Rompecabezas cortical

Claudio Gutiérrez

¿Sabía usted que nuestra corteza cerebral, esa suave materia rosada que recubre el cerebro y con la cual pensamos, está construida exactamente con las mismas piezas con que están hechas las cortezas cerebrales de todos los otros mamíferos?

Un "lego" en nuestro cerebro

La corteza cerebral humana tiene un grueso promedio de unos tres milímetros, igual para todos los mamíferos, y su extensión en el hombre, si pudiéramos aplancharla, es apenas un poco más grande que un pañuelo de hombre. Está dividida en dos partes, una en cada lado de la cabeza. Naturalmente, debe arrugarse para caber dentro del cráneo, pero ello ofrece la ventaja de acercar entre sí a neuronas de diferentes áreas.

Todo ocurre como si el cerebro de un chimpancé, pero también el de una vaca, un gato, un león, una ballena, o un ser humano hubieran sido construidos usando un mismo catálogo de piezas. Increíble, ¿no es cierto? Y sin embargo, esa es la conclusión a que han llegado en los últimos años los investigadores que estudian el cerebro. Por ejemplo Jean-Pierre Changeux, del Instituto Pasteur, escribe que "las redes de neuronas corticales parecen construidas no solo a partir de un mismo catálogo de 'Meccano' sino también del mismo número de ellas en cualquiera de las áreas de la corteza". (CHANGEUX 83)

Cuando decimos "mamíferos" pensamos directamente en la vaca, tal vez porque tiene unas mamas tan grandes. Es un animal inteligente, puede aprender a halar una cuerda para obtener su comida, por ejemplo. Pero desde luego no es tan inteligente como nosotros. Su cerebro es más pequeño, pero prácticamente todos sus componentes son iguales a los del nuestro. Todos hemos comido alguna vez sesos, que no son ni más ni menos que cerebro de vaca. No hay mayor diferencia cualitativa entre los componentes de ese cerebro y los componentes del cerebro humano.

Mismas piezas y forma de engancharlas

Vayamos ahora pieza por pieza. En primer lugar están las neuronas; son las células nerviosas, tan pequeñas que caben como 60 000 en un milímetro cúbico de corteza. Las hay de distintas clases, con nombres diversos que no hay necesidad de mencionar aquí. Pues bien, todas esas clases de neuronas que encontramos en nuestro cerebro las encontramos también en el cerebro de cualquier miembro de la clase zoológica de los mamíferos. Contrariamente a lo que esperaban los primeros citólogos (así llamamos a las personas que estudian las células), por ejemplo el famoso científico español Ramón y Cajal, hasta la fecha no se ha podido encontrar ningún tipo de neurona propio en exclusividad de la corteza humana.

Las células nerviosas o neuronas tienen como función esencial la comunicación. Son como los hilos de un teléfono, o mejor aun como las conexiones internas de una computadora. Esa comunicación la realizan en parte con electricidad, a lo largo de sus dos clases de terminaciones, las de entrada, llamadas dendritas, y la de salida, llamada axón; y en parte por el envío de sustancias químicas a través del espacio interneuronal que se llama sinapsis.

Los impulsos eléctricos que circulan en nuestro sistema nervioso son de igual naturaleza en todas las neuronas. Se producen de forma intermitente, a manera de espasmos, cada vez que el grado de excitación de la neurona alcanza un cierto nivel. La excitación de la neurona se produce por influencia de otras neuronas cuyas terminaciones están suficientemente cercanas a los aparatos receptores de la neurona en cuestión. Una vez que la neurona se dispara, transmitiendo su estado de excitación hacia otras neuronas con las que está en proximidad, entra inmediatamente en una especie de letargo, período llamado latencia, durante el cual reconstituye sus capacidades eléctricas. Ese descanso dura un período muy corto y enseguida la neurona está lista para dispararse de nuevo. Más detalles sobre las neuronas pueden consultarse el apéndice respectivo ^(a).

Es interesante subrayar que la función de las neuronas es básicamente la misma en todas partes del cerebro, y en realidad en todo el sistema nervioso. Lo que trasmite una neurona del nervio óptico, por ejemplo, no es nada distinto de lo que transmite una neurona del nervio auditivo; en ambos casos transmite simplemente su estado de excitación. Es como si cada neurona del organismo no tuviera más que un mensaje que dar a sus colegas, a saber: ¡Caramba, qué excitada estoy! Las diferencias cualitativas resultantes, lo que sentimos como imagen visual o sonido, por ejemplo, son resultado de la interacción de muchísimas neuronas en toda la inmensa configuración de la red cerebral.

Esto puede parecer extraño porque lo que sentimos como resultado de uno u otro sentido, digamos la vista y el oído, nos parece muy diferente. Pero nada en la neurona difiere por estar situada en un circuito o en otro, toda la distinción de cualidad es creada en nuestra conciencia por la manera en que las neuronas están interconectadas, no por su naturaleza intrínseca. Dentro de cada uno de sus tipos (de los que hay muy pocos), son todas intercambiables entre sí. Esto es tan así que el mismo reputado neurólogo Changeux se atreve a afirmar lo siguiente: "Si fuera posible conectar el ojo sobre el extremo central del nervio auditivo, uno 'oiría'⁽¹⁾, es decir tendría una sensación de sonoridad, con el ojo. En otros términos, una vez franqueados los límites del organismo, la especificidad de la señal física queda codificada en la conectividad y su intensidad y evolución en el tiempo, por los impulsos...".

Curiosamente, lo mismo sucede en una computadora: las corrientes eléctricas que determinan una imagen en la pantalla, una impresión en papel o un sonido en un parlante, son exactamente de la misma naturaleza. Hasta tal punto es así, que –en teoría– si cambiamos el destino de un cable y en vez de dirigirse a una impresora lo conectamos con un altoparlante, lo que produciremos será un ruido y no unas letras sobre el papel. Pero por favor no trate de hacer usted este experimento en su computadora porque estoy seguro que su garantía no cubre los daños que pudieran resultar.

Agreguemos finalmente, en relación con el tema de la conducción eléctrica nerviosa, que la que opera en el cerebro humano es totalmente equivalente a la que anima los cerebros del calamar o de la mosca drosófila: sus características particulares no están restringidas a la clase de los mamíferos.

En cuanto a las sustancias químicas que llevan mensajes de una neurona a otra, los cuales se llaman neurotransmisores, son de muy diversas clases. Por ejemplo, algunas clases son excitativas y otras más bien inhibitorias, unas aumentan y otras disminuyen el estado de excitación de las neuronas con que entran en contacto. Pero tampoco ni una sola de esas clases de neurotransmisor es exclusivamente humana, ¡absolutamente ninguna! Igualmente, tampoco las estaciones emisoras o receptoras de esas sustancias, que existen en la superficie de las neuronas para posibilitar la comunicación, de las que hay de muy diversas clases, son exclusivas de nuestra especie, ¡ni una sola de sus clases! Otra vez en palabras de Changeux, "al nivel de los mecanismos elementales de la comunicación nerviosa, nada distingue al hombre de los animales: ningún neurotransmisor, ningún receptor o canal iónico ⁽^b⁾ es exclusivo del hombre".

¡Viva la diferencia!

Entonces, ¿por qué somos tan diferentes de los otros mamíferos en cuanto a capacidad intelectual? Está es la gran pregunta. Si no hay diferencias de cualidad, parecería que la respuesta habría que buscarla en diferencias de cantidad: la mayor superficie cortical en el cerebro del hombre que implica un número tres o cuatro veces mayor de neuronas con respecto al del chimpancé. No obstante, otros factores distintos de volumen cerebral deben también contribuir a explicar nuestra más amplia y aguda inteligencia. Mencionemos algunos de ellos:

1. La gran velocidad (en la escala de la evolución) con que el volumen del cerebro aumentó en nuestro linaje, sin proporción con la variación en las dimensiones del cuerpo. Ello habría tenido extraordinarias consecuencias que ha explorado Terrence W. Deacon (DEACON 97) y resumimos en otra parte de esta obra ⁽^c⁾.

2. Parte importante del desarrollo cerebral del organismo individual humano ocurre después del nacimiento del bebé, exponiéndolo a estímulos sociales considerables por parte de la familia extendida, especialmente en el orden de la comunicación afectiva y el aprendizaje del lenguaje. (ALLMAN 00)

3. El aspecto cuantitativo a tomar en cuenta no es solamente el tamaño de la corteza (número de neuronas) sino también a su conectividad (número de enlaces de neurona a neurona). Ante este tipo de cantidad jerarquizada algunas personas prefieren hablar más bien de propiedades emergentes. (BUNGE 60) No obstante, sigue siendo cierto que el número de conexiones es una función exponencial del número de elementos⁽^d⁾.

4. Muchas de las conexiones entre grupos de neuronas (áreas corticales) en nuestro cerebro son reentrantes (de ida y vuelta), más que en el de otros primates. (CRICK 94) Aquí también existe la opción de calificar esta circunstancia como cualitativa en vez de cuantitativa, a pesar de que los tipos de elementos constructivos (legos) de los cerebros comparados sigan siendo los mismos. ⁽²⁾

Notas

Nota 1: La razón por la que el célebre neurólogo pone entrecomillada la palabra "oiría" es que el objeto de la sensación serían ondas luminosas, no sonido. Los circuitos nerviosos dentro del cerebro son distintos para la vista y para el oído, por lo que la percepción creada por este experimento imaginario no sería reconocible como lo que de hecho percibimos normalmente por alguno de estos dos sentidos.

Nota 2: Debemos agregar a esta lista el importante descubrimiento, posterior a la redacción del ensayo, de que la intensidad de la expresión genética (cantidad de diferentes proteínas producidas por los mismos genes) es muy distinta en diversos cerebros y definitivamente mayor en el cerebro humano. Así lo ha reportado en la edición del 12 de abril de 2002 de la revista Science un grupo de investigadores dirigido por Svante Pääbo, del Instituto Max Plank de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania. (PAABO 02) Aunque estos autores no lo mencionan en su informe, el mecanismo que origina esta mayor productividad proteica de los genes de las áreas cerebrales de Homo sapiens está muy probablemente relacionado con la mayor capacidad de la célula humana para hacer episajes alternativos^(b) en el momento de crear los mensajes de ARN que sirven de fundamento a la creación de proteínas. Nota de 2002.

Referencias

Nota a: La célula nerviosa en Apéndices de la cuarta colección.

Nota b: La célula nerviosa en Apéndices de la cuarta colección.

Nota c: El desbordamiento del cerebro humano en Ideas, cuerpos y cerebros del bloque b, cuarta colección.

Nota d: Un nuevo "conócete a ti mismo" en El cerebro y la mente del bloque a, cuarta colección.