neurobiológica de la cognición, o sea, de
nuestra capacidad de conocer. Lo que llamamos «yo» o
autoconciencia es una de tantas danzas neuronales o estados funcionales del cerebro.
Aunque el estado funcional que denominamos «mente» es modulado por los sentidos, también es
generado, de manera especial, por esas oscilaciones neuronales. Por tal razón se podría decir que la realidad no
sólo está «allá afuera», sino que vivimos en una especie de
realidad virtual. Es decir, no es tan distinto estar despierto
que estar dormido. El cerebro utiliza los sentidos para
apropiarse de la riqueza del mundo, pero no se limita a
ellos.
Concepto de la mente en Antonio Damasio
“Mi idea, según Damasio (1994,1999), es que poseer
una mente significa que un organismo forma representaciones neurales que pueden convertirse en imágenes, ser
manipuladas en un proceso denominado pensamiento, y
eventualmente influir en el comportamiento al ayudar a
predecir el futuro, planificar en consecuencia y elegir la siguiente acción.
Según Damasio, la conciencia es así, la unificación integrada de los sistemas sensitivos: la unificación integrada
de las diferentes modalidades sensitivas, internas y externas, así como la ordenación de ese “universo sensitivo”
como perteneciente a un ser propietario-actor (afector-efector).
“La neurobiología de la conciencia afronta, pues, dos
problemas: el problema de cómo se genera la película de la
mente y el problema de cómo genera también el cerebro la
sensación de que hay un propietario y observador de la película”. “La conciencia –nos dice Damasio– no es monolítica, o por lo menos no en los humanos: puede trocearse en tipos simples y complejos y las
pruebas neurológicas hacen que este troceado sea transparente.
La relación entre el cerebro y la mente
Otra cuestión que intriga es cómo llegamos a ser tan diferentes unos de otros. Trabajos recientes
vuelven obsoleta la antigua discusión entre aspectos genéticos y medio ambiente. La organización
del sistema nervioso en el período embrionario es una compleja danza entre muchos elementos
que se dan en un tiempo y un espacio particulares. Las combinaciones son prácticamente
infinitas. Por eso hasta los gemelos homocigotos son distintos. Encontramos que para explicar las
diferencias y el funcionamiento del sistema nervioso es necesario hablar de sistema complejos,
de redes y circuitos.
La relación entre mente y cuerpo ha pasado por varias etapas en las que se le han dado diferentes
soluciones. Se puede sintetizar en tres soluciones: la del idealismo, el materialismo y el dualismo.
El idealismo es monista en el sentido de que el cosmos consiste en una sola sustancia espiritual,
como lo establecen los Vedas. El materialismo de los griegos presocráticos supone lo mismo
pero la sustancia es física. El dualismo afirma que el mundo es esencialmente dual, hecho de
una sustancia material y otra espiritual que puede entrar en contacto en el ser humano. Esta es
la visión aristotélica y escolástica.
Hay, sin embargo, otra alternativa, que es el monismo neutral que expone Spinoza, filósofo del
siglo XVII, dice por ejemplo: la mente y el cuerpo son uno y el mismo individuo que se concibe ya
bajo el atributo del pensamiento, ya bajo el de la extensión. Después: La mente no se conoce a sí
misma, sino en cuanto percibe las afecciones del cuerpo. En términos de la neurobiología actual,
para José Luis Díaz se diría que un contenido de conciencia sería una percepción directa de una
modificación cerebral.
En este caso ni la mente es material ni la materia mental, ni el proceso
cerebral es causa o efecto del proceso consciente, ni son paralelos o idénticos, ya que se trata
de un solo evento con varias facetas. Para este neurocientífico mexicano se pueden distinguir al
menos tres abordajes diferentes: la mente, el cerebro y la conducta. El primero genera teorías
estructurales como el modelo freudiano, el segundo es el abordaje fisiológico y se refiere a la
localización cerebral de operaciones mentales como la percepción, la emoción y el lenguaje y
finalmente está el enfoque que pretende describir y teorizar sobre el flujo de las experiencias, la actividad cerebral o la expresión de la acción en tanto ocurren en el tiempo.
Los tres fenómenos aparentemente dispares: la mente, el cerebro y la conducta están constituidos
por procesos y características generales comunes por ser pautas espacio temporales de actividad.
Díaz sugiere que constituyen aspectos diversos de un proceso unitario, es decir, un fenómeno
simultáneamente físico y psíquico, psicofísico. Podríamos definir a un sistema consciente como
aquel que es capaz, en forma autónoma, de captar, decodificar, procesar, almacenar, replantear
y emitir información a su medida y con ello, transformarse y transformarlo.
Conclusión:
Esta relación es compleja y con muchas estructuras anatómicas que proveen de soporte y vías para que una u otra puedan funcionar correctamente, y si bien hay teorías que pueden explicar los procesos, aun hay lagunas ya que no se ha podido abarcar todos los aspectos, dejando dudas y preguntas por realizar aún.
Bibliografía:
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- Giménez-Amaya, J. M., & Murillo, J. I. (2007). Mente y cerebro en la Neurociencia contemporánea. Una aproximación a su estudio interdisciplinar.
- Alegre, A., & Zumaeta, P. (2015). La relación mente-cerebro: Una propuesta de solución basada en formas de neguentropía intra y extra individuales. Propósitos y Representaciones, 3(1), 265-311. doi: http://dx.doi.org/10.20511/pyr2015.v3n1.73
- De La Fuente, R. (2015). Psicología Médica (Decimosexta edición). Fondo de Cultura Económica. Ciudad de México. Págs. 11-30
- NOYOLA, M. M. G. (2011). Cerebro y mente en el siglo XXI.