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06 marzo 2009

Para reflexionar un poco sobre la religión

Recientemente apareció en la prensa un artículo de Sampedro titulado Dios habita en el cerebro, Hallazgos neurocientíficos explican por qué el hombre se refugia en las religiones (accesible aquí), muchos de vosotros seguro que ya lo conocéis. No obstante, me pareció interesante enlazarlo aquí porque, además de ser interesante por si mismo, también guarda una especial relación con un video disponible en youtube del insigne Dawkins, que no quería dejar de presentaros. Desde luego, no se puede ser más claro en menos de dos minutos (ver video, aquí).

19 noviembre 2008

El efecto McGurk.

¿Qué es eso del efecto McGurk? Es resultado de una interacción de diferentes modalidades sensoriales. Como ya hemos comentado alguna vez, nuestro cerebro crea nuestra percepción a partir de la información que llega a nuestros sentidos. El cerebro es muy bueno en dicha labor, pero a veces se equivoca y lo que percibimos no se corresponde con la realidad. Este es el caso del efecto McGurk, pero además este efecto añade algo muy interesante, como es la interacción entre diferentes modalidades sensoriales. ¿Pensabas que lo que ves no puede influir en lo que oyes? Pues no es así, lo que vemos puede modificar la percepción auditiva de lo que estamos oyendo. En esto consiste el Efecto McGurk. Podemos verlo y experimentarlo por nosotros mismos con este vídeo:




Como habrás comprobado por ti mismo, lo que ves (cómo la persona pronuncia una sílaba) influye sobre lo que oyes (en realidad tú entiendes da, cuando lo que tú realmente estás escuchando es ba).
Desde hace unos 50 años ya se comenzaron a hacer estudios sobre cómo influye lo que vemos sobre lo que oímos y una de las primeras cosas que se vieron fue que tener la posibilidad de ver a la persona que está hablando con nosotros mejora el volumen de lo que oímos en hasta 15dB, y esto no ocurre sólo con volúmenes bajos sino que ocurre también cuando las condiciones acústicas no son adversas (recuerda, cuando alguien te grite no le mires y te parecerá que está gritando más bajo).
Después llegó la ilusión auditiva de McGurk en el año 1976, que en realidad estaba estudiando los patrones de imitación de los niños cuando aprendían a hablar y para ello les puso vídeos de personas pronunciando determinadas sílabas, pero el sonido no se correspondía con lo que ellos oían. Cuando llegaron a la combinación ga-ba (como en el vídeo) los niños oían la sílaba da. McGurk echó la bronca al tipo que había preparado los vídeos porque creía que los había montado mal, pero rápidamente se mostró que todo estaba perfectamente y que lo que ocurría era que habían descubierto una forma de producir una ilusión auditiva. De hecho, este efecto también puede conseguirse con otras combinaciones como con la combinación ka (visual) + pa (auditiva), que da lugar a la percepción de ta. Y además McGurk observó que este efecto no sólo se daba en niños sino también en adultos e incluso en niños que todavía no han adquirido el lenguaje (se da incluso en niños de 6 meses de edad).
A partir de entonces este efecto se ha estudiado pormenorizadamente y se han encontrado cosas muy interesantes al respecto. En experimentos de neuroimagen se ha visto que hay una región del cerebro, el surco temporal superior izquierdo, que parece que muestra una diferente activación cuando recibe estímulos congruentes (cuando el estímulo visual y el acústico coinciden) con respecto a cuando estos son incongruentes. Esta región es lo que se conoce como un área de asociación. Las áreas de asociación son regiones del cerebro donde confluyen axones de neuronas que transmiten información de diferente modalidad sensorial y es aquí donde se procesan de forma conjunta y lo que puede dar lugar a ilusiones o errores, como ocurría también en el efecto Stroop que comentábamos recientemente.
Por otro lado, esta es una prueba de que el sistema visual y el auditivo han evolucionado de forma conjunta para permitir, entre otras cosas, un mejor procesamiento del habla. El sistema visual podría ayudar a discriminar sonidos que son difíciles de diferenciar (las personas sordas llevan al extremo esta ventaja cuando leen los labios) y también podría servir como una forma de redundancia, de modo que el estímulo visual incrementaría la confianza sobre el mensaje percibido a través del sistema auditivo (si dos sistemas independientes apuntan a la misma solución entonces podemos confiar más en ella que si sólo uno de ellos la valida). Además, el efecto McGurk no es algo automático sino que requiere de nuestra atención para que se dé, de modo que cuando se incorporan estímulos distractores visuales o auditivos se ve atenuado, lo que además prueba que el efecto no se debe a un mal procesamiento de la vista o el oído sino de la integración de esas dos modalidades sensoriales. Otra prueba de esta ayuda del sistema visual sobre el auditivo es que cuando una persona ve a otra que está hablando pero a la que no puede oír, en su cerebro no sólo se activa la corteza visual (la que responde a lo que sus ojos están viendo) sino que se activa también la corteza auditiva (aun cuando no está escuchando nada).

Por último, dos curiosidades al respecto de la integración visual-auditiva: por un lado, la sinestesia, que consiste en que un estímulo de una determinada modalidad puede evocar otras modalidades sensoriales, de modo que se pueden oler colores o ver los sonidos, que es lo que se cree que le ocurría al pintor ruso Kandinsky, que decía que la música evocaba en él colores y formas. Y, por otro lado, hay personas que perciben un sonido, como un breve clinck cuando mueven sus ojos hacia una determinada posición (en inglés se conoce como gaze-induced tinnitus). En este último caso no se trata de un “error” en la integración de estímulos sino más bien de alguna conexión anómala entre los nervios oculomotores y el sistema auditivo.

Campbell, R., (2008), The processing of audio-visual speech: empirical and neural bases, Phil.Trans.R.Soc.B. 363: 1001-10.

Apunte escrito en colaboración con Héctor, de Psicoteca y Museo de la Ciencia.

05 noviembre 2008

La seducción del lenguaje científico.

¿Es verdad que nos suele convencer más el lenguaje científico que el lenguaje común, aunque nos estén contando exactamente lo mismo? Esa es la pregunta que se hicieron Weisberg y cols. en un trabajo de marzo de este año en Journal of Cognitive Neuroscience titulado “The seductive allure of neuroscience explanations”. Lo que hicieron fue estudiar si la explicación sobre un determinado fenómeno dado por la psicología podía resultar menos convincente que esa misma explicación pero añadiéndole datos procedentes de la neurociencia que no aportasen nada a esa explicación. Al mismo tiempo daban dos explicaciones: una que era buena y otra que no lo era. Así, podían ver dos cosas diferentes: una, si en general los datos neurocientíficos podían ayudar a convencernos de cualquier tipo de explicación (sea esta buena o mala) y, por otro, si los datos neurocientíficos pueden influir en que creamos cosas que no son correctas o que, como poco, son malas explicaciones.
Un ejemplo que ponen los autores sobre la tarea que tenían que realizar los participantes consistía en explicaciones sobre la “maldición del conocimiento”. Si alguien conoce la respuesta a una determinada pregunta creerá que la mayoría de las personas a su alrededor también la conocerán, mientras que si no tiene conocimiento de ella creerá que los que están a su alrededor tampoco lo sabrán. La explicación psicológica correcta es que los sujetos tienen problemas para cambiar su punto de vista por el de otro para considerar lo que éste sabe, de modo que proyectamos erróneamente nuestros conocimientos sobre otros. La explicación buena pero con datos de neurociencia incluía la frase “escáneres del cerebro han mostrado que la circuitería del lóbulo frontal está involucrada en el conocimiento de uno mismo” (lo que no aporta nada a la explicación inicial). La explicación mala de la “maldición del conocimiento” fue que “los sujetos cometen más errores cuando tienen que juzgar el conocimiento de otros. La gente es mucho mejor juzgando lo que ellos mismos piensan” (como puede verse la mala explicación no explica demasiado a qué se debe la maldición). La mala explicación con la frase neurocientífica contenía exactamente la misma frase que la explicación buena.
Lo que encontraron los autores fue que gente que no tenía experiencia en ciencia encontraban más satisfactoria la explicación buena (con y sin la frase de la neurociencia), pero en el caso de las explicaciones malas se vio que mientras que cuando no contenían la frase de la neurociencia no era convincente para los sujetos, sí que lo era cuando contenía la frase de la neurociencia (ver gráfica).



Pero lo interesante del trabajo es que después hicieron esta misma prueba a estudiantes de neurociencia y se vio más o menos el mismo patrón pero con una diferencia. La explicación buena les parecía mejor cuando incluía la frase neurocientífica.




Y por último les pasaron la prueba a gente que se dedicaba profesionalmente a las neurociencias y en este caso las frases de la neurociencia no tuvieron efecto sobre sus valoraciones acerca de lo buena o mala que era la explicación (si acaso tendía a hacer menos convincente la explicación buena).


Desde luego el conocimiento es importante a la hora de saber valorar las explicaciones que contienen lenguaje científico. Esta “fe” en el lenguaje científico podría deberse tanto a la ignorancia del mismo como al argumento de autoridad, es decir, a considerar como mejores o más precisas determinadas explicaciones cuando contienen lenguaje científico (digamos mejor tecnicismos). Seguramente este resultado se puede encontrar en muchos otros campos (la física es un buen campo para probar este mismo efecto).
Es este poder seductor del lenguaje científico el que emplean algunos charlatanes como la gente de Ramtha, revistas que afirman ser de salud (este es un buen ejemplo) o incluso los anuncios de yogures (aunque este video de Rober Bodegas no es ciencia lleva toda la razón, hace hincapié en la autoridad del médico y además de paso os podéis echar unas risas si os ha aburrido el apunte).

Weisberg et al. (2008), The seductive allurew of neuroscience explanations, Journal of Cognitive Neuroscience 20 (3): 470-7.

02 noviembre 2008

El efecto Stroop.

¿Qué es el Efecto Stroop? Para conocer qué es, nada mejor que probarlo por uno mismo. Para ello podemos usar este Cd didáctico de psicología recreativa, que montaron los chicos del laboratorio de psicología de aprendizaje la Universidad de Deusto en 2006. Dentro del mismo encontramos varios experimentos que podemos hacer por nosotros mismos, y que muestran diferentes curiosidades relacionadas con la psicología. El que nos interesa en esta ocasión es el primero de todos, el titulado “¿Conoces los colores?”. Lo dicho probad por vosotros mismos el efecto antes de seguir leyendo. ¿Ya está? Os espero si eso…¿ya? Jejeje. Seguimos entonces…
Lo que has experimentado se debe a un conocido efecto, clásico en psicología, descubierto por John Ridley Stroop allá por el año 1935.
Al hacer el experimento hace un momento la primera vez, has nombrado los colores en que las palabras estaban escritas y estos coincidían con el color que la palabra “decía”. Pero en la segunda ocasión, el color con que estaba escrita la palabra (y que era lo que había que nombrar), no coincidía con lo que en la palabra estaba escrito. El Efecto Stroop consiste básicamente en un aumento en el tiempo con el que se tardan en nombrar los colores de las palabras, debido a una interferencia provocada por el acto automatizado de la lectura con el hecho de pronunciar el color. En el propio CD y en el enlace de Wikipedia, se puede encontrar también explicado dicho efecto de forma clara y sencilla.
Haz la prueba si quieres nombrando los siguientes colores, recuerda que has de nombrar siempre el color en el que están escritos…

Amarillo anaranjado azul gris morado negro rojo rosado verde

¿Qué tal ha ido? Ahora prueba con estos…

Amarillo anaranjado azul gris morado negro rojo rosado verde

Supongo que la segunda vez habrá sido un poco más difícil, ¿no? Verás lo que ocurre si los nombres son en japonés, aunque sin las letras propias del idioma…

kiiro orenlli aoi guree murasaki kuroi akai pinku midori

Ahora en japonés pero con colores cambiados, ¿costará más?

kiiro orenlli aoi guree murasaki kuroi akai pinku midori

Se ha sugerido que el efecto Stroop se debe a que hay ciertas redes neuronales que se solapan y que participan de forma paralela en el proceso de nombrar el color y en el de leer la palabra. Las vías de la lectura estarían más reforzadas en el cerebro debido a la experiencia previa y facilitarían el procesamiento de las vías que se encargan de nombrar el color cuando los estímulos de color y palabra son congruentes (es decir, cuando coinciden la palabra y el color en el que está representada). Pero si los estímulos son incongruentes, entonces las vías de la lectura interferirían con las encargadas de nombrar el color. Pero obviamente sólo habrá interferencia si entendemos el idioma en el que están escritas las palabras. Es por eso que seguramente te ha resultado más fácil decir los nombres de los colores cuando las palabras estaban en japonés (si es que no entiendes japonés, claro) incluso aunque palabra y color no coincidieran.
Las mejores evidencias de que existe una base anatómica para el efecto Stroop proceden de trabajos con PET (tomografía por emisión de positrones) y fMRI (resonancia magnética funcional) en estudios de individuos sanos. Las áreas que parecen más involucradas en el control atencional durante la realización de esta tarea son la corteza cingulada anterior (ACC) y la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC). De hecho, la primera se ha relacionado en muy diversos trabajos con la detección de errores o la selección de respuestas, mientras que la segunda se ha relacionado con diversos aspectos de la inhibición del comportamiento. Pero además hay otras áreas del cerebro involucradas en esta tarea como son las cortezas parietal y prefrontal inferior o las áreas de asociación visuales.
Además se ha estudiado cómo afecta la experiencia a la realización de esta prueba. Como sería de esperar, la experiencia hace que se cometan menos errores y se responda más rápidamente al realizar la tarea y esta mejora se ha correlacionado con cambios en la actividad de algunas áreas del cerebro que son, precisamente la ACC (cuya actividad disminuye a medida que se va haciendo mejor la tarea) y la DLPFC (cuya actividad incrementa). En un trabajo (1) se describió también una disminución en la actividad de la vía visual ventral que, dicen los autores, podría estar relacionado con la inhibición de la lectura de la palabra cuando esta acción es irrelevante (es decir, cuando palabra y color no coinciden).

Pero el efecto Stroop no sólo se ha empleado con palabras y colores, sino que hay otras modalidades. Una de ellas es el efecto Stroop auditivo que es muy parecido al descrito, pero se realiza con imágenes y sonidos que habitualmente están relacionados entre sí. Y otro, bastante interesante también, es la interferencia Stroop emocional, que se emplea a veces como herramienta para estudiar la depresión. En esta tarea se presentan palabras afectivas o emocionales en varios colores y los sujetos tienen que nombrar el color de las palabras. El efecto de interferencia surge cuando se presta atención a expresiones emocionales que hacen emerger memorias personales de pérdida o decepción. Esta interferencia es especialmente acusada en los pacientes con depresión, ya que se ha mostrado que éstos muestran un sesgo en su memoria que tiende hacia las memorias de pérdida o decepción. De este modo, los pacientes con depresión suelen tardar más en identificar el color de palabras con una carga emocional negativa (llorar, desafortunado, débil) que cuando las palabras son neutras (comer, caminar, perro) o positivas (felicidad, abrazo). En este caso también se ha mostrado que la ACC está implicada en esta tarea (2). Este efecto también se ha aplicado para estudiar a pacientes esquizofrénicos, con Alzheimer o con dolor crónico y, como curiosidad, también se ha empleado bastante para estudiar a personas bilingües.


(1) Harrison, B.J. (2005), Functional connectivity during Stroop task performance, NeuroImage 24: 181-91.
(2) Mitterschiffthaler, M.T., (2008), Neural basis of the emotional Stroop interference effect in major depression, Psychol. Medicine 38: 247-256.

Artículo escrito por Brainy y Héctor. Revisado por Sophie, de Mondo Medico.

16 septiembre 2008

Magia y cerebro (II)

Algunos de los principios fundamentales de los magos son:
Una acción es un movimiento con un propósito: muchas veces los magos deben realizar gestos inusuales para realizar sus trucos. Para evitar que la audiencia sospeche (los movimientos extraños llaman nuestra atención) los magos pueden esconder el truco en un movimiento mucho más usual y que nosotros no relacionamos con un truco de magia. Un ejemplo de ello puede ser el hecho de colocarse las gafas, que puede pasar desapercibido para la audiencia (es un movimiento normal que realiza la gente que lleva gafas) y que sin embargo puede esconder el secreto del truco (por ejemplo puede ayudar al mago a esconderse un objeto en la boca).
Otro principio importante es el de la aparente repetición. Muchas veces, aunque el truco parece que se repite una y otra vez, el mago suele realizar ese mismo truco empleando métodos distintos (este es un ejemplo clásico, del gran René Lavand). Además el mago puede también hacer ver que una sospecha determinada con respecto al truco no está fundada, de modo que el mago cierra la puerta a esa posible explicación, de modo que la única explicación válida sea la magia. Esta es la llamada Teoría de las falsas soluciones de Tamariz (este vídeo de Pepe Carrol es una muestra de ello). El uso de las repeticiones ayuda a incrementar la confusión del espectador a la hora de reconstruir el proceso, como hemos visto también con el vídeo de René Lavand.
Un último principio es el de no repetir dos veces el mismo truco. Un estudio mostró que cuando se exponía por dos veces consecutivas al mismo truco a la misma audiencia, había una probabilidad mayor de identificar el método que empleaba el mago para realizar el truco. De hecho, la mayoría de las demostraciones de ceguera inatencional sólo tienen efecto la primera vez. La mayoría de los observadores suelen ver al insecto del vídeo del apunte anterior la segunda vez que lo ven (sin que nadie les haya dicho que tenía que aparecer, claro).

Pero además los trucos de magia pueden servir para estudiar los procesos de atención e incluso la conciencia. Un ejemplo de ello es un trabajo de Johansson y cols. de 2005 donde se mostraban a cada voluntario dos fotografías en las que figuraba un rostro. Se tapaban las fotografías y el voluntario decía cuál de los dos le parecía más atractivo. Los experimentadores aprendieron a cambiar las fotografías de lugar haciendo un simple truco de magia. A continuación les mostraban la fotografía que supuestamente habían elegido (pero que ahora era la otra) y les pedían a los voluntarios que explicasen por qué habían elegido esa fotografía. Sorprendentemente, sólo el 26% de los sujetos captó el truco, pero más interesante aún, cuando los sujetos tenían que explicar por qué habían elegido esa fotografía inventaron razones para justificar su elección, que realmente era la opuesta a la que se les mostraba. Los autores llamaron a este fenómeno ceguera a la elección.

Y esto se acabó. Os dejo un vídeo en el que vemos cambios de traje por doquier en la versión americana del Factor X. Disfrutadlo..

15 septiembre 2008

Magia y cerebro o cómo Tamariz engaña a nuestras neuronas.

Recientemente los chicos de Psicoteca publicaron un par de artículos relativos a la magia y el estudio del cerebro y justo por esas fechas apareció un artículo en Nature Neuroscience Reviews muy interesante firmado, entre otros por James Randi y Susana Martínez-Conde (podéis descargar el artículo aquí). El artículo propone que las neurociencias se pueden beneficiar del estudio de cómo los magos realizan sus trucos y de cómo éstos son percibidos por el público. A partir de aquí ruego a aquellos que no quieran que les desvele algunos trucos que se abstengan de seguir leyendo el apunte. A los que continúen con la lectura les recomiendo que a medida que vayan encontrando los enlaces en el texto vayan accediendo a ellos.

Entremos en materia. Entre las diversas artimañas que usan los magos para engañarnos se encuentran las ilusiones ópticas y otras ilusiones sensoriales, que son fenómenos en los que la percepción subjetiva de un hecho no concuerda con la realidad física de tal hecho. Un ejemplo de ello es el truco de las cucharas que se doblan, que puede realizarse de varias formas, pero una de ellas no requiere siquiera el doblar la cuchara pues basta con agitarla arriba y abajo entre los dedos. Seguramente todos hemos hecho eso mismo con un lápiz (en este vídeo lo explican detalladamente, en inglés). El que percibamos esa ilusión visual se debe a que en este movimiento participan dos tipos de neuronas diferentes, unas que se encargan de percibir los extremos de los objetos en movimiento y otras que perciben las partes medias. Cuando se agita la cuchara estas neuronas responden de forma diferente (no sincronizadas) y eso es lo que hace que nos parezca que se dobla la cuchara.

Pero son más interesantes los casos en los que los magos desvían nuestra atención para poder realizar el truco de forma adecuada. En estos trucos lo que se dan son ilusiones cognitivas, ya que no se manipula la percepción sensorial y sí la percepción cognitiva del público. Y esto puede hacerse de dos formas:
La primera es mediante la ceguera al cambio, en la cual el espectador no es capaz de percibir que hay algo diferente de lo que había antes. El cambio puede ser esperado o no y puede ser repentino o gradual e independiente de que haya interrupciones. Un ejemplo muy claro de esto es este vídeo creado por Richard Wiseman y que también recomendaban en el apunte de Psicoteca.
La segunda es mediante la “ceguera inatencional” en el que los espectadores no perciben que hay un objeto inesperado en la escena. Este fenómeno no requiere un componente mnemónico (pues no hay que comparar con la situación previa, como en el caso de la ceguera al cambio), por eso es una manipulación de la atención. El ejemplo clásico de ceguera inatencional es este vídeo.

Una duda que surge acerca de cómo los magos consiguen colarnos sus trucos es si se debe a que distraen nuestra mirada del momento en el que realizan el truco o en realidad lo que manipulan es nuestra atención. Kuhn y Tatler realizaron un experimento controlando los movimientos de los ojos de espectadores ante un simple truco que consistía en hacer desaparecer un cigarrillo (el mago lo tiraba debajo de la mesa, lo podéis ver en este vídeo) y lo que se vieron fue que el espectador estaba mirando en todo momento al cigarrillo pero aun así no veía el truco. Las conclusiones del estudio fueron que lo que en realidad hacía el mago era manipular la atención del espectador más que su mirada, usando los mismos principios que se emplean para producir la ceguera inatencional. Algo similar ocurre con los trucos en los que el mago hace desaparecer una pelota lanzándola hacia arriba varias veces seguidas (en una de ellas la pelota parece desvanecerse cuando, en realidad nunca ha llegado a salir de su mano). Durante este truco la cabeza y los ojos del mago siguen la trayectoria de la pelota imaginaria siendo lanzada hacia arriba (podéis ver un par de vídeos en este enlace). Kuhn y Land vieron que el uso de esas claves sociales por parte de los magos era fundamental para hacer que los espectadores cayeran en la ilusión (la bola desapareciendo a medio vuelo). Sin embargo, la mirada del espectador no se dirige hacia donde debería estar la pelota, lo que sugiere que el sistema oculomotor no se ve engañado por la ilusión, sino que el efecto ilusorio es producido por la redirección del centro de atención a la posición donde debería estar la pelota.

Los magos emplean varias técnicas para dirigir nuestra atención fuera del punto esencial donde se desarrollará el truco. Una de esas técnicas consiste en emplear objetos nuevos, inusuales o que contrasten mucho con el resto de objetos del escenario. Habitualmente esos son estímulos que llaman nuestra atención de forma muy acusada. Esas propiedades inducen lo que se llama control “hacia arriba” de la atención, producidas por una alta activación de alguna vía sensorial (por ej. la visión) sobre los sistemas atencionales. Un ejemplo clásico de esto es la típica paloma saliendo del sombrero. Todos miramos volar a la paloma o cómo el mago se la pasa a alguna asistente (siempre es alguna), momento que suele aprovechar para poner a punto su próximo truco (este es un vídeo excepcional con palomas). Otro tipo de control hacia arriba es el que se resume en la frase: un movimiento grande oculta otro más pequeño. A menudo los movimientos grandes o rápidos captan mejor nuestra atención que los pequeños y más lentos si tienen lugar de forma simultánea. Del mismo modo, si varias acciones tienen lugar casi de forma simultánea la que comienza primero generalmente llama más nuestra atención. (en el caso de la pelota que desaparece, la mirada del mago juega ese papel para encubrir el hecho de que no llega a lanzar la pelota). Pero la redirección de la atención puede no sólo darse en el espacio (qué mira la gente), sino también en el tiempo (cuándo mira la gente). En muchos trucos de magia el truco ya ha tenido lugar cuando la gente piensa que aún no ha comenzado o cuando piensan que éste ya ha finalizado. Muchos magos usan la comedia y las risas precisamente como un medio para reducir la atención focalizada sobre un punto determinado Piénsese, por ejemplo, en las bromitas continuas de Tamariz. Os dejo con un par de vídeos (I y II) de este genio y mañana seguimos.

09 julio 2008

Estrés y memoria: amigos inseparables.


Todos conocemos a gente que dice: yo estudio mucho mejor el día de antes del examen, mientras que otros se declaran incapaces de hacerlo porque no pueden concentrarse para estudiar. ¿A qué se deben estas diferencias y cuáles son sus condicionantes?

En 1908 los psicólogos Yerkes y Dodson establecieron su famosa Ley de Yerkes-Dodson que establecía una relación entre los niveles de estrés de un individuo y su eficacia al realizar alguna tarea. La curva que relaciona estas dos variables tiene forma de U invertida (ver gráfica), de modo que bajos o altos niveles de estrés dan lugar a baja eficacia al realizar la tarea, mientras que hay ciertos niveles óptimos de estrés en los cuales se obtiene la mejor eficacia en la realización de la tarea. Pero no todo es tan fácil.


Se ha estudiado esta relación, sobre todo desde la psicología, y se ha visto que los niveles óptimos de estrés son específicos de cada tarea. Tareas muy difíciles o que demandan un esfuerzo intelectual (como estudiar para un examen) presentan su punto óptimo en niveles relativamente bajos de estrés (para no afectar a la atención), mientras que otras tareas que requieren resistencia o persistencia (por ejemplo, practicar un deporte) presentan ese punto óptimo en niveles más altos de estrés (ya que favorecen la motivación).

¿Se sabe algo sobre el cerebro que podría explicar, al menos en parte, esta relación? Pues algo se sabe. El estrés produce la activación de muchos sistemas diferentes en el cuerpo, así como la inhibición de otros. Los que nos van a interesar ahora son los que se activan, y sólo algunos de ellos. Una de las principales respuestas que produce el estrés es la activación del eje hipotálamo-hipófisis-adrenal que tiene como consecuencia final la liberación de una hormona, el cortisol, que es un glucocorticoide. El cortisol produce múltiples efectos, sobre todo movilizando energía de diversos tejidos para facilitar la respuesta del organismo a la situación de estrés (piénsese en la cebra intentando huir del león). Pero el cortisol también llega al cerebro y presenta ciertos efectos en él.
Se ha visto tanto en ratas como humanos que el cortisol (que es algo diferente en las ratas y se denomina corticosterona) el imprescindible para la consolidación de la memoria, de modo que si después de realizar una tarea como memorizar una lista de palabras se le administra al sujeto un antagonista de los receptores de glucocorticoides, el día siguiente no recordará con la misma eficacia la secuencia de palabras frente al sujeto al que no se le haya administrado el antagonista.
En ratas se ha probado este efecto, sobre todo en dos pruebas de memoria. El primero es el llamado test de Morris en el que la rata debe encontrar una plataforma sumergida en una piscina guiándose por referencias que tiene alrededor de ella. A la rata se la hace empezar desde distintos sitios de la piscina y se mide el tiempo que tarda en encontrar la plataforma, que se irá reduciendo a medida que pongamos más veces a la rata en la piscina. Sin embargo, si se administra un antagonista de los receptores de glucocorticoides después de cada sesión, la rata no aprende al mismo ritmo que las que no han recibido el antagonista. Este mismo efecto se obtiene también en otros aprendizajes como el llamado condicionamiento por miedo, en el que se hace coincidir un timbre con un ligero shock eléctrico y se mide el tiempo de inmovilidad de la rata (esta respuesta es un buen índice del miedo que siente el animal). En esta prueba el día siguiente se vuelve a poner a la rata en las mismas condiciones pero ya sólo se hace sonar el timbre (sin administrar el shock). Lo normal es esperar tiempos de inmovilidad altos, pero en ratas a las que se ha administrado el antagonista no muestran apenas señales de miedo.

Pero parece que los glucocorticoides no sólo son importantes para la consolidación de la memoria (y, por tanto, para la memoria a largo plazo), sino que también son importantes para la memoria de trabajo, que es un tipo de memoria que es útil tan sólo en unos segundos o minutos, como recordar un número de teléfono al que sólo se llamará una vez. También en este caso las estrellas son las ratas. Y aquí la dopamina tiene un papel fundamental. La dopamina presenta una relación con la memoria de trabajo similar a la del estrés con la eficacia en la realización de tareas, es decir, en forma de U invertida. Hay niveles óptimos a los cuales la dopamina da lugar a niveles óptimos de memoria de trabajo. Pero lo que se ha visto es que si se elimina la circulación de glucocorticoides de la sangre mediante la extirpación de las glándulas adrenales, esa relación entre dopamina y memoria de trabajo se rompe, aunque puede restaurarse suministrando al animal agonistas de los receptores de dopamina. Por lo tanto, lo que parece es que los glucocorticoides controlan de algún modo los niveles de dopamina en el cerebro (y más concretamente en este caso en la corteza prefrontal). La preguntas es ¿y cómo lo hacen? Es lo que no se sabe aún. El mecanismo clásico de actuación de los receptores de glucocorticoides es la activación de diversos genes, pero en los últimos años se ha descubierto que también podría haber receptores de glucocorticoides en la membrana que podrían dar lugar a efectos rápidos. Pero eso todavía está por demostrarse.

Y me dejo el factor que siempre fastidia todas las cosas en biología y hace que a veces sea muy difícil establecer leyes o correspondencias: la variación individual. Además de que cada tarea requiera unos niveles de activación distintos, cada persona, en función de sus genes y su experiencia, que habrán moldeado un cerebro único, necesitaría también de unos niveles específicos para realizar correctamente esas tareas. De cada uno de nosotros depende que encontremos cuáles son nuestros niveles óptimos para cada tarea.
Algún artículo recomendado:
Sandi, C. y Pinelo-Nava, M.T., (2007), Stress and memory: behavioral effects and neurobiological mechanisms, Neural Plast. 2007: 78970.
Mizoguchi, K, et al. (2004), Endogenous glucocorticoids are essential for maintaining prefrontal cortical cognitive function, J.Neurosci. 24 (24): 5492-9.

16 junio 2008

El juego del ultimátum: venganza, serotonina, oxitocina, chimpancés y evolución.

El juego del ultimátum fue creado por los economistas y se lleva acabo entre dos personas, de forma anónima y tan sólo una vez. Se parte de una cantidad de dinero que uno de los participantes debe dividir en dos partes, ofreciendo al otro una determinada cantidad de ese dinero total. Este último puede aceptar o rechazar la oferta. Si la acepta ambos se llevan la parte que les corresponde, pero si la rechaza los dos se quedan sin nada.
La teoría económica utilitarista predecía que el segundo participante aceptaría la oferta siempre que no fuera 0, aunque fuese muy injusta, ya que siempre ganaría algo frente a nada y que el que hacía la oferta tendería siempre a ofrecer la cantidad mínima posible que supiese que el otro iba a aceptar. Pero los datos echaron por tierra estas predicciones. Lo que no tenía en cuenta esta teoría eran las emociones de los que jugaban el juego. Tras muchos estudios se ha visto que, por lo general, las ofertas suelen estar entre el 40 y 50% y que se suelen rechazar las ofertas por debajo del 20%. Al hecho de rechazar la oferta incluso cuando racionalmente salimos perdiendo se le denomina castigo altruista.

Desde hace unos años se han estudiado los circuitos neurales que se activan al jugar a este juego en los participantes que deben evaluar la oferta. Tres son las principales áreas cerebrales implicadas: la ínsula, muy relacionada con sensaciones de dolor y disgusto y cuya activación se correlaciona de forma directa con lo injusta que sea la oferta; la corteza prefrontal, implicada en la toma de decisiones, y la corteza cingulada anterior, relacionada con procesos de recompensa.
Recientemente, el grupo de Trevor Robbins en Cambridge ha mostrado que el neurotransmisor serotonina podría tener un papel importante a la hora de decidir si se acepta o no una oferta. Lo que hicieron fue suministrar a los participantes que debían evaluar la oferta un fármaco que degrada el triptófano, cuyo resultado final es una reducción de los niveles de serotonina en el cerebro. Aquellos participantes a los que se les suministró este fármaco mostraron mayores niveles de rechazo cuando las ofertas eran muy injustas (del 20%) frente a los que se les administró placebo. Otro trabajo anterior había mostrado que personas con algún daño en la corteza prefrontal ventral presentan este mismo patrón, es decir, rechazan más habitualmente las ofertas injustas, justo lo que les ocurre a las personas a las que se les inyectó el fármaco que reducía los niveles de serotonina. Además se sabe que la serotonina juega un papel neuromodulador importante en esta área, por lo que es posible que estas decisiones tengan mucho que ver con la serotonina y la corteza prefrontal ventral. Pero, ¿se puede hacer que alguien tenga más tendencia a aceptar ofertas injustas? Pues sí. Se ha visto, empleando estimulación magnética trnascraneal, que las personas a las que se les inhibe temporalmente otra región de la corteza prefrontal (el área dorsolateral) tienden a aceptar con más frecuencia ofertas injustas.

Y, ¿qué hay del que hace la oferta? Pues parece que también es importante una región de la corteza prefrontal (la región frontopolar) a la hora de decidir cuánto se ofrece y, de hecho, su activación es mayor en aquellos jugadores que tienden a ser más cooperativos (realizan ofertas más altas). Para hacer una oferta, es muy importante la empatía, es decir, saber ponerse en el lugar del otro. Es por eso que los autistas, que no muestran empatía, tienden a ofrecer el 0 o el 100% de la cantidad y muy pocos de ellos llegan a ofrecer el 50%. Y precisamente la región frontopolar no muestra apenas actividad en las personas autistas al jugar a este juego. Pero, ¿se puede hacer a alguien más generoso en sus ofertas? Pues sí. Se ha visto que la hormona oxitocina podría incrementar la confianza en el otro en las transacciones comerciales y, de hecho, las personas a las que se administra oxitocina realizan mayores ofertas que aquellas a las que sólo se les administra placebo en el juego del ultimátum.

Y ahora, vayamos con los chimpancés. El grupo de Michael Tomasello publicó un trabajo en 2007 cuyos resultados son interesantes. Lo que hicieron fue poner a jugar a varios chimpancés a una versión modificada del juego del ultimátum, donde uno de los chimpancés ofertaba una bandeja con comida a otro, pero este último también veía lo que le correspondía al primero, por lo que si aceptaba esa cantidad de comida tenía que pulsar una rueda para deslizar las bandejas y si no simplemente no debía tocar la rueda. Lo sorprendente fue que los chimpancés se comportaron como maximizadores racionales es decir, como predecía la teoría utilitarista económica. Apenas había rechazos de ofertas, salvo cuando no les ofrecían nada. Es decir, que o bien el alimento es en su caso un estímulo demasiado valioso, o bien no presentan una capacidad tan desarrollada para detectar y castigar las injusticias.

¿En qué medida podría ser heredado el patrón seguido en este juego? Un estudio con hermanos gemelos suecos ha mostrado que al menos más del 40% de la variación del comportamiento de rechazo de ofertas puede ser explicado por efectos genéticos y además este estudio sugería que el ambiente común podría jugar sólo un pequeño papel en la variación fenotípica. Sin embargo este último dato se contradice con algunos otros procedentes de la antropología que muestran que hay algunas diferencias en la forma de jugar en función de la cultura estudiada. Por ejemplo, los mongoles y ciertas culturas primitivas suelen ofrecer altas ofertas a pesar de saber que ofreciendo menores ofertas también serían aceptadas. Pero para estas culturas parece ser más importante la reputación que las ganancias económicas.

Bibliografía:

Crockett, M.J. et al., (2008), Serotonin modulates behavioral reactions to unfairness, Science doi:10.1126science.1155577

Jensen, K., et al, (2007), Chimpanzees are rational maximizers in an ultimatum game, Science 318: 107-9.

Mora, F., (2007), Neurocultura. Una cultura basada en el cerebro, Alianza Editorial.

Wallace, B. et al., (2007), Heritability of ultimatum game responder behavior, PNAS doi: 10.1073/pnas.0706642104.

Zak, P. et al., (2007), Oxytocin increases generosity in humans, PloS ONE 2(11):1-5.



04 junio 2008

Estudiando el cerebro de personajes famosos.


Una de las preguntas más repetidas desde hace dos siglos acerca del cerebro ha sido ¿es el cerebro de los intelectuales y, en general, de la gente famosa, diferente del resto de los mortales que nunca llegaremos a nada en la vida? (la segunda parte de la pregunta varía según el ego y las expectativas para consigo mismo de quien la formula). Para tratar de responder a esta pregunta, el estudio del cerebro de personas famosas por sus logros intelectuales ha sido constante y el desarrollo de estos estudios ha deparado algunas historias curiosas.

Probablemente los primeros cerebros de personas muy inteligentes en ser estudiados estuvieron en manos del alemán Rudolph Wagner, a mediados del siglo XIX. Entre estos cerebros se encontraba el del célebre matemático Carl Friedrich Gauss, cuyo estudio reveló unas circunvoluciones más marcadas de lo normal y un peso de 1492g. Wagner también estudió el cerebro de cinco profesores de la universidad de Götingen, que no mostraron patrón alguno diferente del mostrado por cerebros de personas normales.

Algunos años después, el sueco Gustaf Magnus Retzius (famoso por las neuronas que llevan su nombre, al que antecede el de Cajal) examinó también el cerebro de varios intelectuales entre los que se encontraba el de la matemática Sonya Kovalevski, el primer cerebro de una mujer famosa que fue estudiado.

Al otro lado del charco, en EEUU y en los años 20 del siglo pasado el Dr.Edward Spitzka realizó dos estudios, el primero en 1907 y el segundo en 1927, en los que analizó los cerebros de varios intelectuales norteamericanos que donaron su cerebro, dando lugar a la llamada Sociedad Antropométrica Americana. Entre estos cerebros se encontraban el del físico William Osler y el del poeta Walt Whitman. Sin embargo, el cerebro de este último no pudo llegar a estudiarse ya que un asistente un tanto patoso tiró el frasco en el que se encontraba el cerebro del insigne escritor, quedando su materia gris esparcida por el suelo del laboratorio. El Dr.Spitzka dijo haber encontrado algunas diferencias al comparar el cerebro de los intelectuales con el de personas menos listas, pero sus resultados no han podido ser reproducidos después. Hoy, los cerebros estudiados por Spitzka forman la llama Colección de cerebros Wistar.

Pero Rusia no podía quedarse atrás y también tuvo su propia colección de cerebros, el llamado Panteón de los cerebros. La idea no era mala porque lo que proponían los científicos rusos era que la citoarquitectura del cerebro debería dar pistas sobre las diferencias observadas en el plano mental de diferentes personas educadas de forma distinta y con distintas cualidades. En el Panteón se estudiaron cerebros de varios psicólogos y neurólogos rusos importantes, como Vygotsky o Pavlov (1517g) y el último cerebro que se incorporó fue e físico nuclear y Premio Nobel de la Paz A.D.Sakharov, en 1989. Un episodio un tanto macabro es el de cómo llegó el cerebro del primer director del Panteón, el neurólogo Vladimir Bekhterev (1720g), que murió de una supuesta infección intestinal, curiosamente un par de días después de haber diagnosticado una “grave paranoia” a Stalin. Pero seguro que fue sólo casualidad.
Otro caso interesante es el del estudio del cerebro de Lenin, llevado a cabo por el neurocientífico Oskar Vogt en los años 20 del siglo pasado que realizó hasta 34000 cortes del ínclito cerebro, y que al parecer encontró que las neuronas de la capa III de la corteza cerebral de Lenin eran especialmente grandes, por lo que Vogt propuso que esa característica le habría permitido al dictador tener una gran capacidad para asociar ideas con gran rapidez. Esos resultados se han puesto en duda repetidas veces y se sospecha que Vogt llegó a esas conclusiones ayudado por una sustanciosa cantidad de dinero para seguir con sus, por otro lado, muy buenos trabajos en neuroanatomía.

Pero quizás el cerebro de un personaje famoso sobre el que más se ha escrito es el de Albert Einstein. El patólogo Thomas Stolz Harvey fue el encargado de extraerlo en 1955. Harvey realizó varias fotos del cerebro (ver abajo). Tardó 25 años en permitir a distintos investigadores comenzar a estudiar el cerebro, que recorrió EEUU en el coche de Harvey y cuya historia fue novelada por el periodista Michael Paterniti, en el libro Viajando con Mr.Albert. Se han descrito algunas particularidades del cerebro de Einstein, como la ausencia del surco lateral o una mayor proporción de células gliales por neurona en ciertas áreas corticales, pero los resultados también han sido criticados. Pero seguiremos teniendo noticias de este cerebro.


Si suponemos que los procesos mentales son un reflejo de los procesos cerebrales no debe cabernos duda alguna de que el cerebro de un genio ha de ser diferente del de una persona normal, lo mismo que es diferente el cerebro de cualesquiera dos lectores de este blog (esperemos que haya dos). Lo que no sabemos exactamente es en qué pueden ser diferentes. Es posible que sean diferentes a nivel anatómico (no sólo diferencias en sus circunvoluciomes, sino en el número de sinapsis por neurona, por ejemplo), pero también es posible que lo sean a nivel funcional (por ejemplo, que activen de forma más eficiente ciertas áreas o presenten un patrón de conexiones entre áreas cerebrales distinto). Sin duda, estos estudios continuarán en el futuro.

Más sobre el Panteón de los cerebros aquí
Más sobre el cerebro de Einstein en la entrada de Wikipedia.
Algunos cerebros de famosos españoles estudiados. Resumen aquí.

28 mayo 2008

¿Libre albedrío? Probablemente no.


Un trabajo publicado reciente mente por un grupo alemán en Nature Neuroscience muestra que el cerebro activa una respuesta motora voluntaria 10 segundos antes de que seamos conscientes de querer llevar a cabo ese movimiento.
El experimento fue relativamente sencillo. A los sujetos que participaban en el estudio se les permitía accionar un botón, bien con la mano izquierda o con las derecha, como deseasen. Al mismo tiempo en un monitor iban pasando unas letras cada 500ms de modo que el sujeto debía recordar cuál de esas letras aparecía en el monitor cuando ellos tomaban la decisión voluntaria de pulsar el botón. Al mismo tiempo que los sujetos realizaban esta tarea se estaba registrando su actividad cerebral mediante resonancia magnética funcional. Emplearon un descodificador de patrones de actividad cerebral que permite detectar patrones de actividad cerebral asociados con una decisión particular.
Los resultados mostraron varias cosas interesantes. En primer lugar, mostraron que existe un desfase entre el momento en que el individuo es consciente de haber tomado una decisión y la realización del acto motor y este desfase está en torno a 1s. Pero lo realmente interesante del trabajo es que gracias al descodificador de patrones de actividad se vio que la actividad de dos regiones cerebrales, una región de corteza frontal (el área de 10 de Brodmann) y una región de la corteza parietal (corteza cingulada posterior/ precuneus) pueden predecir con alta eficacia qué botón pulsará el sujeto ya que esa actividad tiene lugar 10s antes de que el sujeto sea consciente haber tomado esa decisión. Debido a que la actividad en el área 10 de Brodman es algo anterior a la de corteza parietal los autores han sugerido que esta área sería la encargada de tomar la decisión mientras que la corteza cingulada se encargaría de almacenar esa decisión hasta que alcance la conciencia.
También se observaron estos patrones de actividad en el área motora suplementaria unos 5s antes de la decisión prediciendo su ritmo (timing), mostrando que habría áreas más implicadas en formar la intención de llevar a cabo un movimiento y otras más implicadas en decidir cuándo tendrá lugar este.

Hace unos años el grupo de Benjamin Libet ya mostró unos resultados similares, pero debido a su diseño experimental sólo mostró que unos 400ms antes de la decisión de realizar un movimiento con un dedo ya existe una actividad en el área motora suplementaria que predice ese movimiento. El trabajo de este grupo alemán es mejor porque permite detectar patrones de actividad que tienen lugar mucho antes de la realización del movimiento y además no presenta el problema de que los resultados puedan ser achacados al desfase entre el tiempo que el individuo toma una decisión y realiza el movimiento (piénsese en la diferencia entre 400ms y 10s, es un abismo). Los autores sugieren que esa actividad que medía el grupo de Libet en área motora suplementaria era una etapa final en el movimiento, pero que antes se activan esas otras áreas que ya hemos comentado.

Las implicaciones de este tipo de trabajos son importantes a un nivel quizá filosófico porque cuestionan la existencia del libre albedrío tal y como se entiende desde hace siglos y, yendo algo más allá, pueden cuestionar el hecho de que seamos responsables de nuestras acciones, ¿o no? En mi opinión no tienen por qué cambiar tantas cosas. Uno no puede apelar a lo que ha hecho su cerebro para justificar una acción (eso de mi cerebro se comió mis deberes o mató al perro del vecino) porque hay que asumir que nosotros somos nuestro cerebro y que este cambia con el entorno. Hay quien propone que puede que estos movimientos se activen de forma inconsciente, pero siempre existe un tiempo durante el que llegan a la conciencia en el que seríamos capaces de abolir esa intención, aunque yo no estoy del todo de acuerdo con esta visión pues ¿quién nos dice que esa decisión tomada desde la conciencia no ha sido tomada también de forma inconsciente? El tema no es fácil, pero podría solucionarse empleando un protocolo en el que el individuo pensase en pulsar un botón pero después se echase atrás. ¿Qué pensáis que ocurriría en este caso?

Referencias:


Sion Soon, C. et al, (2008), Unconscious determinants of free decisions in the human brain, Nature Neuroscience doi:10.1038/nn.2112

Para saber algo más sobre los experimentos de Libet,
este es un buen sitio.

26 mayo 2008

Plasticidad cerebral (II): el enriquecimiento ambiental como modelo.

Suele decirse que cuanto más estudie uno y cuanto más esté expuesto a estímulos enriquecedores, mejor podrá enfrentar la vejez. Y como ejemplo se suele hablar de Francisco Ayala, de Borges o de Linus Pauling. Pero, ¿es esto cierto?¿Se ha realizado algún trabajo que confirme estas ideas?
Desde los años 60 se ha venido empleando un modelo experimental en animales que se denomina enriquecimiento ambiental, que se comenzó aplicando en ratas y que hoy se puede encontrar en ratones, cerdos o incluso simios. En el caso de las ratas, el modelo consiste en introducirlas en jaulas grandes (10 a 12 ratas por jaula) que contienen tuberías y diversos objetos que se renuevan cada 2 ó 3 días (ver fotografía). Además, las jaulas cuentan con ruedas para la realización de ejercicio físico. Por tanto, en este modelo los animales están estimulados tanto desde el punto de vista social como desde el punto de vista sensorial.
El primero en darse cuenta de los beneficios del enriquecimiento ambiental fue Donald Hebb que tenía unas ratas como mascotas que correteaban libremente por su casa y a las que un día decidió poner a prueba en un test de memoria espacial comparándolas con ratas que vivían en las condiciones normales de un laboratorio (lo que se denominan condiciones estándar, que consisten en 4 ó 5 ratas por jaula y sin objetos a su alrededor) y vio que las ratas de su casa eran mejores al realizar estas pruebas de memoria.
Por eso a partir de los años 60 se realizaron experimentos aplicando el enriquecimiento de forma más sistemática y se vio que estas ratas no sólo tenían mejor memoria espacial, sino que su corteza cerebral estaba más desarrollada que la de los animales en condiciones estándar, tenían un mayor número de vasos en el cerebro, así como más conexiones entre neuronas y un mayor número de células gliales. Algunos años después, se vio que además estos animales presentaban una mayor neurogénesis y mayores niveles de factores neurotróficos (moléculas que favorecen, entre otras cosas, la generación de nuevas neuronas, la supervivencia de las mismas y la formación de nuevas conexiones entre ellas). Y, por último, también se ha observado que estos animales parecen responder menos a una situación estresante y algunas pruebas conductuales muestran que estos animales presentan menores de ansiedad que animales mantenidos en condiciones estándar.


Y si esto se observa en ratas jóvenes, ¿qué pasa si empleamos este modelo en ratas viejas? Pues prácticamente lo mismo: presentan mayores niveles de factores neurotróficos, mayor neurogénesis y realizan mejor algunas pruebas de memoria espacial (a veces incluso al mismo nivel que las ratas jóvenes). Además el enriquecimiento ambiental se ha visto que protege frente a accidentes cerebrovasculares, lesiones cerebrales producidas por varias toxinas e incluso parece que protege en cierta medida en algunos modelos animales de enfermedades de Alzheimer, Parkinson y Huntington.
Sin embargo, hay quien no ve que este modelo sea aplicable en humanos, sobre todo basándose en el hecho de que en realidad las condiciones que más se asemejan a las de una rata en su medio ambiente son precisamente las de enriquecimiento ambiental, más que las que son habituales en el laboratorio. Es decir, que puede que esas mejoras que se observan en estos animales, sean las condiciones normales en animales en libertad y que esos mecanismos protectores ya se encuentren presentes en ellas y lo que en realidad se está viendo con este modelo es cómo influye sobre el cerebro una privación de estímulos más que un incremento de los mismos. Y por otro lado, los efectos producidos por el enriquecimiento ambiental suelen ser mayores en animales jóvenes que en los adultos, lo que también podría limitar su aplicación en personas mayores, aunque esto muestra que el cerebro adulto muestra todavía cierta plasticidad.
Aún así hay quien cree que la estimulación puede ser una herramienta terapéutica importante. Ya Cajal a finales del siglo XIX habló de realizar gimnasia mental para llegar en mejores condiciones a la vejez. Hoy día se están realizando programas de estimulación cognitiva en ancianos y pacientes de enfermedades neurodegenerativas con resultados prometedores. Otro ejemplo de empleo de esta estimulación es la rehabilitación que se hace en personas que han perdido la movilidad de algún miembro o alguna capacidad cognitiva, aunque estos entrenamientos suelen ser muy específicos y no aplicados de forma tan general como cuando se habla de enriquecimiento ambiental.

Los efectos del enriquecimiento ambiental se deben a que esta estimulación activa los distintos procesos que dan lugar a la plasticidad cerebral. Hoy día se habla de la reserva cognitiva, como un depósito que uno va acumulando a lo largo de su vida para que cuando llegue el envejecimiento el declive cognitivo asociado se produzca de forma más lenta y retrasada, ya que partiría de un nivel más alto gracias al entrenamiento previo.

Por último, ¿habría alguna forma farmacológica de imitar alguno de los efectos del enriquecimiento? Pues parece ser que, según un artículo reciente, la fluoxetina (el Prozac) presenta los mismos efectos que el enriquecimiento ambiental restaurando la plasticidad en el sistema visual. Otro artículo mostró que el empleo de imipramina, otro antidepresivo, produce una respuesta similar a la del enriquecimiento ambiental sobre un estímulo estresante, reduciendo algunas respuestas a nivel neuroquímico.
O sea que ya sabéis, niños y niñas, a leer mucho y a relacionaros todo lo que podáis con los que os rodean, que vuestro cerebro os lo agradecerá en el futuro.

Algunas revisiones interesantes sobre el tema:
van Praag et al. (2000), Neural consequences of environmental enrichment, Nat. Rev.Neurosci 1:191-198.
Mohammed, A.H. et al. (2002), Environmental enrichment and the brain, Prog. Brain Res. 138:109-133.
Mora, F., et al., (2007), Aging, plasticity and environmental enrichment: Structural changes and neurotransmitter dynamics in several areas of the brain, Brain Res. Rev. 55 (1): 78-88.

Ver también Plasticidad cerebral (I) en este mismo blog.

21 mayo 2008

Plasticidad cerebral (I): el cerebro cambia y se repara.


¿Por qué aprendemos?¿Por qué cambian nuestra personalidad y nuestros hábitos a lo largo de la vida?¿Por qué las personas ciegas desarrollan más el tacto o la audición que personas que no son ciegas? La respuesta a estas preguntas se encuentra en lo que se denomina plasticidad cerebral. El cerebro no es una roca inmutable sino más bien un trozo de arcilla moldeable que cambia continuamente para adaptarse al entorno. Reflejo de ello son el aprendizaje y la memoria, que dan lugar a cambios físicos en el cerebro. De hecho, la simple lectura de este artículo está produciendo en este mismo momento cambios en la anatomía de tu cerebro.
La autoría del concepto plasticidad cerebral no se ha aclarado pero Cajal fue seguramente el primero en emplearlo de forma asidua. Con el desarrollo de nuevas técnicas se han podido realizar algunos experimentos que confirman estas ideas iniciales de Cajal. Hace pocos años un artículo mostró que el hipocampo, que es una región del cerebro implicada en la memoria espacial, está más desarrollado en los taxistas que en personas normales, ya que ellos deben orientarse continuamente en las grandes ciudades. En otro trabajo con pájaros cantores se observó que las regiones de su cerebro encargadas de dar lugar a las melodías incrementaban su tamaño en primavera. En otro estudio se observó que en músicos de instrumentos de cuerda, la región del cerebro que recibe las sensaciones de tacto de los dedos índice, medio y anular de la mano izquierda (los que más usan estos músicos) estaba más expandida que en personas que no tocan instrumentos de cuerda. Todos estos son ejemplos de cómo la anatomía del cerebro se ve modificada con la experiencia. La plasticidad cerebral es un mecanismo de adaptación del cerebro para que el individuo pueda responder de una forma más eficaz al entorno en el que se encuentra.
Asimismo la plasticidad cerebral responde a las propias condiciones del cerebro y es un mecanismo de reparación. Este es el motivo por el que en las personas que padecen enfermedad de Parkinson, que produce muerte de neuronas dopaminérgicas en un área concreta del cerebro, no se comiencen a apreciar los síntomas hasta que no hay una pérdida de en torno al 70% de dichas neuronas (ya que las que quedan sin morir expanden mucho sus conexiones para intentar compensar la pérdida de las otras neuronas). En otros trabajos se ha observado que en personas que quedan ciegas cuando son adultas las áreas de la corteza cerebral que antes respondían a los estímulos visuales, comienzan a verse invadidas por regiones de corteza que responden a otras modalidades sensoriales, como el tacto o la audición. Hay un trabajo interesante en ciegos que son lectores de Braille (la representación cortical de sus dedos se expande a medida que aprenden a leer este tipo de textos)
La plasticidad cerebral es una ventaja evolutiva si estás compitiendo con otros individuos porque te permite no sólo aprovecharte de lo que ya viene de fábrica (los genes), sino además incorporar a tu repertorio de conductas otras nuevas que no vienen necesariamente determinadas en los genes. Fiel reflejo de esto son el juego en las crías (que permite mejorar la conducta motora) o la caza de presas heridas en el caso de las crías de felinos. Y la cultura, tanto en chimpancés o bonobos, como en humanos, no deja de ser una herramienta evolutiva. Porque se da una paradoja y es que para librarnos de la tiranía de los genes gracias a la plasticidad cerebral necesitamos genes que permitan esa plasticidad cerebral.
Baldwin propuso que el hecho de poseer una mayor plasticidad cerebral permitiría al individuo adaptarse mejor al ambiente y propagar mejor los genes que favorecen dicha plasticidad. Algunos psicólogos como Steven Pinker proponen que el efecto Baldwin explicaría el gran avance cognitivo alcanzado en humanos. Sin embargo, no olvidemos que organismos como las bacterias apenas presentan plasticidad (mucho menos cerebral) y sin embargo llevan aquí más de 2000 millones de años y seguramente durarán bastante más que nosotros, por lo que su estrategia evolutiva no tiene por qué ser necesariamente menos efectiva que la nuestra. Pero eso sí, yo prefiero seguir siendo persona y no bacteria. Llámame loco si quieres.
Ver también Plasticidad cerebral (II) en este mismo blog.

09 mayo 2008

¿Por qué no podemos hacernos cosquillas?

Darwin escribió que “hecho de que un niño difícilmente pueda hacerse cosquillas a sí mismo, o en mucho menor grado que cuando le hace cosquillas otra persona, podría deberse a que el niño no conoce el punto preciso que debe ser tocado”. Esta hipótesis, sin embargo, no parece correcta, ya que la mayoría de los niños pueden sentir cosquillas incluso cuando conocen dónde y cuando se va a aplicar el estímulo.

La primera pregunta que deberíamos hacernos es, ¿es cierto que no podemos hacernos cosquillas a nosotros mismos? Un artículo en Nature en los años 70 ya lo mostró claramente. Sujetos que se estimulaban mediante un aparato que se accionaba con un pie y que producía cosquillas en la mano sentían menos cosquillas que si ese mismo control lo activaba otra persona. La siguiente pregunta es, ¿y cómo es que no le hacía cosquillas ese aparato si no era él mismo quien se tocaba la mano, sino que accionaba el aparato con el pie? La respuesta se encuentra en el mapa que genera el cerebro de nuestro cuerpo. Algunos experimentos han mostrado que neuronas que responden al movimiento de las manos pasan a responder del mismo modo cuando comienza a emplearse un utensilio que puede interpretarse como una prolongación de la propia mano (hay un experimento con monos que emplean un rastrillo, pero puede pensarse, por ejemplo, en un tenista al utilizar la raqueta o en un pintor al usar el pincel). Es decir, el cerebro termina por incorporar a su mapa del cuerpo al instrumento que se está empleando (aunque, como en este caso, se active con el pie).

Pero, entonces ¿por qué no podemos hacernos cosquillas a nosotros mismos? La respuesta se encuentra en la capacidad de predicción de nuestro cerebro. Cuando existe la intención de llevar a cabo un movimiento el cerebro realiza una predicción de cómo será ese movimiento, basándose en las experiencias previas. Lo que hace, por tanto, el cerebro es comparar la predicción que hace del acto motor con la información que llega en ese preciso momento. De ese modo puede distinguir qué estímulos sensoriales proceden de nuestros propios movimientos y cuáles proceden del exterior.

Hay dos pruebas interesantes de ello. La primera, es que podemos engañar al cerebro cuando realiza esa predicción, ¿cómo? Separando en el tiempo el estímulo y la respuesta. Por ejemplo, si se le dice a un sujeto que active un dispositivo que le hará cosquillas en la mano y aplicamos un retraso entre su acto motor (activar el dispositivo) y la respuesta del dispositivo, el sujeto dirá que siente más cosquillas cuanto más separados en el tiempo estén ambos sucesos (en un rango de tiempo de 0 a 200ms de retraso). Esta respuesta es debida a que el cerebro ya no predice tan bien cuándo va a recibirse el estímulo táctil, pues se torna más impredecible.
La otra prueba se encuentra en la actividad cerebral. Se ha estudiado cómo responde el cerebro de personas sometidas a este tipo de pruebas (haciéndose cosquillas mediante un dispositivo o bien haciéndoselas otro sujeto a través de ese mismo dispositivo). Imágenes de resonancia magnética funcional (ver figura) mostraron que cuando el sujeto trata de hacerse cosquillas a sí mismo la corteza somatosensorial (la región de corteza a la que llega la información táctil) se encuentra mucho menos activa que cuando es otra persona la que activa el dispositivo (lo que se correlaciona con una menor sensación de cosquillas). Según los autores de ese trabajo podría ser el cerebelo (muy implicado en la coordinación motora) el que estaría controlando esa menor activación de la corteza somatosensorial.
Por último, ¿existe alguien que pueda hacerse cosquillas a sí mismo? Parece que los pacientes con esquizofrenia pueden hacerlo y eso se debe a una sensación de no poseer el control de sus propios actos motores. Algunos de estos pacientes suelen afirmar que es otra persona la que mueve sus miembros y controla su conducta y algunos estudios han mostrado que incluso tienen dificu
ltades para reconocer su propia voz grabada. Debido a esta falta de sensación de control su cerebro interpreta que las cosquillas se las hace otra persona cuando en realidad son ellos mismos quienes se las están haciendo.

Una vez más, de una pregunta aparentemente tonta, pueden aprenderse muchas cosas acerca de cómo funciona nuestro cerebro.

Bibliografía.
Weiskrantz, L., et al., (1971), Preliminary observations on tickling oneself, Nature 230: 598-9.
Blakemore, S., (1998), Central cancellation of self-produced tickle sensation, Nature Neuroscience 1 (7): 635-640.
Frith, C., Descubriendo el poder de la mente, Ariel, 2008.
(La imagen mostrada pertenece a este libro).

30 abril 2008

¿Qué nos enseña el Tetris sobre el cerebro?

El Tetris, juego creado por el ruso Alexey Pazhitnov en 1985 se hizo famoso en los años 90 y se llegaron a vender hasta 35 millones de copias del mismo. El juego era muy adictivo y a medida que creció el número de jugadores, se tuvo noticia de un curioso efecto secundario de la exposición continuada al juego: el “efecto Tetris”, que consistía en que los jugadores asiduos de Tetris cerraban los ojos y veían piezas caer o incluso soñaban con las piezas de colores cayendo una y otra vez, formando estructuras imposibles y rellenando filas una tras otra (¿no le suena a nadie?). Este mismo efecto se experimenta con otros videojuegos (Civilizations, buscaminas, solitario,...) y, en general, con actividades que resulten repetitivas y a las que se preste una atención intensa durante un tiempo prolongado (ocurre, por ejemplo a personas que recogen fruta o nos ha ocurrido a muchos cuando escuchamos demasiadas veces alguna canción).

Un grupo del Harvard Medical School se aprovechó de este efecto para estudiar la memoria en pacientes amnésicos. Hicieron jugar al Tetris durante tres días (2 horas el primero y una los dos días posteriores) a tres grupos de personas diferentes: personas que ya habían jugado, personas que nunca habían jugado y personas con lesión bilateral en lóbulo temporal (al tener ambos hipocampos lesionados no podían almacenar nuevos recuerdos). Cuando se observó la curva de aprendizaje de los distintos grupos (ver gráfica) se vio que los “expertos” apenas aumentaban sus puntuaciones, los novatos las mejoraban significativamente, mientras que los amnésicos no mejoraban apenas (algo lógico, ya que no recordaban haber realizado esa tarea el día anterior).
Sin embargo, cuando estudiaron el efecto Tetris encontraron algo curioso. La mayoría de los “novatos” y de los “expertos” decían ver las piezas caer justo al inicio del sueño (el protocolo consistía precisamente en despertarles apenas se habían dormido, algo que se puede controlar por el cambio en las ondas cerebrales). Pero también 5 de los 7 los amnésicos dijeron haber visto piezas de colores caer, lo que mostraba que eran capaces de recordarlas de algún modo, algo que se pensaba que no ocurriría ya que sus hipocampos estaban lesionados y se pensaba que la formación de ese tipo de imágenes era dependiente de la integridad del hipocampo. Así, experimentadores propusieron la existencia de una memoria implícita que sería la responsable de esas representaciones preceptivas.
Hacía ya algunos años, la doctora Brenda Milner había mostrado que su paciente H.M., que también había sufrido una lesión hipocampal era capaz de mejorar con los días en una prueba que consistía en repasar con un lápiz el contorno de una estrella mirando tan sólo a un espejo, incluso cuando el paciente no recordaba al día siguiente haber realizado dicha tarea. Sin embargo, los pacientes con lesión hipocampal de este trabajo no mejoraron significativamente jugando al Tetris. ¿Por qué? Porque esta tarea es más compleja que la simple tarea motora que implica dibujar el contorno de la estrella.

Precisamente, un grupo de la Universidad de California empleó el Tetris para demostrar cómo puede modificarse la activación de distintas áreas cerebrales a medida que aprendemos una tarea. Lo que hicieron fue poner a voluntarios a jugar durante 4-8 semanas al Tetris y midieron mediante PET (tomografía por emisión de positrones) la actividad de las diversas áreas del cerebro el primer día (cuando los participantes no sabían jugar) y el último (cuando ya habían alcanzado un buen nivel de juego). Lo que observaron es contraintuitivo pero tiene mucha lógica: la actividad del cerebro (medida como consumo de glucosa) fue mayor que cuando los participantes aprendían a jugar. Esta reducción de la actividad fue especialmente notable en áreas corticales motoras y sensoriales (especialmente áreas visuales), regiones del lóbulo temporal (el hipocampo entre ellas) y el lóbulo frontal, importantes en la atención y el cerebelo (importante en la coordinación).
La explicación es sencilla: durante los primeros intentos los sujetos trataban de emplear diferentes estrategias cognitivas para jugar, usando de este modo diferentes circuitos que involucraban a diferentes áreas cerebrales. Pero tras la práctica, los sujetos desarrollan un conjunto de estrategias para realizar la tarea empleando para ello un menor número de neuronas y de circuitos neuronales, con el resultado global de una menor actividad cerebral.
La Figura a) podría representar las neuronas (y áreas cerebrales) implicados al inicio y la Figura b), las neuronas (y áreas cerebrales) activadas tras el entrenamiento. Mayor número de neuronas no implica mayor inteligencia, tan sólo mayor capacidad de procesamiento de información, pero un elevado número de elementos de procesamiento puede implicar un mayor tiempo para realizar la tarea, además de un mayor gasto energético y ya sabemos que la naturaleza tiende a ahorrar.
Y por último, el trabajo aportó una evidencia más de que el cerebro es plástico, es decir, que cambia con el aprendizaje.

Stickgold, R. et al., (2000), Replaying the game: hypnagogic images in normals and amnesics, Science 290: 350-3.

Haier, R.J., et al., (1992), Regional glucose metabolic changes after learning a complex visuospatial/motor task: a positron emission tomographic study, BrainResearch 570: 134-43.

Si queréis recordar viejos tiempos o jugar por primera vez tenéis un Tetris on-line
aquí.

26 abril 2008

Un estudio confirma que McEnroe no suele tener razón.



Todo el mundo ha visto alguna vez una discusión del magnífico John McEnroe con algún juez de línea protestando alguna decisión acerca del bote de la pelota. En el último número del Proceedings of the Royal Society B, el psicólogo George Mather firma un artículo en el que analiza la eficacia de los jueces de línea de tenis al cantar una bola como buena o mala en un partido de tenis. Para ello ha recogido datos de partidos de 15 torneos de la ATP (Asociación de Tenistas Profesionales) en los que se recurrió al Ojo de Halcón, un sistema que permite determinar el bote de una pelota de tenis con una imprecisión de 3mm y cuyo empleo puede solicitar el jugador si no está de acuerdo con la decisión del juez de línea. Obviamente el jugador sólo puede recurrir al Ojo de Halcón un número limitado de veces (dos por set, o más si gana sus “retos”).

Mather muestra que en un 60% de las veces que se recurrió al reto los jueces de línea habían acertado, mientras que en el 40% restante el Ojo de Halcón corrigió su error. Lo que Mather se preguntó fue si estos errores cometidos por los jueces de línea se debían a pérdida de atención o a una incertidumbre perceptiva genuina, es decir, inevitable. Por ello trató estos retos como datos psicofisiológicos debido a que especifican una relación entre un evento físico (el bote de la pelota) y un juicio perceptivo (cantar el bote de la bola).

Analizando todos los datos recopilados Mather observó que la mayoría de los retos (el 94%) tenían lugar cuando la pelota botaba a menos de 10mm de la línea y que cuanto más se estrechaba esta distancia con la línea más se incrementaban los errores, lo que mostraba que los errores se debían más bien a una incapacidad del sistema visual que a una pérdida de atención. Mather creó un modelo en base a estos datos para analizar la eficacia de los jueces de línea al cantar el bote de la pelota y vio que sólo se equivocan en un 8% de los casos, lo que no es una buena noticia para los jugadores. Mather sostiene que esto supone una excelente capacidad para localizar el bote de la pelota, teniendo en cuenta que la velocidad de la misma puede superar los 200km/h en algunos casos. También atribuye una alta capacidad a los jugadores para detectar estos botes (pero su rango de eficacia, en distancia, es algo mayor que en caso de los jueces, ya que estos se encuentran parados en todo momento, mientras que el jugador ha de desplazarse hacia la pelota).

Mather también analiza las posiciones en las que los jueces de línea cometen más errores. Son aquellos botes que tienen lugar cerca de las líneas de saque y de fondo (ver esquema de la pista de tenis), en comparación con aquellos botes que tienen lugar en las líneas laterales o en la central. Atribuye estas diferencias a dos motivos: el ángulo de visión, que es más favorable en los jueces que se sitúan al fondo de la pista, ya que la bola pasa más lentamente por su campo de visión que en el caso de los jueces que se encuentran en los laterales de la pista (esta diferencia puede ser de hasta dos veces); y , por otro lado, también influye la trayectoria de la pelota (suele verse la pelota algo desplazada en el sentido de la trayectoria), lo que va a tener más importancia en las líneas de saque y de fondo, donde la bola tiende a viajar directamente hacia la línea, mientras que en las líneas laterales y central la pelota tiende a viajar más paralela a la línea.

Pero a pesar de estos datos McEnroe seguirá quejándose, y nosotros divirtiéndonos al verle hacerlo. Y es que es fácil pensar que alguien está en contra de nosotros, pero ese es otro tema.

Mather, G., (2008), Perceptual uncertainty and line-call challenges in profesional tennis, Proc.R.Soc.B, doi:10.1098/rspb.2008.0211

Comentario en Science
aquí.

24 marzo 2008

Intuiciones y toma de decisiones.

Resumen de la conferencia impartida por Gerg Gigerenzer en el ciclo Ciencia y Sociedad organizado por la Fundación Central Hispano en el Museo de la Ciudad de Madrid.

Las intuiciones son juicios irracionales que aparecen de repente en la consciencia o que incluso ni llegan a alcanzarla, pero que nos ayudan a manejarnos en nuestra vida diaria.
Desde los tiempos de William James la intuición ha sido denostada frente al pensamiento racional y habitualmente se atribuía una mayor intuición a las mujeres que a los hombres (algo que se tenía por negativo). Sin embargo, los estudios al respecto no han mostrado que las intuiciones sean mejores en hombres o en mujeres. En lo que sí hay diferencias es en la creencia de quién es más intuitivo y en función de qué tarea estemos desempeñando. Por ejemplo, cuando se preguntó a hombres y mujeres acerca de la intuición para elegir pareja, tanto hombres como mujeres respondieron que las mujeres tenían mejor intuición en ese sentido y cuando se les preguntó acerca de la intuición para invertir en bolsa, en este caso tanto hombres como mujeres dijeron que los hombres tenían una mejor intuición para las inversiones. Pero estas creencias no se ajustan a los datos reales, ya que no se han encontrado diferencias entre hombres y mujeres en estos campos.

Clásicamente se han propuesto tres orígenes para las intuiciones: una voz de Dios que nos habla e indica qué hay que hacer en cada momento, una tendencia debida a limitaciones cognitivas (cuando no podemos razonar sobre algo tiramos de intuición) o bien el empleo de heurísticos rápidos. Gerd Gigerenzer se queda con esta última opción.

Así, por ejemplo, su equipo ha estudiado el llamado heurístico de mirada, que puede aplicarse, por ejemplo, a cómo alguien coge una pelota que le lanzan desde lejos. Dawkins propone en un pasaje de El gen egoísta que el sujeto tendría que calcular de forma inconsciente la parábola descrita por la pelota lanzada, teniendo en cuenta la velocidad y sentido del viento, el peso aproximado de la pelota y la fuerza con que fue lanzada, pero todo es mucho más sencillo. Bastan tres simples acciones para coger la pelota sin necesidad de realizar todos esos cálculos: mantener la mirada en la pelota, comenzar a correr hacia ella y mantener en todo momento el ángulo de la mirada constante. De ese modo se cogerá la pelota sin problemas. Y parece que ese mismo heurístico de mirada lo emplean algunos animales para cazar a sus presas, como las aves o algunos insectos, o lo emplean los marineros para no chocar su barco con otros.


Hay otro heurístico muy empleado y que puede servir de gran ayuda. El Premio Nobel de Economía Markovitch fue galardonado gracias a su trabajo acerca de la asignación de recursos, que consiste en asegurar las ganancias y reducir los gastos (teniendo en cuenta la información positiva y negativa respecto a la inversión). Pero cuando Markovitch se dedicó a invertir en bolsa se olvidó de este principio y empleó uno mucho más sencillo: la regla 1/N. Cuando hay varias opciones suele ser más rentable (lo muestran los estudios realizados) invertir de forma igualitaria entre todas esas opciones. Todo depende del número de opciones y de la información disponible. Si el número de opciones es muy alto es mejor reducir la información y emplear el heurístico simple. Lo mismo ocurre si, por el contrario, disponemos de pocos datos. Y este mismo heurístico lo suelen aplicar, por ejemplo los padres al repartir los recursos entre sus hijos, aunque no siempre sea justo.
Un parámetro importante a la hora de emplear un heurístico es el tiempo. Más tiempo no siempre significa realizar una tarea mejor, sobre todo cuando se es un experto en esa tarea. El grupo de Gigerenzer trabajó con golfistas amateur y profesionales y les dijeron que se tomasen tiempo en pensar en su swing cuando golpeasen a la bola. Lo que ocurrió fue que los amateur mejoraron pero los profesionales empeoraron. Pero después les dijeron que tendrían como máximo tres segundos para golpear la pelota. Con esas condiciones fueron los golfistas profesionales los que mejoraron, frente a los amateur, que empeoraron.

Pero a veces los heurísticos pueden no ayudarnos. Por ejemplo, una intuición muy habitual es: si mucha gente ha muerto en una determinada circunstancia, debes evitar esa circunstancia. Esta intuición puede tener un origen evolutivo referido a los pequeños grupos humanos que existían hace millones de años, pero ahora podría resultar irrelevante o incluso perjudicial para el que lo sigue. Un ejemplo está en los meses siguientes al 11-S. Se han analizado los datos de desplazamientos de larga distancia por carretera tras los atentados y se ha observado que dichos desplazamientos se incrementaron en un 5% y que, en consecuencia, se produjeron 1500 muertes en carretera que no se hubiesen producido si se hubiese seguido utilizando de forma preferente el avión para realizar esos viajes.

Gigerenzer mostró también un sistema de diagnóstico basado en intuiciones para las secciones de cardiología que ya se ha implantado en algunos hospitales en EEUU y que parece que funciona mejor que los protocolos habituales.

El autor hace especial énfasis en lo positivo de la intuición y afirma que deberíamos dejarnos guiar más por ella, pero apenas cita en su charla casos negativos de intuiciones. De hecho, los psicólogos Kahneman y Tversky recibieron un Nobel precisamente por mostrar que los heurísticos no siempre eran buenos (ver algún ejemplo en Psicoteca), y lo mismo ocurre con algunas de nuestras intuiciones cotidianas (que ya tratamos aquí)- En muchas ocasiones estos problemas tienen que ver con nuestra nefasta capacidad para razonar de forma matemática de forma intuitiva (ver este otro ejemplo muy interesante).
Y, lo que se echó de menos fue algo de neurociencia. Aunque el autor habló en todo momento de que era el cerebro mediante procesos inconscientes el que daba lugar a la intuición, no se refirió en ningún momento a neuronas o áreas implicadas, pero se le perdona porque la conferencia fue muy entretenida.

03 marzo 2008

Inteligencia animal (I).

A mediados del siglo pasado los psicólogos conductistas dominaban los estudios con animales en el laboratorio. Aunque sus trabajos fueron muy importantes para la implantación del método científico en la psicología y sentaron algunas de las bases actuales de la conducta, lamentablemente sus concepciones acerca del funcionamiento del cerebro no eran muy acertadas, sobre todo en lo que se refiere a la existencia de la mente. Consideraban que los animales carecían de ella y que se comportaban como meros autómatas. Sin embargo, unas décadas antes Darwin ya había sostenido que el cerebro de los humanos era un producto del proceso evolutivo y que, por tanto, muchas de las capacidades que poseemos se aprecian ya en otros animales. Como dijo Jacob, la evolución es un proceso de bricolaje en el que se van sumando piezas a lo ya construido.

Con el paso de los años se vio que los conductistas estaban equivocados en sus concepciones acerca del cerebro. Ya se conocían algunos casos de inteligencia animal, pero a mediados del siglo pasado comenzaron a estudiarse de forma más sistemática. Desde entonces son famosos los casos de primates, como Kanzi o Washoe, que consiguieron comunicarse a través del lenguaje de signos, cuervos o primates que son capaces de emplear herramientas para conseguir comida, chimpancés capaces de emplear palos y lanzas para cazar, primates o ratas que poseen el concepto de número (algunos incluso llegan a sumar pequeñas cantidades), ovejas capaces de recordar caras tanto de otras ovejas como de humanos por un largo período de tiempo (hasta dos años), o pulpos capaces de aprender por simple observación.

Estos ejemplos suelen ser buenos para apoyar la teoría evolutiva. Es, en parte, lo que toma como base para sus estudios la psicología evolucionista. Su tesis es la siguiente: dado que el cerebro es un producto evolutivo y que la mente no es más que el cerebro en funcionamiento, la mayoría de las capacidades cognitivas que poseemos los humanos no son más que herencias de un pasado evolutivo. Basándose en esta tesis se han propuesto ideas muy interesantes y, en mi opinión, muy plausibles acerca de la moralidad, el arte, o el altruismo. Por tanto, descubrir que los animales son inteligentes y que comparten muchos rasgos de inteligencia con nosotros es un buen paso para aceptar la teoría evolutiva, aunque, por supuesto, no es un argumento definitivo.

Pero en el otro extremo de la cuestión se encuentran aquellos que tienden a exagerar la inteligencia de los animales, del mismo modo que a cada madre su hijo le parece el más guapo y el más listo de todos, y consideran que las diferencias entre humanos y otras especies a nivel cognitivo son una mera cuestión de cantidad y no de grado. A veces la vehemencia en sus argumentos les lleva a afirmar que apenas nos distinguimos de un chimpancé, sin advertir que los humanos podemos decir eso (porque podemos hablar), que podemos escribirlo, publicarlo en un periódico o decírselo a alguien a través de Internet, en una casa con aire acondicionado, mientras nos bebemos un whiskey escocés.

El problema al evaluar la inteligencia de los animales suele residir en diseñar los experimentos correctamente. Existen muchas variables que para nosotros pueden pasar desapercibidas y que, sin embargo, el animal puede percibir perfectamente. Ahí van un par de ejemplos:

-Posiblemente el caso más famoso en este sentido es el del caballo Hans el Listo, que era un caballo alemán que podía, según su dueño, contar, sumar y contestar a cuestiones de toda índole, incluidas las de temática política. Efectivamente parecía que el caballo tenía una capacidad extraordinaria para realizar cálculos matemáticos. Se le planteaba el problema y el caballo comenzaba a golpear el suelo hasta que alcanzaba el resultado correcto, recibiendo su correspondiente recompensa. ¿Cuándo se descubrió que Hans no tenía tal capacidad? Cuando se le impidió ver las caras de aquellos que estaban presenciando las pruebas. Hans el Listo era listo pero no porque supiese realizar operaciones aritméticas sino porque era capaz de advertir gestos inconscientes de las personas que presenciaban sus pruebas. Cuando golpeaba repetidamente el suelo había un momento (cuando había alcanzado el resultado esperado) que las caras de los allí presentes se relajaban o mostraban algún gesto diferente y esas pistas eran aprovechadas por Hans para dar con la solución. Al problema planteado

-Otro caso no tan famoso pero también muy elocuente fue el de unos monos capuchinos a los que se les realizó una prueba de categorización. Se expuso a los monos a dos tipos de diapositivas, unas que contenían personas y otras “no personas”. Los monos sólo tenían que pulsar el botón adecuado y si acertaban recibían una recompensa. Después, cuando ya habían entrenado suficiente se pasaba a los monos diapositivas de personas y “no personas” completamente nuevas, para ver si habían sido capaces de crear esas dos categorías. Los resultados iniciales fueron muy prometedores, con un 75% de acierto en las diapositivas nuevas. Pero los investigadores no se conformaron con ese resultado y estudiaron a fondo las diapositivas por si hubiese alguna pista que ellos no detectaban pero los monos sí, del mismo modo que había ocurrido con Hans el Listo. Para ello, analizaron el nivel medio de brillo y los objetos que aparecían en el fondo de las diapositivas. Finalmente lo que descubrieron fue que una proporción significativa de diapositivas categorizadas incorrectamente por los monos como pertenecientes a “persona” tenían una mancha roja en algún lugar de la imagen. De esas diapositivas que realmente eran de “no persona”, las que se identificaban con mayor probabilidad como persona tenían una mancha roja como característica de un animal o una flor. Por tanto, los monos no parecían utilizar las categorías de los experimentadores en absoluto; si acaso, categorizaban las imágenes usando criterios muy diferentes de los que los seres humanos que habían diseñado la prueba habían imaginado. He encontrado este libro online de los autores que trata en profundidad algunos de los temas de este apunte.

Estos dos casos no son ejemplos de que los animales no sean inteligentes. De hecho Hans el Listo y los monos capuchinos fueron capaces de conseguir la recompensa que se les ofrecía empleando su inteligencia, pero emplearon una vía diferente para conseguirla que la que los investigadores habían presupuesto, lo que muestra que tratar de comparar inteligencia entre especies a veces es estéril pues nos olvidamos de que las distintas especies han estado sometidas a presiones evolutivas diferentes y, por tanto, sus recursos cognitivos variarán en función de las necesidades que su ambiente les haya requerido para sobrevivir.

En el siguiente apunte de esta seríe de dos, una crítica a los experimentos en primates sobre memoria espacial comparando con humanos, acerca del lenguaje de signos en chimpancés y bonobos y acerca de los experimentos de la mancha en la frente acerca de la autoconciencia.