Suena a ciencia ficción, pero unos científicos en EE.UU. consiguieron rastrear el movimiento de un pensamiento a través del cerebro humano. El equipo de la Universidad de California en Berkeley lo logró gracias a un estudio sobre pacientes con epilepsia sometidos a cirugía. Los detalles se publicaron en Nature Human Behaviour en 2017.
Los hallazgos confirman el papel de la corteza pre-frontal como el coordinador de las complejas interacciones entre diferentes regiones del cerebro, pues vincula nuestra percepción con la acción y sirve como el «pegamento de la cognición». En el pasado, otros equipos habían intentado medir el paso de información de un área a otra utilizando procesos como la electroencefalografía (EEG) o la resonancia magnética funcional (fMRI). Sin embargo, aunque estos métodos no son invasivos, ofrecen una resolución menos detallada.
La actividad eléctrica
Se registró la actividad eléctrica de las neuronas por medio de una técnica mucho más detallada llamada electrocorticografía (ECoG). Este método requirió cientos de pequeños electrodos colocados directamente en el córtex, proporcionando más detalles espaciales que el EEG y mejorando la resolución en tiempo del fMRI.
La técnica es demasiado invasiva para un voluntario promedio, pero los pacientes que se someten a cirugía para la epilepsia tienen sus cerebros monitoreados de esta manera, lo que brinda a los investigadores la oportunidad perfecta de realizar algunas pruebas.
Cada uno de los 16 sujetos de prueba realizó una serie de tareas variadas para adaptarse a su disposición individual de electrodos, todo mientras se controlaba y rastreaba su actividad neuronal. Los participantes debían escuchar un estímulo y responder, o mirar imágenes de rostros o animales en una pantalla y se les pedía que realizaran una acción. Algunas tareas eran más complejas que otras; como repetir una palabra, o pensar en su antónimo.
Los científicos monitorearon el movimiento en una fracción de segundo de la actividad eléctrica desde un área (como áreas asociadas a la interpretación de estímulos auditivos) pasando por la corteza pre-frontal, hasta las áreas requeridas para dar forma a una acción, como la corteza motora. Si bien nada de esto es sorpresa, los resultados claramente enfatizaron el papel de la corteza pre-frontal en la actividad de dirección.
En algunas tareas su participación fue bastante limitada. En otras, se requirió que el área trabaje mucho, ordenando las señales de múltiples partes del cerebro para coordinar el reconocimiento de las palabras, posiblemente desenterrando recuerdos antes de poner a trabajar un grupo de músculos para proporcionar una nueva respuesta.
Pegamento
«Estos estudios muy selectivos encontraron que la corteza frontal es el orquestador, que une las cosas para obtener un resultado final», comentó el neurocientífico Robert Knight de la Universidad de Berkeley. «Es el pegamento de la cognición«.
De acuerdo con las observaciones, la corteza pre-frontal permanecía activa durante la mayor parte del proceso de pensamiento, como se esperaría para una región del cerebro que realiza múltiples tareas. Cuanto más rápido sea el traspaso de un área a otra, más rápido se responderá a un estímulo.
Además, los detalles sobre el momento preciso de cada área fueron sorprendentes.
Algunas de las áreas de respuesta se iluminaron muy rápido, a menudo durante el estímulo. Ello sugiere que incluso antes de tener a la mano una respuesta completa, nuestro cerebro ya está preparando esas partes de la corteza cerebral para la acción.