EL CEREBRO Y SUS LÍMITES

Introducción

Nuestro cerebro es el resultado de la evolución de millones de años; siendo el instrumento más complejo conocido hasta la fecha, teniendo la particularidad de poder conocerse a sí mismo.

Si bien nos sorprende lo extraordinario de sus funciones, su diseño está lejos de ser eficiente.  “El ingeniero” que lo diseñó no lo hizo desde cero, buscando una máxima eficiencia, sino que se fue armando en base a las necesidades que iban surgiendo; como una casa que se va ampliando en múltiples etapas, manteniendo las partes viejas tanto en su estructura como en sus funciones. Esto dio como resultado una acumulación de soluciones ad hoc dentro del cráneo.


Límites del cerebro

Utilizamos todo el cerebro pero no todo al mismo tiempo, solo empleamos el 2% a la vez. Dependiendo de lo que hacemos se van activando y desactivando distintas zonas. Las zonas vitales que regulan las funciones básicas están siempre activas pero no así el resto. El cerebro es el órgano que consume más energía cuando estamos en reposo, alrededor del 25%. Esa es la principal razón por la cual economizamos el uso del cerebro.

El cerebro es un órgano complejo pero está lejos de ser eficiente. Es el resultado de agregados que se fueron adicionando en forma azarosa en la evolución. Tenemos el neocórtex que se adicionó al cerebro reptiliano y el cerebro emocional (sistema límbico). Entre todos se tienen que poner de acuerdo para tomar decisiones, lo que origina muchas veces conflictos.

El cerebro no es ajeno a las leyes de la termodinámica, como cualquier máquina tiene una eficiencia máxima. En la medida que aumentó su tamaño debido a un mayor número de neuronas evolucionó haciéndose más eficiente a fin de consumir menos energía. Similar a lo que pasa con los ordenadores cuando para volverlos más poderosos los circuitos van disminuyendo su tamaño. En la biología este límite ya lo hemos alcanzado dado que los canales iónicos no se pueden reducir más, puesto que de otra manera la misma actividad basal dispararía las neuronas.

Al crecer el cerebro también aumenta la distancia entre las neuronas, al acrecentar la longitud axonal la transmisión se hace más lenta. Para compensar esto, se aumenta el grosor de las conexiones incrementando el consumo energético.

Hoy la mayoría de la población ingiere mayor cantidad de calorías de las que realmente necesita, siendo el tejido adiposo la forma en que se acumula el exceso de energía. A pesar de este exceso de energía el cerebro está preparado para ser económico.

Cerebro y funciones cognitivas

Hay dos procesos que son el cuello de botella de nuestro cerebro: la atención y la memoria de trabajo. Nos es difícil prestar atención a varias cosas al mismo tiempo, tampoco podemos memorizar varios teléfonos simultáneamente.

El cerebro olvida a propósito para ahorrar energía, tiene mecanismos para que desechemos la información innecesaria. Al aprender algo nuevo a través de un estímulo, rechaza estímulos similares posteriores con el objetivo de ahorrar energía en un proceso de aprendizaje que sería redundante. Esto indica que el cerebro tiene mecanismos de freno del aprendizaje, o sea que podríamos potencialmente aprender mucho más.

Se cree que una de las funciones del sueño es reforzar la información relevante o impresionable depurando lo que no lo es. El exceso de información no siempre nos favorece como diría Jorge L. Borges en su cuento ¨Funes el memorioso¨, cuyo protagonista sufre de hipermnesia, un síntoma del síndrome del sabio; el autor sostiene que Funes carecía de la capacidad de pensar dado que ¨pensar es olvidar diferencias¨ dándonos la posibilidad de generalizar y abstraer.

El cerebro no está preparado para conocer la verdad, ese es un objetivo humano, la mente suele cometer errores como resabio de objetivos evolutivos. Es mejor equivocarse y sobrevivir a un peligro que no estar seguro y no sobrevivir.

Un ejemplo sería encontrarse en el medio de la jungla y de repente percibir un movimiento en la vegetación, frente a este hecho y sin saber qué es lo que lo provoca,  uno tendería a huir pensado que es un predador. Un ordenador llegaría a la conclusión que habría un 99% de probabilidad que el motivo fuera algo inofensivo, sin embargo ,el cerebro prefiere equivocarse el 99% pero sobrevivir al 1%.


El cerebro a nivel microscópico

Cuando estudiamos el cerebro a un nivel microscópico encontramos que está formado por neuronas y las células de la glía. La glía tiene importantes funciones relacionadas con el mantenimiento de las neuronas, pero son las neuronas la que forman los circuitos neuronales responsables de las funciones cerebrales. Este tipo celular lo encontramos por primera vez en las medusas hace unos 600 millones de años.

Al estudiar las neuronas de un gusano no vemos diferencias significativas con las nuestras. Las distintas formas y tamaños que podemos encontrar tienen una estructura en común, formada por un cuerpo celular que contiene el núcleo, dendritas y axones.

En las terminaciones axónicas, los axones no se tocan con las dendritas sino generan sustancias conocidas como neurotransmisores que estimulan la neurona postsináptica.

Estas hendiduras, conocidas como sinapsis, son fundamentales para la modulación del sistema nervioso siendo el sitio de acción de la mayoría de los psicofármacos. Esto hace que poseamos un sistema electroquímico que si bien produce la posibilidad de modular la señal, establece que las conexiones sean lentas y poco fiables, limitando la capacidad de emitir señales.

Para que la señal continúe los neurotransmisores tienen que lograr despolarizar la neurona postináptica, provocando la apertura de canales para que ingrese el sodio despolarizando la célula. Estas señales eléctricas viajan en promedio a 180 kilómetros por hora, si bien en algunos axones gruesos y bien aislados la velocidad puede alcanzar los 700 kilómetros por hora, sigue siendo una millonésima parte de la velocidad que alcanza la electricidad en un cable de cobre. Esta lentitud se compensa promediando señales y prediciendo percepciones, por eso son tan abundantes las ilusiones ópticas.

Con respecto a la capacidad una neurona típica, está limitada aproximadamente a cuatrocientos pulsos por segundo, miles de millones de veces menor que un microprocesador actual. Además solo puede mantener estos ritmos por algunos segundos.

Conclusiones

Las importantes funciones que tiene el cerebro estarían dadas por la enorme cantidad de conexiones que unidas a las múltiples variables que actúan sobre el mismo dan una multiplicidad de redes que han sido optimizadas durante millones de años.

En el caso de los humanos gran parte de la corteza está involucrada en las llamadas áreas de asociación. Especialmente se encuentran en la corteza prefrontal, involucradas en las funciones humanas más avanzadas como el pensamiento abstracto, la posibilidad de planificar, la memoria de trabajo, siendo la última área en madurar al término de la adolescencia.

El crecimiento acelerado del cerebro en los últimos 3 millones de años nos deja un importante costo, siendo víctimas de múltiples trastornos psiquiátricos y psicológicos: esquizofrenia, autismo, depresión, ansiedad, paranoias, obsesiones, neurosis etc.


Referencias bibliográficas:

  1. Bradbury J. (2005) Molecular insights into human brain evolution. PlLoS Biology nro 3 pg E5.
  2. Bouchard T.J., Loehlin, J.C., (2001) Genes, evolution and personality. Behavioral Genetics, nro. 31 pags. 242-273.
  3. Linden David J. (2007). The Accidental Mind. How Brain Evolution Hass Given Us Love, Memory, Dreams, and God. The Belknap Press of Harvard University Press.
  4. Nicholls. J.G, Wallace B, Fuchs P.A., Martin A.R., (2001) From Neuron to Brain. 4 ed. Sunderland, MA, Sinauer.
Daniel Pozzi

Daniel Pozzi

Biólogo especializado en Neurociencia.

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  1. […] estudio del cerebro se remonta siglos atrás. Con el objetivo que el lector conozca algunas curiosidades al respecto […]

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