Hace más tres lustros, el neurocientífico argentino Rodrigo Quian Quiroga descubrió las llamadas ‘neuronas Jennifer Aniston’. Se trata de neuronas conceptuales que hacen de puente entre la percepción y la formación de la memoria. Saber que una neurona de un paciente se activaba solo con fotografías de la actriz pasadas ante sus ojos entre otras ochenta imágenes de distintos personajes y motivos fue clave para entender cómo se origina el proceso de consolidación de la memoria. Ahora ya saben que esas neuronas son exclusivas del ser humano.
Quian es físico por la Universidad de Buenos Aires (Argentina) y doctor en matemática aplicada en la Universidad de Lübeck (Alemania). Se ha formado en el Research Centre Juelich (Alemania) y en el Caltech de California (Estados Unidos). En la actualidad dirige el Centro de Neurociencias de Sistemas en la Universidad de Leicester (Inglaterra).
– ¿Cómo llega un físico y matemático a meterse de lleno en la investigación de los procesos neuronales del cerebro?
Cuando hice el doctorado de matemáticas fue sobre análisis de señales y ya entonces me interesé mucho por señales electroencefalográficas, siempre desarrollando métodos de análisis. En el postdoctorado, en Alemania, seguí con sistemas dinámicos y teoría del caos, aplicándolos a estas señales electroencefalográficas. Pero quizá lo definitivo fue conseguir una beca Sloan, que estaba específicamente planteada para gente que viniera de las ciencias duras y quisiera dedicarse a la neurociencia. La desarrollé en el Caltech de California y desde entonces me dedico exclusivamente a estudiar cómo funciona el cerebro.
LA NEURONA JENNIFER ANISTON
– El hallazgo de la neurona Jennifer Aniston supuso toda una revolución en el mundo de la neurociencia. ¿Qué pasos se han dado desde entonces en el estudio de este tipo de neuronas?
Aquel descubrimiento fue un gran boom que ha requerido, posteriormente, mucho trabajo, quizá más dispendioso, para tratar de entender y explicar ese hallazgo. Yo propuse que esas neuronas están relacionadas con la formación y almacenamiento de memoria y a eso le han seguido distintos experimentos para demostrarlo. Primeramente, formando recuerdos, y luego viendo cómo estas neuronas se activaban al evocar esos recuerdos y cómo los almacenaban. En una etapa más reciente hemos empezado a pensar en un sentido más amplio. Hemos visto que estas neuronas son exclusivas de los humanos. Se han hecho experimentos en ratas y en monos y ni por asomo tienen este tipo de neuronas, que solo vemos en nuestra especie.
– ¿Qué supone esa exclusividad?
Permite postular que estas neuronas conceptuales son una de las bases (probablemente no la única base, pero sí una de las bases) de la inteligencia humana. No es casualidad que solo nosotros tengamos estas neuronas y que potencialmente sean la plataforma de habilidades cognitivas que no encontramos en otras especies.
EL LENGUAJE LO CAMBIÓ TODO
– Y, sin embargo, las neuronas de un mono o un humano son las mismas. ¿Qué es lo que cambia?
Morfológicamente, las neuronas de un mono o un humano son indistinguibles. Lo que varía es la conectividad. La evolución hizo que la conectividad de la red neuronal se haya desarrollado de una manera distinta en humanos para que estas neuronas terminen haciendo algo distinto. Evolutivamente, venimos usando el lenguaje desde hace varias decenas de miles de años. Ha sido el lenguaje el que ha permitido el desarrollo de este tipo de conectividad neuronal, que da lugar a un procesamiento de información radicalmente distinto comparado con otras especies.
– ¿Se trataría solo del lenguaje ‘sapiens’? Juan Luis Arsuaga apunta a que los neandertales también pudieron tener lenguaje.
Lo he hablado varias veces con Arsuaga. Puede que los neandertales hayan tenido lenguaje, pero no tan sofisticado como el del sapiens. El sapiens empezó a desarrollar un simbolismo y un lenguaje que fue único en la escala evolutiva, de tal manera que nos ha permitido empezar a pensar en términos de conceptos. El hecho de que nos comuniquemos por lenguaje y no por imágenes (señalando cosas, como puede hacer un mono) nos permite tener representaciones abstractas de las cosas. Los adjetivos, los sustantivos, los verbos, son puras abstracciones.
– ¿Y cómo se adapta la red neuronal a estas abstracciones?
Yo postulo que a partir del momento en que el ser humano empezó a comunicarse y a pensar con palabras, con abstracciones, se fue dando una representación neuronal explícita de estas abstracciones. Al no tener lenguaje, las otras especies no pueden desarrollar este tipo de pensamientos y, consecuentemente, de conexiones neuronales. Para mí eso es la clave.
«PODEMOS SABER QUÉ ESTÁ VIENDO UN PACIENTE»
– ¿Cree, como apuntaba al poco de lograr el hallazgo, que observando el comportamiento de este tipo de neuronas se podría llegar a adivinar lo que alguien está pensando? E incluso proyectarlo en una pantalla.
Es lo que en neurociencia se llama codificación y decodificación. La codificación consiste en mostrar un estímulo y ver cómo responde la neurona; y decodificación es ver la respuesta de la neurona para tratar de predecir el estímulo. Hemos hecho varios estudios al respecto. Yo puedo tomar un grupo de neuronas que responden a distintos estímulos y ser capaz de decir qué está viendo el paciente. Si tengo una neurona que veo que reacciona a Jennifer Aniston, puedo adivinar que el paciente está viendo una foto de Aniston o que incluso solo está pensando en ella. Podemos predecir un grupo grande de cosas. Basta con tener identificadas las neuronas que las representan.
– ¿La ‘Jennifer Aniston’ es una única neurona?
No. Si yo encontré una, es seguro que hay miles o decenas de miles que reaccionan a Jennifer Aniston. Es decir, no hay una única neurona para un concepto, puede haber miles. Y es importante destacar, además, que una neurona puede responder a más de un concepto. Por ejemplo, cuando yo repetí el experimento, la neurona de Jennifer también respondió a la imagen de Lisa Kudrow, que es otra actriz de la misma serie de televisión, de ‘Friends’. Eso sí, cuando estas neuronas responden a más de un concepto, los conceptos están asociados. No es puro azar. La base de la memoria es codificar asociaciones. Este tipo de neuronas representan memorias porque representan asociaciones que tienen sentido y pueden traer recuerdos específicos.
– ¿Cómo se fija ese recuerdo?
A través de conexiones sinápticas. Hay distintos mecanismos de plasticidad neuronal. Se podría explicar, como ejemplo, suponiendo que has visto una imagen de Jennifer Aniston delante de la Torre Eiffel (París, Francia). Un grupo de neuronas tendrán fijadas a la actriz y otro al monumento. Si genero una asociación entre Aniston y la torre Eiffel, hay neuronas que empiezan a responder a las dos cosas, en una especie de solapamiento. Al hacer eso, hay una conexión entre esos conceptos que te permiten saber y recordar que has visto a Jennifer Aniston en la torre Eiffel.
EL PROBLEMA DE ‘FUNES EL MEMORIOSO’
– ¿Influiría de alguna manera en el cociente intelectual de una persona la mayor o menor capacidad de reacción de las neuronas a determinados estímulos?
La respuesta es molesta: defíneme inteligencia. Pero en la repregunta estaría la respuesta. La inteligencia depende de muchísimos factores y este sería solo uno de ellos. Pongo dos ejemplos: el primero es un cuento de Borges, ‘Funes el memorioso’, donde describe un personaje que era incapaz de olvidar. Borges dice que era incapaz de abstraer y yo diría que tal persona no tendría neuronas de concepto. Abstraer es olvidar detalles. Si solo representas cosas específicas, sin abstracciones, la capacidad de pensamiento es muy limitada. Eso era lo que especulaba Borges con todo su genio de pensador y yo lo corroboro como científico.
El otro ejemplo son los llamados ‘savants‘. Esta gente tiene islas de inteligencia, pero está muy limitada. Suelen tener bastante relación con el espectro del autismo. Se centran en detalles, pero se pierden el panorama general. Pueden ser sorprendentemente inteligentes en áreas específicas, como cálculos mentales, pero muy limitados en muchos otros aspectos. Por decirlo en positivo, diremos que las neuronas de concepto permiten capacidades cognitivas avanzadas que son únicas de los humanos. Por ejemplo, la capacidad de representar abstracciones y generar relaciones entre esas abstracciones.
– En su libro ‘Borges y la memoria’, escrito hace diez años y ahora reeditado en España por Ned Ediciones, plantea que en ‘Funes el memorioso’ se hallan las claves de la neurociencia moderna. Dados los miles de estímulos y de información que nos llegan a diario por medios digitales y analógicos, ¿corremos el riesgo de convertirnos en unos ‘Funes’ del siglo XXI? ¿Podría llegar a ser peligrosa la sobreinformación en el aspecto neurológico?
Para mí el libro sigue teniendo mucha actualidad, sobre todo por las ideas de Borges. Este planteamiento, el de la sobreinformación, se ha producido muchas veces a lo largo de la historia. Los griegos pensaban lo mismo de la escritura. Venían a decir que si la escritura se hacía muy popular dejarían de usar la memoria tal como lo habían hecho hasta ese momento. Y lo mismo pasó con la imprenta de Gutenberg. De repente, ocurre que los libros ya no están escritos a mano, guardados por monjes, sino que empiezan a estar cerca de tu casa o en tu propia casa. El tenerlo tan a mano ya hizo que se pensara en si podría procurar problemas cognitivos. En la actualidad, ya ni nos acordamos cómo era el mundo antes de internet, teniendo cualquier información con un clic en la computadora. Esta tecnología no nos hace más idiotas. Depende mucho de cómo se use. Hay que pensar en para qué sirve acumular datos si cualquier computadora es capaz de darlos en un segundo. Lo que sí necesitamos es tener una base, ‘ladrillos’ de conocimiento, al estilo de los típicos ladrillos de Lego, para poder hacer conexiones, para relacionar ideas que levanten los castillos del pensamiento.
«HAY QUE ENSEÑAR A PENSAR»
– ¿Habría que cambiar el método de educación en las escuelas?
Hay que enseñar a pensar, no a memorizar información. La enseñanza que te da la neurociencia es que hay que replantear el sistema educativo. En vez de bombardear con información, hay que ser muy selectivo con la información que quieres que aprendan los chicos. Y, sobre todo, hay que trabajarla buscando asociaciones, contexto. Es más conveniente tener claros cinco o seis hechos clave, unos pocos pilares, y saber ponerlos en contexto.
– Frente a esto, cabría hablar del alzhéimer, que acaba tanto con los datos como con los contextos.
Con el alzhéimer se deterioran las áreas clave para la formación de las memorias. Llega un momento en que se tiene un déficit de formación y evocación de recuerdos y el deterioro es cada vez mayor.
LA DETECCIÓN PRECOZ DEL ALHEIMER
– Tetraneuron, una empresa española de biotecnología, está desarrollando, en colaboración con el Instituto Cajal del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), una terapia génica basada en una versión modificada de la proteína E2F4. Esta posibilitaría la mejoría de varias funciones en cerebros con alzhéimer. ¿Qué posibilidades ve en la biotecnología para combatir este tipo de enfermedades neurológicas?
La pregunta del millón de la gente que estudia el alzhéimer es cómo detectarlo temprano. Cuando a los clínicos les llega un paciente con alzhéimer es porque ya está avanzado, con síntomas muy notorios. Se llega tarde y el proceso es irreversible. Veo bien la investigación de las proteínas, pero también creo que es muy importante detectar la enfermedad mucho antes, porque funcionará mejor cualquier método que quieras aplicar para combatirla.
– ¿Cómo se ha avanzado en cuanto a tecnología en la neurociencia?
Nosotros trabajamos haciendo registros directamente en humanos con pacientes a los que implantan electrodos para intentar curar la epilepsia. Es decir, con personas a las que hace falta implantarles electrodos por motivos clínicos. Y a partir de ahí estudiamos cómo ‘disparan’ las neuronas que registramos. El problema ético en humanos no lo es tanto en animales. En animales se están desarrollando nuevos electrodos que nos están multiplicando por diez o por cien la cantidad de neuronas que estamos viendo. Cuando empecé en neurociencia hablábamos de decenas de neuronas registradas simultáneamente. Actualmente hablamos de miles o decenas de miles de neuronas registradas. El problema es cómo tratar toda la información que nos reportan. Eso ya involucra teorías físicas y matemáticas. Hay herramientas matemáticas que son muy útiles cuando se tiene mucha información, como en este caso.
RATONES CON FALSAS MEMORIAS
– ¿Y ha habido otras grandes novedades en el estudio neurocientífico?
Tecnológicamente, uno de los grandes pasos ha sido la optogenética, la capacidad de prender y apagar neuronas o redes de neuronas con solo iluminarlas. A raíz de esto, por ejemplo, se ha logrado implantar memorias y hasta falsas memorias en ratones. Puedes hacerle creer a un ratón algo que nunca pasó simplemente por haber estimulado neuronas de una manera muy inteligente. Eso ya linda con la ciencia-ficción. Implantar recuerdos estimulando artificialmente neuronas. A mí me gusta mucho la filosofía y mi visión personal es que en los últimos diez o quince años los neurocientíficos ya no nos sorprendemos tanto por lo que era el tema tabú de la conciencia. Creo que la conciencia ya no es una de las grandes preguntas de la ciencia, está empezando a ser contestada. Quizá las preguntas científicas que lindan con la filosofía empiezan a ser otras.
¿LIBRE ALBEDRÍO?
–¿Qué otras cuestiones se plantea la neurociencia en esa extraña frontera entre ciencia y filosofía?
Son muchas. Entre ellas, el libre albedrío. Kant y Spinozza, entre tantos otros, filosofaban sobre el libre albedrío, mientras que en nuestros días los neurocientificos hacemos experimentos y podemos demostrar, como hicieron colegas en Berlín (Alemania), que se puede predecir una decisión sencilla segundos antes de que una persona la toma, solamente analizando registros de resonancia magnética por imágenes.
– ¿Hacia dónde se dirige actualmente su investigación?
Principalmente, la mayoría de los experimentos consisten en tratar de demostrar cómo la codificación de memorias que vemos a través de estas neuronas conceptuales es radicalmente distinta a lo que se ha descrito en otras especies. Hay muchos trabajos al respecto en ratas y monos. Nuestro trabajo es demostrar cómo la codificación es totalmente distinta en humanos.
También hay otra línea de investigación que consiste en salirse de los experimentos clásicos de laboratorio y hacerlos más realistas, estudiar la memoria de todos los días, no la que nosotros forzamos. Preguntar a un paciente, por ejemplo: “¿Te acuerdas que viste a tal persona en tal sitio?”. Y ver cómo reaccionan sus neuronas.
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Imágenes | Cedidas por Rodrigo Quian, Angela George/Wikipedia, Pixabay, Claudia Love/Unsplash