Localizar funciones cerebrales en regiones concretas es cosa del pasado

Si intentamos imaginar el funcionamiento general de nuestro cerebro, seguramente en algún momento recordaremos uno de los aspectos que vimos en documentales o que nos enseñaron en la universidad: se pueden localizar en algunas regiones concretas funciones como el habla, el deseo, la visión o la lectura. Esta asunción, que en muchos de nosotros no merecería ni la más mínima pizca de sospecha alguna, forma parte de un paradigma localizacionista que está cayendo en desuso y que asegura que el cerebro está compuesto por regiones relativamente independientes e hiperespecializadas.

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Un poco de historia: las raíces de este paradigma se extienden hasta finales del siglo XVIII y principios del XIX, concretamente hasta la figura de Franz Joseph Gall, quien promovió la corriente de la frenología. Dicha corriente estableció algunas evidencias de la organización funcional del cerebro, correlacionando medidas conductuales con medidas anatómicas.

La frenología, pese a ser duramente criticada, puso sobre la mesa un modelo sumamente atractivo, pues permitía simplificar y comprender el funcionamiento de un órgano excepcionalmente complejo como es el cerebro. Así, y siguiendo el camino de Gall, Paul Broca y Karl Wernicke fueron los siguientes adeptos al modelo, describiendo las áreas responsables de la producción del lenguaje, ambos en el siglo XIX.

Otros autores que continuaron la tarea de localizar funciones a determinadas áreas cerebrales fueron Wilder Penfield y Herbert Jasper, con su famoso homúnculo somatosensorial y sus descubrimientos análogos para la memoria y el lenguaje. De esta manera se fue conformando un paradigma localizacionista cada vez más sólido, pues estas diferentes observaciones se entendieron como el hallazgo de módulos funcionales independientes. Tanto es así, que incluso surgieron iniciativas, como el Human Brain Mapping, con la intención expresa de “mapear” el cerebro humano y localizar así funciones como la inhibición de la conducta, el procesamiento facial o fenómenos y etapas concretas de la memoria en pequeñas áreas cerebrales utilizando en su denominación los mapas creados por Brodmann.

Este modelo terminó por establecer el mapa anatomofuncional dominante hasta hace pocos años y rápidamente se introdujo en la cultura popular, dando por asumido que se podían localizar en el cerebro las habilidades cognitivas más inverosímiles.

Como podemos ver, esta idea no se aleja mucho de la corriente original de la frenología y puede que, como ésta, se termine descartando del todo en muy poco tiempo, pues parece que se lleva arrastrando una incorrecta interpretación de estos hallazgos, directamente ligada, a las limitaciones tecnológicas existentes décadas atrás.

En contraposición a este paradigma localizacionista encontramos el Modelo de Red. Éste cobró especial importancia a finales de la década de los noventa y principios del nuevo milenio, sin embargo, sus raíces también son antiguas: fue Ramón y Cajal el primero en sugerir esta organización cerebral y en hablar de redes propiamente.

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Los trabajos de Lorente de Nó, discípulo de Ramón y Cajal, en los que se describía el circuito acústico, influenciaron de manera determinante a Donald Hebb quien, ya en pleno siglo XX, sentó las bases de los sistemas de comunicación de circuitos sobre los que se sustentaba, según él, la conducta humana.

Otro pionero que debemos mencionar de forma obligada es Norman Geschwind. Este reputado neurólogo se adelantó a su tiempo describiendo ideas o procesos que se manejan actualmente. Descubrió, entre otras cosas, cómo las desconexiones entre los dos hemisferios del cerebro llevaban a menoscabos funcionales sin la existencia de lesiones en la sustancia gris. Esto era una prueba de la íntima colaboración entre los dos hemisferios y debilitaba el clásico argumento de asimetría e hiperespecialización hemisférica. Lamentablemente, sus aportaciones, que representaban pruebas sólidas que harían acelerar el cambio de paradigma,  fueron ignoradas durante décadas.

Otros autores, como Joaquín Fuster o Michael Petrides, demostraron la existencia de redes frontoposteriores dorsales y ventrales que contemplan cierta especificidad funcional. En el libro de Fuster Memoria en el córtex cerebral se ensalza la idea de que la memoria está distribuida en complejas redes en la corteza cerebral.

Fueron estos descubrimientos y la observación de algunos fenómenos que encajaban con dificultad dentro del modelo localizacionista los que hicieron que finalmente se retomaran las concepciones que hablaban de un cerebro organizado en circuitos más que en áreas independientes.

Los avances en microscopía electrónica, por ejemplo, han mostrado la complejísima arquitectura cortical constituida por redes y circuitos que distan mucho de poderse formalizar dentro del modelo tradicional. Adicionalmente, fenómenos como la plasticidad cerebral, también tenían un difícil encaje en el marco conceptual de la hiperespecialización funcional. Si una región cerebral está especializada en una función cognitiva concreta, su lesión llevaría de manera inequívoca a la pérdida de esa función. Sin embargo, estas pérdidas radicales no ocurren con la frecuencia que el modelo predice. El caso más representativo de plasticidad cerebral y, por tanto, que desafía de manera contundente al modelo tradicional, lo podemos encontrar en Feuillet y cols. (2007), donde se reporta el caso de un hombre de 44 años al que le falta el 75% de su cerebro y aún así lleva una vida completamente normal.

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En este punto quizá os preguntéis qué sucede con las evidencias con las que contamos en las que si una persona tiene una lesión en un área determinada, por ejemplo el lóbulo occipital, es muy probable que presente, en este caso, síntomas relacionados con la visión. ¿Es que al final no se puede decir que la visión se encuentra localizada en dicho lóbulo? Lo cierto es que, como mencionamos antes, estos hallazgos pueden estar mal interpretados. Según el Modelo de Red, existen muchas regiones estrictamente ligadas a funciones específicas, pero esto tan solo significa que estas regiones son hubs o nodos de alta densidad de conectividad, es decir, “sitios de paso obligado” para llevar a cabo una función específica.

Otros hallazgos como la colaboración entre sistemas sensoriales que son capaces de transmitirse aprendizajes y cualidades de los estímulos los unos a los otros, llevan a plantearse si el modelo tradicional, por muy simple y práctico que parezca, en realidad nos está impidiendo avanzar en el conocimiento de las relaciones entre cerebro y conducta.

En estos últimos años se han desarrollado las metodologías que apoyan a este nuevo marco conceptual y a los análisis de los datos con técnicas que miden los mecanismos neurofisiológicos que sustentan los procesos en red. De esta manera, se han acuñado términos como “conectividad funcional”, que se refiere a la dependencia estadística entre dos señales neurofisiológicas, y “conectividad efectiva” para indicar el flujo de información entre dos regiones o grupos neuronales o la influencia que un sistema neural ejerce sobre otro; se han descrito numerosas redes de vital importancia como la Red Neuronal por Defecto o la Red Ejecutiva; y se han planteado diferentes modelos desarrollados para explicar este funcionamiento en red, tales como el modelo jerárquico de Park y Friston o la perspectiva neurofisiológica de Wolf Singer.

Esperamos que este paradigma traiga consigo no sólo un mayor entendimiento del funcionamiento del cerebro humano, sino también una lúcida lección sobre los riesgos y el retraso que implica a veces el rechazo de la complejidad natural de los fenómenos que estudiamos y el abrazo de reduccionismos y simplificaciones excesivas.

 

Genís Oña Esteve

Referencias:

  • Feuillet, L., Dufour, H. & Pelletier, J. (2007). Brain of a white-collar worker. The Lancet, 370(9583), 262.
  • Imagen 1 en: https://goo.gl/XJ2dyO

Imagen 2 en: https://goo.gl/EgAVXw

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