La consciencia sigue siendo el gran enigma de la neurociencia
Hasta hace unas décadas, el estudio de la consciencia estaba reservado a los filósofos. Los avances en las técnicas de imagen médica han despertado el gusanillo de los neurocientíficos, que se están adentrando en un terreno tan fascinante como desconocido.
Durante siglos, la filosofía ha intentado responder a una de las preguntas más complejas que puede hacerse el ser humano: qué es la consciencia. El filósofo francés René Descartes (1596-1650) y otros muchos pensadores investigaron sobre ella, cada uno partidario de una teoría diferente.
Han tenido que pasar cientos de años para que otra disciplina, la neurociencia, trate de resolver el rompecabezas. Gracias a las técnicas de imagen cerebral, hoy los científicos conocen un poco mejor cómo funciona este estado de la mente. Como recuerda Mavi Sánchez-Vives, directora del grupo de Neurociencia de Sistemas en el Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS), en Barcelona, “el estudio de la consciencia fue casi un tabú hasta la década de 1990 en el área de las neurociencias, pues era considerado un tema limítrofe con la filosofía, el misticismo y el esoterismo”. Desde entonces, la búsqueda de sus bases cerebrales y el número de publicaciones científicas han aumentado de forma exponencial, y hoy despierta un gran interés.
“El término consciencia se ha usado de diferentes maneras, pero la investigación actual lo enfoca en su sentido más básico: tener consciencia es lo mismo que tener cualquier tipo de experiencia, como estar vivo y despierto, ver árboles y un cielo azul, oler el café, tocar la mesa, sentir calma o soñar”, afirma Johan Frederik Storm, profesor del Instituto de Ciencias Médicas Básicas de la Universidad de Oslo (Noruega).
Redes cerebrales en dos pacientes en el mismo estado vegetativo . Personas que parecen no estar conscientes podrían desarrollar una actividad cerebral capaz de sustentar un pensamiento activo.
Consciencia vs conciencia
En castellano, la situación se complica porque tenemos una palabra muy parecida, conciencia, que tendemos a intercambiar con la otra. Ambos significados son distintos: la conciencia tiene que ver con la moralidad y la capacidad de distinguir entre buenas y malas acciones, incluidas las de uno mismo; mientras que la consciencia se centra en tener experiencias.
Sin embargo, el Diccionario de la lengua española contribuye a esta confusión, y admite consciencia como sinónimo de conciencia en su quinta acepción: “capacidad de reconocer la realidad circundante”. El galimatías radica en su origen, puesto que ambas provienen de la palabra latina conscientia, que significa ‘conocimiento compartido’.
Dejando a un lado las cuestiones etimológicas, los científicos se centran en las raíces neurológicas de la consciencia, y ahí diferencian entre el estado y el contenido. “La consciencia es lo que desaparece por la noche y vuelve por la mañana, y que se conoce como estados o niveles de consciencia. Pero también es lo que estás experimentando en cualquier momento, que es el contenido”, aclara Srivas Chennu, investigador en el Departamento de Neurociencias Clínicas de la Universidad de Cambridge (Reino Unido).
¿Qué ocurre durante el sueño?
Parece que estamos inconscientes, aunque el asunto no es tan simple. Como apunta Sadie Witkowski, investigadora el Departamento de Psicología de la Universidad del Noroeste (EE. UU.), en los sueños surgen experiencias semiinconscientes, los llamados sueños lúcidos, en los que la persona es capaz de reconocer el sueño mientras está ocurriendo e incluso puede influir en su evolución. “Los diversos niveles de consciencia, tanto del yo como de la forma en que interactuamos con el mundo, determinan qué nivel de experiencia consciente estamos teniendo”, añade.
Mientras dormimos pueden surgir experiencias semiinconscientes. En ellas, la persona es capaz de reconocer el sueño mientras está sucediendo e incluso influir en su desarrollo.
Para averiguar qué áreas cerebrales están involucradas en su funcionamiento, los científicos estudian imágenes cerebrales de personas sanas y las comparan con resonancias de pacientes con daño cerebral grave, que podrían tener esta capacidad mermada o anulada.
El neurólogo Brian L. Edlow trata a estos pacientes. Tras su experiencia en hospitales, el médico alega que el examen neurológico presencial estándar que realiza un especialista cuando una persona ingresa con una lesión cerebral grave puede considerar a esta inconsciente cuando en realidad no lo está.
“Estudios previos sugieren que estas limitaciones llevan a una tasa de clasificación del 40 % de pacientes inconscientes que realmente están conscientes”, alerta Edlow, que dirige el Laboratorio de Neuroimagen de Coma y Consciencia del Hospital General de Massachusetts (EE. UU.). Que el paciente no sea capaz de expresarse al hablar o escribir; que tenga debilidad en brazos y piernas y no pueda moverse en respuesta a una orden; que reciba medicamentos que lo sedan; o que el neurólogo interprete mal sus movimientos puede provocar que se le clasifique incorrectamente, con las repercusiones que tendrá ese error.
En una investigación publicada en la revista Brain, Edlow y su equipo utilizaron resonancias magnéticas funcionales (IRMf) y detectaron huellas de consciencia en pacientes con lesiones cerebrales traumáticas graves ingresados en la UCI del hospital que parecían inconscientes con el examen presencial estándar. Con la ayuda de electroencefalogramas, que miden la actividad bioeléctrica cerebral, también registraron respuestas cerebrales al lenguaje en ingresados que no respondían con la prueba estándar. “La detección temprana de la consciencia y la función cerebral en las unidades de cuidados intensivos podría permitir a las familias tomar decisiones más informadas sobre si continuar con terapias para mantener la vida”, sostiene este especialista en neurología. Según Edlow, como la recuperación temprana de la consciencia se asocia con mejores resultados a largo plazo, tanto la resonancia magnética como el electroencefalograma podrían ayudar a los pacientes a acceder a terapias de rehabilitación una vez son dados de alta de la UCI.
El tálamo –en la imagen– es la estructura más voluminosa del diencéfalo y está involucrado en el nivel de consciencia, la atención y la percepción.
Lo que dicen las imágenes
Las imágenes cerebrales obtenidas de estas personas y de las sanas revelan que el estado de la mente involucra a varias áreas cerebrales. “No hay un único lugar en el cerebro que la contenga la consciencia, como hipotetizó Descartes”, alega Witkowski. Se trata más bien de una compleja orquesta de regiones neurológicas que se comunican entre sí.
Hoy sabemos que existen redes subcorticales y corticales –de la corteza cerebral– que contribuyen a su activación. También el tálamo, ubicado en el centro del cerebro, es importante en su funcionamiento. “Parece que partes relevantes de la corteza cerebral deben de tener un tipo de actividad compleja, refinada, rápida, rica en información y desincronizada para apoyar la consciencia –mantiene Storm–, en lugar de la actividad más simple, más lenta y más primitiva típica del sueño profundo, el coma, la anestesia, los ataques epilépticos y otros estados inconscientes”. Desde que en el siglo XVI el médico y astrólogo suizo Paracelso (1493-1541) descubriera que unos pollos que habían inhalado vitriolo dulce –éter– se dormían y perdían cualquier sensibilidad al dolor, los médicos fueron cambiando las sustancias y experimentando, incluso con ellos mismos, hasta conseguir la anestesia actual. Con estos fármacos se entra en un estado inconsciente que también estudian los científicos.
Anestesiar la consciencia
Actualidad
¿Es aconsejable despertar a alguien de una pesadilla? Esto es lo que dice Harvard
Pablo Mora
“Los anestésicos actúan sobre la consciencia de formas complejas, esto es, depende del agente específico que se use, y aún se debate sobre sus efectos”, afirma Chennu. Según este, hay consenso en que estas sustancias reducen en gran medida la comunicación y la interacción entre las regiones cerebrales.
En un estudio publicado en la revista PLOS Computational Biology, el investigador y su equipo comprobaron que si se realizaban electroencefalogramas a los pacientes antes de someterlos a una anestesia, podían conocer el estado de su actividad neurológica y así prever cómo iban a responder a la sedación. Cuanto mayor era la actividad de la red cerebral, más anestésicos hacían falta.
Con los sueños sucede algo diferente. La prueba está en que si alguien te pellizca en un brazo mientras duermes, acabarás despertándote cuando la sesera te avise del dolor, y eso no sucede con la anestesia. Además, como apunta Chennu, hay muchos procesos cerebrales relacionados con la memoria que están activos mientras dormimos y que se consideran importantes para el aprendizaje, pero que no suelen ocurrir cuando estamos sedados. “La anestesia puede parecer un sueño profundo, sin sueños”, compara el especialista.
Harry Scheinin, director del grupo de investigación de Mecanismos de Anestesia en la Universidad de Turku (Finlandia), pide más investigación en este campo para poder diferenciar bien tres aspectos: la capacidad de respuesta, la consciencia y la conectividad cerebral. En un estudio realizado a veinte personas que se despertaban de la anestesia, Scheinin y el resto de científicos comprobaron cómo la consciencia más primitiva —ubicada en el tálamo y en parte del sistema límbico— se activaba primero, antes que áreas más evolucionadas, localizadas en la corteza cerebral.
Una investigación británica llevada a cabo por la Asociación de Anestesistas de Gran Bretaña e Irlanda, señala que una de cada 19000 personas se despiertan durante una cirugía quirúrgica.
El anestesista confía en que en los próximos años se desarrollen mejores métodos que midan la intensidad de la anestesia y eviten la consciencia involuntaria durante la sedación general.
En este escurridizo escenario de percepciones, investigadores suizos y alemanes se propusieron analizar cómo procesa el cerebro la información inconsciente. Por ejemplo, si vas conduciendo y el coche de delante de repente pega un frenazo, de manera automática tú también pisarás el freno de tu vehículo. La pregunta es: ¿se trata de un acto reflejo involuntario o más bien de algo que has hecho de forma inconsciente?
La consciencia no es continua
Un modelo propuesto en la revista científica PLOS Biology plantea que la consciencia surge en intervalos de tiempo, no es continua, y tiene lapsos de inconsciencia entre medias. “Existen períodos sustanciales en los que no hay consciencia, es decir, brechas”, puntualiza Michael Herzog, uno de los autores del estudio y director del Laboratorio de Psicofísica de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza).
Los investigadores proponen un modelo de procesamiento de la información en dos etapas. En la primera fase, la inconsciente, el cerebro procesa las características específicas de los objetos y las analiza. En la segunda etapa, la consciente, el cerebro completa ese procesamiento y lo hace aflorar a la consciencia en una imagen final. Todo el proceso puede durar hasta 400 milisegundos.
Otro equipo de científicos lleva más de una década tratando de desentrañar el papel de la consciencia. En un estudio publicado en la revista Behavioral and Brain Sciences apuntan a que es más pasiva de lo que se pensaba. El libre albedrío que la gente suele atribuir a una mente consciente, que nos guía hacia una determinada acción, no existe según esta teoría. “La generación de contenidos conscientes y sus respuestas están mediados por sistemas inconscientes”, indica Ezequiel Morsella, autor principal del trabajo y profesor de Neurociencia en la Universidad Estatal de San Francisco (EE. UU.).
El misterio de la neurociencia
La consciencia sería una especie de intermediaria en la trasmisión de la información. Morsella pone como ejemplo internet, que permite que dos personas de diferentes lugares sean capaces de hablar entre sí pero que no puede resolver los conflictos que surjan entre ellas. Lo mismo ocurre con un intérprete, que expone una información sin influir en su contenido. La consciencia sería algo básico y estático, y solo transmitiría información para controlar la acción voluntaria que involucra al sistema musculoesquelético.
El investigador es consciente —valga la redundancia— de que esta teoría es contraintuitiva y difícil de aceptar, al menos al principio.
Eric Kandel, uno de los tres investigadores especializados en neurociencia galardonados con el Nobel de Medicina en el año 2000, cree que solo conocemos el 15 % de lo que sucede en nuestra mente.
Junto a estos científicos, varios premios Nobel se han interesado por este enigmático estado de la mente. Es el caso de Francis Crick, galardonado en 1962 por descubrir la estructura molecular del ADN; Leon Cooper, premiado en 1972 por sus trabajos sobre la superconductividad; Gerald M. Edelman, nobel también en 1972 por sus trabajos sobre el sistema inmunitario; Eric Kandel, galardonado en el año 2000 por averiguar cómo se comunican las neuronas; y Charles Sherrington, médico neurofisiólogo premiado en 1932 por estudiar las funciones de la corteza cerebral.
De hecho, un estudio de Francis Crick y Christof Koch titulado Consciencia y Neurociencia que publicaron en 1998 en la revista científica Cerebral Cortex se considera el acicate de toda esta nueva área de investigación. En el arranque del artículo, los investigadores describen la consciencia como un misterio para la neurociencia debido a que los científicos no se habían propuesto analizarla. Desde su punto de vista, esta apatía podía deberse a dos motivos: a que la consideraban un problema filosófico o a que, siendo un problema científico, los investigadores veían prematuro estudiarla.
En su opinión, había llegado el momento de dejar a un lado los aspectos filosóficos y empezar a estudiar el fenómeno desde un punto de vista científico. Y así sucedió. Veinte años después, Koch, que hoy es director científico y presidente del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro (EE. UU.), resume lo que se ha conseguido en este tiempo: “Hemos identificado circuitos específicos en el cerebro cuya actividad da lugar a una experiencia consciente. Eso significa que podemos empezar a comprender cuándo van mal las cosas con la consciencia, como en la esquizofrenia y otras enfermedades mentales”, destaca. A pesar de los avances, la mayoría de los expertos consultados en este reportaje sostienen que falta mucho por saber. “Aún estamos muy lejos de comprender verdaderamente las bases biológicas de la consciencia”, aduce Edlow.
En un estudio publicado en The Journal of Neuroscience, sus autores revisaron diferentes trabajos sobre la consciencia y las áreas corticales. Desde su punto vista, la investigación neurocientífica en esta área tiene que ser cada vez más robusta y aceptada, puesto que ahora existe un gran progreso científico y clínico. Según Storm, que es el autor principal del artículo, todavía falta una teoría generalmente aceptada que explique por qué existe la consciencia.
La esquizofrenia causa alucinaciones y delirios de persecución o grandeza, entre otras distorsiones–, afecta a los circuitos neuronales del cerebro.
“Es fundamental investigar sus bases cerebrales, no solo por las implicaciones médicas que tiene, sino porque constituye la investigación sobre el aspecto más esencial de nosotros mismos. Nuestra consciencia nos permite estar hablando ahora mismo sobre sí misma”, concluye Sánchez-Vives.
* Este artículo fue originalmente publicado en una edición impresa de Muy Interesante
