¿Qué es la neurociencia?

“La cuestión del cerebro y la mente (qué es y cómo funciona) ha atrapado el pensamiento desde los orígenes de la filosofía, el hombre no ha dejado de buscar respuesta. La primera pregunta es si el cerebro y la mente son una misma unidad.”

Introducción a la neurociencia

La cuestión del cerebro y la mente -qué es y cómo funciona- ha atrapado el pensamiento del hombre desde los orígenes de la filosofía, ya que nunca ha dejado de buscar una respuesta. La primera pregunta es: ¿el cerebro y la mente son una misma unidad?

En la actualidad, gracias a los avances científicos, el cerebro ha pasado a un primer plano, posición que se afianza con cada nuevo descubrimiento: su estructura, funcionamiento y composición. Podríamos decir que el cerebro es la máquina y la mente es todo aquello que sucede en el cerebro.

Para afrontar las grandes cuestiones acerca de la mente, junto al gran desarrollo de la neurociencia de las últimas décadas, es imprescindible un abordaje multidisciplinar. Entre las ciencias más importantes, destacamos las ciencias sociales, pedagogía, arte o medicina.

Un paleoantropólogo es, en cierta manera, un psicólogo que analiza el modo de vida de nuestros ancestros: causas, condiciones, técnicas, hábitos, costumbres, etc. ¿Qué tiene esto que ver con la educación? ¿Qué entendemos por historia de la neurociencia? El estudiante sacará sus propias conclusiones, pese a no ser un gran experto en la materia, para comprender la cadena de la evolución. Escuchando a aquellos que tienen que han llegado a descubrimientos clave, podemos ser capaces de plantearnos algunas cuestiones.

Como afirma Arsuaga “el mayor misterio de la magia se encuentra en nuestro cerebro” (1998).

Historia de la neurociencia

Desde sus orígenes, la neurociencia se ha caracterizado por una visión sintética, integradora y orgánica de todas aquellas disciplinas dedicadas al estudio de la neurofisiología y el sistema nervioso. Esta multidisciplinariedad ha confluido en ciencia básica e investigación clínica. Iniciándose en la década de los sesenta y setenta en los Estados Unidos con la primera fundación (International Brain Research Organization), con la implantación del primer programa de formación curricular en el Massachussets Institute of Technology of Cambridge (Boston).

La inspiración y aspiración de todos estos proyectos fue cooperar juntos desde diferentes disciplinas, como el ámbito biológico, médico, psicológico y anatómico, para explicar la complejidad del sistema nervioso. Hoy en día, la investigación neurobiológica ha demostrado que ese enfoque sistémico multidisciplinar es un planteamiento muy útil y probablemente el mejor encontrado hasta el momento.

Pero, si tenemos que hablar propiamente de unos orígenes de la neurociencia, nos remontamos a Thomas Willis cuando publicó su primer Tratado sobre la anatomía cerebral (1664), el primer gran intento de conocer a fondo el sistema nervioso y especialmente su porción encefálica. Este autor estuvo muy influenciado por los escritos del filósofo René Descartes e interesado particularmente en las implicaciones de la filosofía cartesiana para la comprensión y el tratamiento de los problemas mentales.

La segunda fecha importante en la historia de la neurociencia es el día en que Phineas Gage (septiembre de 1848), que trabajaba como obrero en un proyecto de los ferrocarriles en Nueva Inglaterra padeció un accidente, una gran barra de hierro le atravesó el rostro, perdiendo parte de su cavidad craneal.

Gage no falleció. pero pese a perder una parte importante de su corteza cerebral prefrontal, sobrevivió recuperando incluso su salud física. Harlow, el doctor que llevó su caso, redactó un artículo que es parte de la historia de la neurociencia, en el que hizo unas interesantes observaciones sobre el paciente:

“Su salud física es buena y me inclino a decir que se ha recuperado. El balance o el saldo, por así decirlo, entre sus facultades intelectuales y sus predisposiciones animales, se ha destruido. Es impulsivo, irreverente, tiene escasa deferencia hacia sus compañeros, es intolerante con sus limitaciones o con los consejos que se le ofrece, cuando no coincide con lo que quiere… Se muestra caprichoso y vacilante, idea muchos planes y luego los abandona. Su mente ha cambiado tanto, que sus amigos y conocidos dicen: ‘ya no es el Gage que conocíamos’.”

Otra fecha importante es la de la condecoración a Santiago Ramón y Cajal con el Nobel de Medicina en el año 1906, por su análisis detallado del sistema nervioso en el ámbito neuromorfológico. Fue esta comprensión microscópica de las estructuras nerviosas la que ofreció correlatos funcionales de inmenso valor. La mayor parte de los neurocientificos consideran a Ramón y Cajal como el iniciador de la etapa moderna de la neurociencia.

En 2002, tuvo lugar en San Francisco California, un relevante evento donde se anunció el nacimiento de una nueva disciplina, la neuroética. Esta nueva disciplina contribuyó a crear las bases de una nueva orientación que fortalece el estudio profundo de la bioética y que es fuente de interés para múltiples expertos.

 La neurociencia se ha convertido claramente en más que una ciencia, más bien un paradigma científico, no solo en el ámbito biomédico, sino también en la biología, psicología, educación, derecho o empresas. El reto de comprender, el funcionamiento de los organismos, no es solo materia biológica. Queremos saber que pasa en el proceso, y entendemos que la neurociencia, biología y neurofisiología serán los grandes ámbitos de investigación.

La neurociencia es el estudio biológico del cerebro desde una mirada multidisciplinar, desde lo metacognitivo a lo cognitivo, desde lo molecular a lo celular, pasando por las más pequeñas redes de neuronas a las grandes redes de percepción hasta llegar al sistema nervioso (Koncha Pinós).

El desarrollo del cerebro humano

El primer paso evolutivo hacia el cerebro se aprecia en los platelmintos, donde las células nerviosas se agrupan en el extremo del cuerpo en el que se encuentra la cabeza. Las fibras neuronales o nervios transportan las señales desde los receptores sensoriales hasta el cerebro primario, donde tiene lugar la integración de los movimientos.

Todos los mamíferos no crecieron igual en proporción ni en sus funciones: el cerebro de cada criatura estaba organizado para lidiar mejor con el mundo con el que debía enfrentarse.

En el momento de la concepción, todo lo que se puede observar de los seres es una única célula, el resultado de la penetración del ovulo de la madre y el esperma del padre. Pero, dentro de ella, invisible, está el ADN, el plan genético que dirigirá la construcción de un cuerpo entero.

El futuro cerebro se gesta de modo perceptible a unas cuatro semanas y después con la formación de una estructura en forma de cuchara, de apenas una célula de grosor: la placa neural. A lo largo de esta, hay un surco neural que la divide en una mitad derecha y una mitad izquierda. La placa neural se plegará y sus dos lados se fundirán para dar forma al tubo neural, del que surgirán tres protuberancias: el cerebro anterior, cerebro medio y cerebro posterior. Durante unos meses más, estas aumentarán, se doblarán y expandirán para formar las principales divisiones del cerebro: el telencéfalo, el tálamo, el hipotálamo, el cerebelo y la médula. Solo estas tres estructuras resultan visibles: los hemisferios cerebrales, el tronco del encéfalo debajo de este, ubicado en la parte posterior del cerebro, y el cerebelo. El resto de estructuras están ocultas dentro de la expansión de los hemisferios cerebrales; se trata de más del 85% de la masa encefálica.

Más delgada que una cáscara de naranja, la corteza cerebral contiene dos tercios de los cien mil millones de neuronas del cerebro humano. Contiene no solo la mayoría de las neuronas, sino también la mayoría de sus conexiones. La corteza humana es diez veces más grande que la de un macaco y mil veces más que la de una rata.

Geografía del cerebro

Tradicionalmente, los neurocientíficos han dividido el cerebro en regiones separadas y han ofrecido una especie de manual acerca de las funciones de cada región. Aunque esto es útil y sirve de base para el estudio de la neurología o neurocirugía, es importante recordar que estas divisiones son divisiones artificiales. Los lóbulos no están aislados, sino que se comunican mediante las fibras de asociación. El 90% de la comunicación que tiene lugar en el cerebro se realiza a través de esas fibras que el cerebro utiliza para hablar consigo mismo.

Desde fuera, el cerebro se divide en tres partes diferenciadas, pero interconectadas: cerebelo, tronco cerebral y cerebro. El cerebelo, “es uno de los centros nerviosos constitutivos del encéfalo, que ocupa la parte posterior de la cavidad craneana” (RAE, 2014).

Podemos denominar tronco cerebral a aquella parte estructural que se haya incluida entre el cerebro y la médula espinal; más conocida como mesencéfalo o cerebro medio (conteniendo el puente de Varolio y bulbo raquídeo).

 El cerebro tiene un sistema de protección mediante la estructura ósea del cráneo y se haya cubierto por unas finas membranas denominadas meninges. La más externa se conoce como duramadre (que va adherida a los huesos, la intermedia es llamada aracnoides y a la inferior es conocida como piamadre).

El cerebro no es liso, está lleno de pequeños pliegues cerebrales llamados circunvoluciones. Estos pueden ser de mayor o menor profundidad. Las partes delantera, media y posterior se corresponden con los lóbulos frontal, parietal y occipital, mientras que el pulgar de la bolsa se corresponde con el lóbulo temporal.

Podemos explicar el cerebro humano como dos grandes áreas, más o menos simétricas a las que denominamos hemisferios. Cada uno de los mismos, se subdivide a la vez en cuatro lóbulos diferentes:

1. Lóbulo occipital. Aquí habita la corteza visual, donde residen funciones como nuestra capacidad de ver y también de interpretar aquello percibido.
2. Lóbulo parietal. Juega un importante rol en los procesos sensoriales de las diferentes partes de nuestro cuerpo, manipulación de los objetos, relaciones, etc.
3. Lóbulo temporal. Las capacidades principales de este lóbulo afectan a la memoria, el recuerdo de las palabras, la designación de los objetos.
4. Lóbulo frontal. Relacionado con el control de los impulsos, la capacidad de evaluar a corto, medio y largo plazo, el lenguaje, la memoria funcional, sistema motor, sexualidad, socialización y fluidez espontanea. También se encarga de la planificación, coordinación, ejecución y control de las conductas.

Por tanto, el cerebro está constituido por neuronas y fibras nerviosas. Las neuronas forman una sustancia gris que forma la corteza cerebral (de dos a tres milímetros de espesor).

Las funciones básicas del cerebro son: percepción, retención, análisis, emisión y control. Su funcionamiento se ejecuta gracias a sus dos hemisferios, izquierdo y derecho, y a la corteza cerebral que los cubre.