Resonancia y neuronas espejo

Descubrimiento

En los años 1980 y 1990, Giacomo Rizzolatti trabajaba con Leonardo Fogassi y Vittorio Gallese en la universidad de Parma, en Italia. Estos científicos habían colocado electrodos en la corteza frontal inferior de un mono macaco para estudiar las neuronas especializadas en el control de los movimientos de la mano: por ejemplo, asir objetos o ponerlos encima de algo. Durante cada experimento, registraban la actividad de sólo una neurona en el cerebro del simio mientras le facilitaban tomar trozos de alimento, de manera que los investigadores pudieran medir la respuesta de la neurona a tales movimientos. Así fue que, como ya ocurriera con muchos otros descubrimientos, las neuronas espejo fueron encontradas por casualidad.

Rizzolatti recuerda que "cuando Fogassi, parado al lado de una frutera, tomó un plátano, observamos que algunas de las neuronas del mono reaccionaron. ¿Pero cómo habría podido suceder esto si el animal no se había movido? Al principio pensamos que fuera un error en nuestra técnica de medición o quizá un fallo del equipo, pero luego comprobamos que todo funcionaba bien y que las reacciones de la neurona ocurrían cada vez que repetíamos el movimiento", mientras el macaco lo observaba.

Este trabajo fue publicado en esa oportunidad y posteriormente se ha confirmado,hallando neuronas espejo en las regiones parietal inferior y frontal inferior del cerebro. Recientemente, las evidencias del IRMf, de TMS y de EEG, así como del comportamiento, sugieren con firmeza la presencia de sistemas similares en el ser humano, en el que se han identificado regiones del cerebro que se activan durante la acción y la observación de la misma. No sorprende que estas regiones cerebrales coincidan de cerca con las localizaciones encontradas en el macaco.

Las neuronas espejo te ponen en el lugar del otro

En 1996 el equipo de Giacomo Rizzolatti, de la Universidad de Parma (Italia), estaba estudiando el cerebro de monos cuando descubrió un curioso grupo de neuronas. Las células cerebrales no sólo se encendían cuando el animal ejecutaba ciertos movimientos sino que, simplemente con contemplar a otros hacerlo, también se activaban.

Se les llamó neuronas espejo o especulares. En un principio se pensó que simplemente se trataba de un sistema de imitación. Sin embargo, los múltiples trabajos que se han hecho desde su descubrimiento, el último de los cuales se publicó e Sciencela semana pasada, indican que las implicaciones trascienden, y mucho, el campo de la neurofisiología pura.

El sistema de espejo permite hacer propias las acciones, sensaciones y emociones de los demás. Su potencial trascendencia para la ciencia es tanta que el especialista Vilayanur Ramachandran ha llegado a afirmar: “El descubrimiento de las neuronas espejo hará por la psicología lo que el ADN por la biología”. Rizzolatti ha pasado fugazmente por Madrid para participar en el simposio El Sustrato de la Sociedad del Conocimiento: El Cerebro. Avances Recientes en Neurociencia organizado por el Instituto Pluridisciplinar de la Universidad Complutense y por la Fundación Vodafone.

El país aprovechó para entrevistarlo.

Pregunta. ¿Qué le parece el hecho de que se comparen las neuronas espejo con el ADN?

Respuesta. Es un poco exagerado, pero quizá Ramachandran tenga razón porque el mecanismo de espejo explica muchas cosas que antes no se comprendían.

P. ¿Qué explica?

R. Por ejemplo, la imitación. ¿Cómo podemos imitar? Cuando se observa una acción hecha por otra persona se codifica en términos visuales, y hay que hacerlo en términos motores. Antes no estaba claro cómo se transfería la información visual en movimiento. Otra cuestión muy importante es la comprensión. No sólo se entiende a otra persona de forma superficial, sino que se puede comprender hasta lo que piensa. El sistema de espejo hace precisamente eso, te pone en el lugar del otro. La base de nuestro comportamiento social es que exista la capacidad de tener empatía e imaginar lo que el otro está pensando. P. ¿Se puede decir que las neuronas espejo son el centro de la empatía?

R. El mensaje más importante de las neuronas espejo es que demuestran que verdaderamente somos seres sociales. La sociedad, la familia y la comunidad son valores realmente innatos. Ahora, nuestra sociedad intenta negarlo y por eso los jóvenes están tan descontentos, porque no crean lazos. Ocurre algo similar con la imitación, en Occidente está muy mal vista y sin embargo, es la base de la cultura. Se dice: “No imites, tienes que ser original”, pero es un error. Primero tienes que imitar y después puedes ser original. Para comprenderlo no hay más que fijarse en los grandes pintores. P. Uno de los hallazgos más sorprendentes relacionados con este tipo de neuronas es que permiten captar las intenciones de los otros ¿Cómo es posible si se supone que la intención de algo está encerrada en el cerebro del prójimo?

R. Estas neuronas se activan incluso cuando no ves la acción, cuando hay una representación mental. Su puesta en marcha corresponde con las ideas. La parte más importante de las neuronas espejo es que es un sistema que resuena. El ser humano está concebido para estar en contacto, para reaccionar ante los otros. Yo creo que cuando la gente dice que no es feliz y que no sabe la razón es porque no tiene contacto social. P. Pero para que el sistema de espejo funcione es necesario que exista previamente la información en el cerebro que refleja. ¿No es así?

R. En el útero de la madre se aprende el vocabulario motor básico, o sea que ya tenemos ese conocimiento, el básico, que es puramente motor. Más tarde, al ver a otras personas, el individuo se sitúa en su propio interior y comprende a los demás. La visión es la que proporciona el vínculo.

P. ¿Hacia dónde irán ahora sus investigaciones?

R. Queremos estudiar las bases neuronales de la empatía emocional en animales. Me gustaría ver si las ratas, al igual que los monos [en los que se han identificado ya varios tipos de neuronas espejo], tienen el sistema de espejo porque en ese caso, las podríamos utilizar para la investigación médica, porque los monos son animales demasiados preciosos como para hacer este tipo de trabajos.

P. ¿Y en humanos?

R. Estoy convencido de que los trastornos básicos en el autismo se dan en el sistema motor. Estos pacientes tienen problemas para organizar su propio sistema motor y como consecuencia no se desarrolla el sistema de neuronas espejo. Debido a esto no entienden a los otros porque no pueden relacionar sus movimientos con los que ven en los demás y el resultado es que un gesto simple es para un autista una amenaza.

Autor: Angela Boto Fuente: El Pais Futuro

Ramachandran vinculó tres de sus grandes temas; neuronas espejo, miembros fantasma, y sinestesia. Cuando un chimpancé mueve la mano para coger una fruta, se activan unas neuronas específicas en la región motora de su cerebro. Esto ya se sabía desde hacía tiempo. Pero pocos años atrás se vio algo sorprendente: esas mismas neuronas se activan cuando el chimpancé observa a otro chimpancé realizando tal movimiento. Se pasaron a denominar neuronas espejo. Más allá del aprendizaje, no hay consenso sobre si juegan un papel muy significativo en los humanos, pero para Ramachandran pueden ser la clave celular de la empatía, de la capacidad de ponerse en lugar del otro, y de nuestra propensión a imitar conductas. Algo que se encuentra en la base de la transmisión de cultura.

Ramachandran dijo: “Esas neuronas individuales no saben si quien está moviendo el brazo eres tu o alguien que estás mirando”. ¿Cómo se puede testar esta hipótesis? Él lo ha hecho con sus pacientes con miembros fantasma (personas que han sufrido amputaciones pero todavía “notan” el brazo perdido). Ramachandran observó que cuando los amputados observan a alguien rascarse una mano, sus neuronas espejo se activan e inmediatamente sienten que algo está rascando su miembro ausente.

Las personas sinestésicas tienen sentidos asociados. Cuando ven el número 2 (por ejemplo) para ellos físicamente puede ser rojo, y el 5 verde. Un sonido les produce sabor amargo, y otros pueden ser redondos. Ramachandran insistió en que todos tenemos un pequeño grado de sinestesia, y en esta asociación de propiedades abstractas se encuentra la base de algo tan humano como la metáfora. Fundamental en nuestro desarrollo como especie.

El cerebro conoce la intención de las acciones ajenas

Las así llamadas neuronas espejo no sólo imitan comportamientos, sino que integran también su intencionalidad

Neurocientíficos de California han verificado finalmente lo que hasta ahora era una hipótesis: que el cerebro humano no sólo percibe las actividades de los otros, sino también la intención que los motiva a hacerlas. Han comprobado que las áreas del cerebro donde se encuentran las neuronas espejo, que se activan durante la ejecución y observación de una acción, también añaden intenciones a las acciones presentadas en un contexto. Hasta ahora, se pensaba que este tipo de neuronas sólo estaban implicadas en el reconocimiento de acciones, no en su interpretación.

Por Vanessa Marsh de Tendencias Científicas.

07 Mar 2005 | TENDENCIAS CIENTÍFICAS

Un estudio realizado por neurocientíficos de la universidad de California, en Estados Unidos, acaba de demostrar que las denominadas "neuronas espejo" de nuestro cerebro son capaces no sólo de activarse cuando ven realizar una acción, sino también de reconocer la intención de aquél que la realiza.

En la corteza cerebral existe un grupo de neuronas que tienen la facultad, desconocida hasta hace poco para una neurona, de descargar impulsos tanto cuando el sujeto observa a otro realizar un movimiento, como cuando es el mismo sujeto quien lo hace.

Las neuronas espejo forman parte de un sistema de percepción y de ejecución cerebral que activa las regiones específicas de nuestra corteza motora cuando vemos que se mueve una mano u otra parte del cuerpo de otra persona, como si nosotros mismos también nos moviéramos aunque no lo hagamos.

Gracias a estas neuronas, entre otros factores, se producen los procesos de identificación esenciales para que los padres y cuidadores pasen sus caracteres a los niños, al mismo tiempo que los movimientos de los lactantes son registrados por sus cuidadores, hasta el punto de sentirlos como suyos.

Sin embargo, el descubrimiento de las neuronas espejo va más allá de que el movimiento del otro, al ser observado, genere un movimiento igual en el observador. Los investigadores que trabajan en el sistema percepción y ejecución de las "neuronas espejo" se planteaban desde hace tiempo la hipótesis de que este sistema integrara un circuito que permitiese atribuir y entender también las intenciones de los otros, que es lo que han verificado ahora los neurocientíficos de California.

Espejo e interpretación

Según publica la revista online PloS Biology, el equipo de investigación ha descubierto que las áreas del cerebro pre motor donde se encuentran las neuronas espejo, que se activan durante la ejecución y observación de una acción, también añaden intenciones a las acciones si son presentadas en un contexto. Hasta ahora, se pensaba que este tipo de neuronas sólo estaban implicadas en el reconocimiento de acciones, no en su interpretación.

Además de aumentar el conocimiento de las funciones cerebrales, este descubrimiento proporciona pautas para el desarrollo de determinados tratamientos basados en la imitación, tratamientos que serán aplicables a pacientes con autismo y desórdenes similares, y que estimularán la función de las neuronas espejo, ayudándolas a desarrollar su capacidad para entender las intenciones de otras personas, de manera que los pacientes puedan empatizar con sus pensamientos y sentimientos.

Según explica el director del estudio, el doctor Marco Iacoboni, profesor asociado de psiquiatría y ciencias del comportamiento, en un comunicado difundido por el UCLA Neuropsychiatric Institute, este descubrimiento demuestra por primera vez que las intenciones en las acciones de los otros pueden ser reconocidas por un sistema motor utilizando un mecanismo cerebral que haría de espejo.

Imágenes de resonancia magnética

Para el experimento fueron analizados 33 sujetos con un sistema funcional MRI, que genera imágenes de resonancia magnética del cerebro. Se trata de una de las tecnologías más avanzadas para examinar la estructura, tejidos y fluidos internos del cuerpo humano, capaz de producir imágenes nítidas en dos o tres dimensiones. Estas imágenes se realizan utilizando un poderoso imán y ondas radiales.

Estos 33 voluntarios visualizaron alternativamente tres tipos de estímulos en vídeos cortos: primero una mano que agarraba una taza sin que este movimiento se encontrara enmarcado en un contexto; después sólo el contexto: un servicio de té completo con la comida y la bebida servidas; y finalmente los movimientos de beber o de limpiar dentro del contexto reflejado.

Se descubrió que las acciones realizadas dentro de contexto, en comparación con las realizadas fuera de él, aumentan el flujo de la sangre en la parte posterior del gyrus frontal inferior del cerebro, conocido por su importancia en la ejecución del control y también en los sectores adyacentes del la corteza ventral premotora, donde las acciones de las manos se representan. El incremento del fluido sanguíneo es siempre un indicador de la actividad neuronal.

Este hecho implica que las neuronas espejo se activan en mayor grado cuando las acciones motoras que vemos no son aisladas, sino que se encuadran en un entorno que para nosotros tiene un significado determinado, lo que implica cierta capacidad de interpretación neuronal de identificación de las intenciones de la persona que tenemos enfrente.

Teoría de la mente

Este descubrimiento está en la base de lo que hoy se conoce como teoría de la mente, según la cual se supone en el comportamiento de otro determinadas intenciones. Cuando somos testigos de cualquier tipo de actividad o secuencia de actividades llevadas a cabo por una persona o grupo de personas, según la Teoría de la Mente en general tendemos a asignarle algún significado. Tendemos a explicarnos los comportamientos de los demás de tal manera que nos resulten consistentes y que otorguen cierta continuidad al devenir de las acciones de los otros y al discurrir de nuestros propios pensamientos.

De esta forma, cuando un sujeto realiza acciones -simples o complejas-, estas acciones van acompañadas de la captación de las propias intenciones que impulsan a hacerlas. Se forma así una articulación en el psiquismo de modo que la propia acción queda asociada a la intención que la puso en marcha. Cada intención queda asociada a acciones específicas que le dan expresión, y cada acción evoca las intenciones asociadas, según esta teoría.

Lo que ha comprobado el equipo de California es que, una vez formado ese complejo asociativo "acción/intención" en un sujeto, cuando el otro realiza una acción, las neuronas espejo provocan en el cerebro del observador la acción equivalente, al mismo tiempo que el observador integra también la intención que llevó al otro a realizar determinada acción. De esta forma, el otro atribuye naturalmente al observador la intención que tendría la acción si la realizase él mismo.

El estudio ha sido patrocinado, entre otros, por la Brain Mapping Medical Research Organization, la Pierson-Lovelace Foundation, el National Center for Research Resources, la National Science Foundation y el National Institute of Mental Health norteamericanos.

http://www.laflecha.net/canales/ciencia/200503061/