martes, abril 21, 2009

Imaginación y recuerdos

A mediados del siglo pasado, un canadiense de nombre Donald O.Hebb propuso la idea de que las sinapsis o espacios de unión entre las neuronas se reforzaban con el uso, contribuyendo a la formación de los recuerdos. Desde entonces han venido muchas confirmaciones experimentales de esta intuición, como las del sueco Timothy Bliss, que lo comprobó en conejos y denominó al proceso de reforzamiento Potenciación a largo plazo (LTP; Long Term Potentiation) o las del austriaco Eric Kandel, que estudió en las neuronas gigantes de la Aplysia el proceso molecular de refuerzo sináptico.

El nombre "Sinapsis" fue introducido en la neurociencia por el eminente fisiólogo inglés Sir Charles Sherrington, que lo tomó –cómo no- de los griegos. Significaba, entre esos pioneros de tantas cosas, "broche". Aparte de la belleza del término, de su sonoridad deliciosa, es absolutamente preciso en su significación. Las sinapsis son uniones que se hacen y deshacen, como se cierra y abre un broche. A esta flexibilidad se la denomina plasticidad neuronal. El aprendizaje y la memoria deben todo a este proceso múltiple de apertura y cierre de sinapsis dentro del sistema nervioso central.

La teoría neuronal del español Santiago Ramón y Cajal, que postulaba, entre otras cosas, que las neuronas eran células aisladas unas de otras, se vio fortalecida por el descubrimiento de las sinapsis. Al ser estas un espacio entre células representaban sus respectivos límites. Sin embargo las ideas alternativas del italiano Camilo Golgi no eran del todo desacertadas, como decía el americano R. Douglas Fields en uno de sus artículos para Scientific American. Golgi proponía que el sistema nervioso era una red, que las neuronas formaban retículas, que no estaban aisladas, sino que eran parte de un continuo. Fue paradójicamente el método de tinción que él descubrió (la tinción de Golgi) el que utilizó Cajal para mostrar al mundo las neuronas separadas, como células únicas, y hacer prevalecer la teoría neuronal.

Las neuronas forman, en efecto, redes, y no están solas. En lugar de hablar de plasticidad neuronal habría que hablar de plasticidad neural (neuronal y glial), incluyendo por tanto en esta plasticidad a las células de la glia, como dice el bioquímico español Manuel Nieto Sampedro. El recuerdo no se forma exclusivamente por la acción de unas neuronas sobre otras, sino por la acción conjunta de las neuronas y la glia en redes de gran complejidad y amplitud. La glia también se ve afectada por neurotransmisores y también los difunde, e incluso algunas células gliales tienen potenciales de acción (mecanismo de comunicación de las neuronas). El complejo neurona-célula glial es indisociable. Un dato curioso es que el cerebro de Einstein se distingue de los cerebros de otras personas en su mayor densidad de células gliales.

Por otra parte se puede hablar de redes en un sentido algo más etéreo pero no menos real. El fructífero grupo de trabajo italo-americano formado por el médico Gerald M. Edelman y el físico Giulio Tononi ha propuesto la interesante hipótesis del núcleo dinámico sobre la consciencia, de la que se pueden extraer algunos aspectos fundamentales para la memoria.

Definen Edelman y Tononi, en su obra "El Universo de la Conciencia" el núcleo dinámico como el resultado de la actividad de grupos de neuronas que forman agrupaciones funcionales. Estas agrupaciones se caracterizan por la presencia de fuertes interacciones durante períodos de centenares de milisegundos. Estas se suceden variando levemente su composición pero manteniendo una integración. El resultado es el núcleo dinámico.

La integración se genera sobre todo, aunque no de forma exclusiva, según observaciones de Edelman y Tononi, en el sistema talamocortical.

El cerebro crea de continuo agrupaciones de neuronas, mapas, tanto para las actividades conscientes como para las inconscientes. Estos mapas no son unidimensionales, ni siquiera tridimensionales (por eso de la estructura tridimensional de la red), sino tetradimensionales, puesto que no son siempre iguales, sino que varían constantemente pese a mantener un núcleo común, y lo hacen tanto aleatoriamente como siguiendo un patrón, aspecto este que habremos de distinguir más adelante. Asimismo la intervención de las células gliales podría añadir aún mayor dimensión a la estructura.

La consciencia, de la que hablan estos autores, ha de tener, en todo momento, elementos de memoria activados. La realidad percibida pasa por la criba de estos, pues todo lo que percibimos es contrastado con nuestros archivos de "realidad", que no son otra cosa que recuerdos, o, visto desde el punto de vista de la neurociencia cognitiva, uniones de neuronas que disparan sincrónicamente formando un esquema preciso que otro grupo de neuronas asociado dentro de un grupo funcional, reconocen, bien dentro del núcleo dinámico (reconocimiento consciente), o solapándose tenuemente o fuera de él (reconocimiento inconsciente).

Que vivimos un "presente recordado", en palabras de Edelman, parece claro en alto grado, especialmente en la medida en que la estabilidad del medio externo e interno reflejado subjetivamente lo permiten, en la medida en que los mapas se corresponden con los hitos, hechos y circunstancias de un mundo externo cambiante pero de evolución generalmente y a grandes trazas predecible.

Como decía antes tendríamos que distinguir entre integraciones de neuronas más o menos aleatorias. Todo esto está bastante relacionado con el proceso de memorización y aprendizaje, y nos ilustra acerca de cómo se produce.

Las agrupaciones no aleatorias, o muy poco aleatorias, con, digamos, pocos grados de libertad, serían lo que el Letón Ekhonon Goldberg denomina "patrones". Estos son estructuras muy asentadas, muy consolidadas en el cerebro. Son los parámetros de nuestra percepción y nuestro comportamiento, muchos de ellos innatos y otros tantos adquiridos por la experiencia. Para Goldberg el hemisferio izquierdo del cerebro es el que acumula mayor número de patrones (esto puede apreciarse en la lateralización del lenguaje, entre otras cosas), mientras que el derecho es el que procesa en gran medida las novedades, y, digamos, forma los recuerdos para que luego adquieran estos un asiento más permanente en el hemisferio izquierdo.

Frente a los patrones, que son paramétricos, tendríamos pues zonas neuronales más moldeables, más sujetas a la plasticidad neural, más variables. Hablaríamos entonces de agrupaciones en formación, en diversas neuronas que se disparan ante estímulos externos o internos del organismo sincrónicamente, pero sin haber establecido aún los vínculos, los refuerzos de los que hablaba Hebb, entre ellas.

Como la realidad exterior, o, al menos, aquella en la que nuestro cerebro evolucionó, no tenía demasiados miramientos para con los despistados y descuidados, los momentos de reordenación y reestructuración de la parte moldeable del cerebro, debían realizarse sin interferir la actividad encaminada a la supervivencia inmediata. Estos momentos eran aquellos en los que el organismo reposaba. Así podría haber surgido el sueño REM, llamado así por los Rapid Eyes Movement realizados durante el mismo, en el que se producen las ensoñaciones, vividas imágenes del medio combinadas de forma ni totalmente azarosa ni completamente coherente. No es un sueño exclusivo de los humanos, desde luego. Si parece, en cambio, más desarrollado en los grandes triunfadores de la naturaleza, los depredadores, que pueden dormir tranquilos, como señalan algunos científicos. El enorme desarrollo del cerebro humano, tanto en tamaño como en estructura, se dio sobre todo en la corteza frontal, asociada a la planificación, la moral, la empatía y a algunos otros aspectos relevantes de nuestro comportamiento social. Es posible que nuestros sueños, que al igual que la consciencia residen en el eje talamocortical, sean más ricos en matices. Es probable que esto último se deba a un juego combinatorio más complejo, que podría tener su razón de ser en la estructura más intrincada y a un tiempo flexible que permiten las mayores densidades de los complejos neurogliales y la mayor dimensión de las áreas de asociación cerebrales (el cerebro frontal es la principal de ellas). El hombre ha llegado a tal grado de desarrollo en su cerebro que no sólo son sus sueños (como su comportamiento) más variados y con mayores posibilidades de combinación (mayor grado de libertad), sino su propia vida mental, su consciencia. La imaginación humana, surgida de este gran desarrollo, es la clave para entender no sólo la mayor capacidad para recordar y relacionar, sino las subsecuentes cognición y creatividad.

El hombre ha alcanzado la capacidad de soñar despierto en estado de relajación mental. Esta se produce en ocasiones acompañada de relajación física, aunque esta última no es precisa. Consolida así recuerdos y patrones cognitivos de diferentes tipos, incluso durante el día. Divagamos tanto cuando no hacemos nada como cuando realizamos una labor monótona que no monopoliza todas nuestras energías mentales. Enlazamos unos patrones ya adquiridos con otros, solapamos imágenes mentales por elementos que tienen en común. Pensemos en la teoría de conjuntos de Cantor, porque en la concatenación de imágenes sucede lo mismo a nivel neuronal: Una agrupación de neuronas que disparan sincrónicamente es sucedida por otra cuyo único punto en común es, digamos, un elemento del cuadro de la anterior. Dos conjuntos se enlazan por su intersección. Esta intersección se ve reforzada momentáneamente y es susceptible de formar un patrón, siquiera endeble, que podría reforzarse con posteriores activaciones sincrónicas de sus elementos neurogliales constitutivos.

El psicólogo estadounidense Joy Paul Guilford, hablaba de dos tipos de pensamiento: el convergente y el divergente. El primero, que yo asociaría a los patrones, tomados individualmente, es aquel que tiende hacia una única solución, mientras que el segundo, asociable al procesamiento mental asociativo (valga la redundancia), variable e imaginativo, que permite la plasticidad neural, tendería a múltiples soluciones dentro de las cuales, siendo la mayor parte disparatadas, habrían soluciones nuevas, originales, y, lo que es más importante, mejores, bien sea desde el punto de vista estético (por ejemplo en el arte), bien desde el de reflejo de realidades (como en el campo científico).

Cuando el Austriaco Sigmund Freud apostó por el método de asociación libre para hacer aflorar las vivencias y sentimientos profundos e inconscientes de los pacientes psicoanalíticos no iba tampoco tan desencaminado. El hecho de que el paciente se perdiera en falsos recuerdos o en recuerdos irrelevantes no se debía tanto al método en sí, cuanto a que el camino tomado por la asociación fuera el correcto, lo cual era cuestión de azar. Asociando libremente va uno estableciendo relaciones, hasta que de pronto una nos parece significativa (sea o no explicativa de la realidad que llevara a la "neurosis"). Este método de introspección, de indagación en la propia psique, hace un gran uso de nuestra capacidad imaginativa y creadora, y a través de esta puede uno llegar a conocerse mejor, a acercase un poco más al ideal de "Conócete a ti mismo" del Templo de Delfos.

El sueño REM, las divagaciones o los sueños diurnos son distintas manifestaciones de nuestra naturaleza imaginativa y adaptativa a largo plazo. Para adaptarse en el corto plazo son mejores los patrones, los instintos muy fijos. Para aprender y crecer a la larga, si lo permiten las circunstancias, es preferible desarrollar mecanismos cognitivos flexibles que permitan combinar los elementos de realidad de tantas maneras como sea posible para hallar nuevas y mejores respuestas, nuevas y mejores adaptaciones.

El eje talamocortical se activa en la consciencia y en el sueño. Y el protagonista del sueño es siempre el YO. Llevo un tiempo preguntándome porque tenía que ser así. ¿No bastaría que soñásemos con formas y colores en sucesión completamente aleatoria?. ¿Por qué está presente la consciencia en el sueño REM? ¿Será que es precisa la atención para consolidar los recuerdos relevantes, para manejarse por entre los mapas superpuestos de nuestra psique infinitamente compleja?

¿Y qué motiva la atención, tanto en sueños diurnos, asociaciones libres, divagaciones o sueños REM?: el significado, el orden, la coherencia, la luminosidad, elegancia y simplicidad de una imagen, de una idea. Estas raras ideas brillantes hacen que de pronto nuestra atención se centre, tanto despiertos como dormidos. El yo en el sueño representa ese papel vigilante, igual que en la vigilia. De una sucesión en conjunto incoherente surgen relaciones en su mayor parte sin sentido, y, entre ellas, alguna significativa, que "despierta" la atención. Ese despertar la atención en si mismo podría resultar misterioso, pero es posible que solamente sea un espejismo. De acuerdo con nuestros patrones innatos en gran medida, y solo levemente con los adquiridos, un patrón naciente tiene una mayor o menor posibilidad de integrarse dentro del conjunto de conjuntos interconectados de diversas maneras en nuestra psique. Digamos que ese patrón puede encontrar su hábitat y su nicho y esto activa esos otros patrones, filogenéticamente más antiguos, y más fijos, relacionados con el sistema de recompensa del cerebro (la selección natural premió el orden, la claridad...etc en el comportamiento y las ideas que lo precedieron).

En la esquizofrenia se suele desarrollar una gran creatividad. Muchos “genios” han sido personalidades borderline, cercanas a la locura. Ciertas enfermedades podrían provocar, con independencia de cual sea su etiología precisa, fenómenos oníricos e imaginativos más allá de lo normal, llegando a transfigurar, a tergiversar, la propia realidad. Quedémonos con el cuadro que abre este escrito, pintado por el alemán Josef Scheneller, un esquizofrénico. A mi me parece muy sugerente. Entre tanta locura, entre tanto caos del alma ¿cómo no iba a surgir, fuera por azar a o necesidad, alguna idea o imagen mental brillante?