Lo que el espejo puede revelar sobre nuestro cerebro

Stephanie Hegarty

BBC

En un laboratorio en el sur de California, un grupo de científicos está curando lo que era incurable con apenas un espejo, lo que de paso también está cambiando la manera como entendemos el funcionamiento del cerebro.

A mediados de noviembre, el equipo de la Universidad de California en San Diego (UCSD) anunció los resultados de un pequeño estudio piloto que sugiere que un simple truco mental con un espejo puede curar el dolor de la artrosis, una alteración patológica que afecta a una de cada diez personas.

El estudio está todavía en sus fases tempranas, pero desde mediados de los años 90, el neurólogo Vilyanur S Ramachandran, que lidera el equipo, ha estado elogiando los beneficios de los espejos para la curación de todo tipo de enfermedades y síndromes, desde un derrame cerebral hasta el alucinante fenómeno médico de los miembros fantasma.
El interés de Ramachandran por el espejo y los miembros fantasma lo ha llevado a lo más alto de la neurociencia experimental.
El síndrome afecta a al menos 90% de quienes han afrontado una amputación. En dos tercios se manifiesta como un picor insaciable en el miembro ausente, otros sienten incomodidad extrema o incluso dolor crónico.

Cómo funciona el espejo

 

La mano fantasma (o artrítica) se ubica detrás del espejo. Cuando el paciente observa el espejo, siente la reflexión de la mano real superpuesta en la mano fantasma. Entonces trata de mover ambas manos.
Muchos pacientes reportan que sienten que la mano fantasma imita el movimiento de la mano real.
Cuando la mano real abre sus dedos, parece como si la fantasma se hubiera abierto también, y esto causa una sensación de alivio.
Si esto se hace con frecuencia, algunos pacientes sienten que la mano fantasma desaparece. En efecto, cuando la extremidad fantasma se sustituye por una imagen, se le "amputa".

En la mayoría de casos, ni los analgésicos ni el tratamiento quirúrgico tienen efecto alguno.

 

Ausencias

El primer paciente de Ramachandran con una prótesis fantasma -a quien llama Víctor- perdió su brazo cruzando la frontera mexicana para ingresar a Estados Unidos. Sentía una picazón en la mano que le faltaba.
Cuando Ramachandran lo pinchó en la mejilla izquierda con un hisopo de algodón, Víctor señaló que lo sintió en su pulgar izquierdo ausente. Cuando se tocaba su labio superior, Victor sentía que estaba pinchando su dedo índice.
A falta de alguna actividad mejor, las neuronas que detectan las sensaciones en la mano amputada empezaron a detectar sensaciones en la cara.
En este caso hubo un tratamiento simple y efectivo para curar el escozor: rascarse la cara.
Pero para Ramachandran también tenía implicaciones teóricas. Parecía demostrar la maleabilidad de los módulos cerebrales, su habilidad para adaptarse a los otros y a su ambiente.
Esta es una idea radical, pues la noción establecida en ese entonces era que el cerebro está hecho de módulos independientes, aislados de los otros y conectados para realizar una función en particular. La noción de maleabilidad era algo que sólo unos pocos científicos estaban considerando.

 

La "neurona espejo"

En 1994, Ramachandran comprobó su teoría al trazar el mapa de la actividad cerebral de un grupo de amputados. Utilizando un escáner magnético reveló que la actividad neuronal estaba ciertamente migrando de la mano a la cara. Fue un estudio innovador.
Pero él consideró que se podía deducir aún más de los estudios sobre prótesis fantasma.
A mediados de los años 90 estudió la obra del científico italiano Giacomo Rizzolatti, quien descubrió un nuevo tipo de neurona que bautizó la neurona espejo.
Rizzolatti observó que algunas neuronas en el cerebro de un macaco se disparaban cuando el mico estiraba el brazo y cuando observaba que otro mico hacía lo mismo.

 Haga la prueba: ¿Quiere saber si tiene sinestesia?

 

Desde 1999, Ramachandran ha estado explorando las conexiones entre los módulos cerebrales a través de una condición que se llama sinestesia.
Quienes tienen sinestesia confunden sus sensaciones: saborean letras, escuchan formas o ven números como si fueran colores. Afecta entre el 2% y el 4% de las personas, es hereditario y ocho veces más común entre artistas y personas creativas.
Ramachandran sugiere que quienes sufren de sinestesia tienen un mayor número de conexiones entre los módulos cerebrales que procesan sensaciones como el color y el sonido. Cree que esta condición es una clave para resolver los misterios de la capacidad humana para el lenguaje, la creatividad y el pensamiento abstracto.
¿Quiere comprobar si tiene sinestesia? Trate de identificar los número "2" en este mar de "5". Quienes confundan los números con colores veran cómo los dos sobresalen, mientras las personas normales tendrán que mirar cada número para diferenciarlo.

Las neuronas espejo fueron descubiertas luego en los humanos.
Ramachandran comenzó a aplicar este descubrimiento a su trabajo con miembros fantasma. Si las neuronas espejo se disparaban cuando un individuo veía a alguien moviendo una extremidad, pensó, entonces la percepción visual puede jugar un papel relevante en generar la sensación de movimiento.

 

¡Al diablo con ello!

Su próximo paciente, Jimmy, sentía que su mano fantasma estaba siempre empuñada, con sus uñas fantasma clavadas en su mano ausente.
Ramachandran puso un espejo entre los brazos de Jimmy y le pidió que moviera simultáneamente su extremidad ausente y la saludable mientras observaba la reflexión de la extremidad saludable. Así, en efecto, engañó la mente de Jimmy para que pensara que su miembro fantasma se estaba moviendo de manera normal.
Jimmy sintió que su mano empuñada se relajó casi de inmediato.
"Esto es porque está creando un intenso conflicto sensorial. La visión le está diciendo que el miembro se está moviendo", explica Ramachandran.
"Una manera en que el cerebro soluciona el conflicto es diciendo '¡al diablo con ello! No hay brazo", y el brazo desaparece.
"Les digo a mis colegas médicos que es el primer ejemplo en la historia de la medicina de una amputación exitosa de un miembro fantasma".
Bautizó su tratamiento como Terapia de Retroalimentación Visual Reflexiva (o, en inglés, Mirror Visual Feedback Therapy o MVF). Pero no fue hasta mucho después que los médicos reconocieron este tratamiento.

 

Empatía

En 2007, un médico militar de Estados Unidos, Jack Tsao, realizó una prueba controlada con 22 amputados y consiguió resultados sorprendentes. Todos los que utilizaron el espejo reportaron que se redujo el dolor en cuatro semanas, mientras aquellos que utilizaron otros métodos indicaron que no habían tenido ningún resultado o que el dolor había aumentado.
En el centro de rehabilitación del ejército del Reino Unido en Hedley Court, la terapia reflexiva se utiliza desde hace cuatro años para ayudar a los soldados amputados a que controlen el dolor de un miembro fantasma.
"El uso de prótesis es clave", dice el fisioterapeuta militar, el mayor Pete LeFeuvre. Quienes esperan más tiempo por una prótesis parecen sufrir más de dolor fantasma. Esto sugiere que es la retroalimentación visual de ver un brazo -y no la retroalimentación nerviosa en su interior- la que evita que el cerebro se confunda.
En Vietnam, un proyecto llamado End the Pain ha estado funcionando los últimos tres años para esparcir la terapia entre las víctimas de minas antipersonales y de lepra.

 

Espejos y minas antipersonal

Thiet Nguyen Xuan, de Vietnam, estaba buscando sobras metálicas en una playa en septiembre cuando explotó una mina antipersonal, gracias a la cual perdió ambas piernas y dos dedos de su mano izquierda.
Desde el accidente, él siente una sensación de quemadura en sus dedos fantasma. El proyecto End the Pain le entregó un espejo y el entrenamiento para usarlo. Durante el entrenamiento reportó mejoría instantánea en sus dedos fantasma. En los siguientes dos meses, el proyecto vigilará su progreso.
End the Pain espera extender la terapia reflexiva a los 300.000 amputados que se cree hay en Vietnam.

Ya alcanzó a más de 100 profesionales médicos y extendió el proyecto a los amputados en Camboya y Ruanda.
Esta simple terapia ha resultado útil para tratar otros síndromes que han dejado perplejos a los médicos, como el Síndrome de Dolor Complejo Regional (o, en inglés, Complex Regional Pain Syndrome), un término para los dolores inexplicables.
Y en el Real Hospital Nacional para Enfermedades Reumáticas (Royal National Hospital for Rheumatic Diseases) en el Reino Unido, una asociada de Ramachandran, la profesora Candy McCabe, está probando el uso de espejos en víctimas de derrame cerebral agudo.
Aunque todavía está en sus fases tempranas, el experimento sobre la artrosis en la UCSD podría ser el uso más extendido de terapia reflexiva hasta la fecha.
Buena parte del trabajo de Ramachandran desde cuando desarrolló la terapia reflexiva con espejos se ha enfocado en las neuronas espejo. Él cree que estas neuronas nos ayudan a entender no sólo lo que está pasando con nuestro propio cuerpo, pero también con el de otros. Sugiere que son la base de la empatía, de nuestra habilidad para sentir lo que otros sienten.
En 2009 utilizó las extremidades fantasma otra vez para entregar pruebas para su teoría. Mostró que los pacientes pueden experimentar un alivio del dolor fantasma simplemente viendo que otros masajean o flexionan su propia mano.
Mientras otros gastan millones en máquinas que tienen acrónimos complicados, la belleza del trabajo de Ramachandran es que utiliza objetos simples como espejos, bolígrafos y papel.
"Los objetos de alta tecnología son muy importantes pero carecen del atractivo estético de otros objetos. Tienen una calidad banal, ligeramente aburrida", señala.
Tomado de
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2012/01/120105_salud_miembros_fantasma_cerebro_tsb.shtml

Read More

IBM acelera la carrera por emular al cerebro

Natalio Cosoy

BBC Mundo

 Viernes, 19 de agosto de 2011

IBM ha dado un nuevo paso en la carrera global por emular al cerebro y desarrollar alternativas de computación cognitivas, que complementen a la informática tradicional.

Investigadores de la compañía han presentado una nueva generación de chips que, según informan, permitirían construir computadoras cognitivas capaces de aprender a través de la experiencia, recordar y reconocer patrones, imitando la forma de operar del cerebro.

Han fabricado y comenzado a probar dos prototipos, en el marco de un proyecto conjunto con DARPA (Agencia de Investigación en Proyectos Avanzados de Defensa) y un grupo de universidades de Estados Unidos, llamado clic SyNAPSE.
Ambos procesadores tienen 256 núcleos computacionales, que los científicos han descrito como el equivalente electrónico de las neuronas. Uno de los chips tiene 262.144 sinapsis programables, mientras el otro posee 65.636 sinapsis de aprendizaje.

Cómo funciona

Este tipo de sistema es capaz de modificar las conexiones entre sus componentes a medida que es presentado con nueva información, de manera similar a como funcionan las sinapsis en los sistemas biológicos.
En los humanos y los animales las conexiones sinápticas entre células cerebrales se generan a nivel físico, dependiendo de cómo experimentan su relación con el mundo.
El proceso de aprendizaje consiste, esencialmente, en la formación y fortalecimiento de esas conexiones.
Una máquina no puede soldar y desoldar sus contactos, pero puede simular ese sistema "subiendo el volumen" de señales de entrada importantes y prestándole menos atención a otras.
Un sistema como el de IBM recordará cuánta atención prestarle a cada señal y alterará eso dependiendo de sus experiencias.

Aplicaciones

Según lo que informó la compañía, su sistema integra el software, hardware, la memoria y el procesador en una unidad (memoria y procesador están separados en los ordenadores convencionales, al igual que software y hardware), lo que le permitiría desarrollar una arquitectura más eficiente en términos de consumo de energía.


"Estos chips representan un paso significativo en la evolución de las computadoras, desde calculadoras a sistemas de aprendizaje, marcando el comienzo de una nueva generación de computadoras y sus aplicaciones en el comercio, las ciencias y el gobierno", dijo Dharmendra Modha, líder del proyecto de investigación en IBM.
Estas aplicaciones son "altamente especulativas", le dijo a BBC Mundo Steve Furber, de la clic Universidad de Manchester, en el Reino Unido.
En términos más inmediatos, señaló, las computadoras cognitivas tienen aplicaciones en los campos de la psicología humana, donde pueden utilizarse para simular comportamientos del cerebro, y en el monitoreo medioambiental, donde pueden detectar e interpretar variaciones en los patrones de su entorno. También podrían ayudar perfeccionar los sistemas de visión asistida de los coches, por ejemplo.
Furber ha utilizado los sistemas neuronales con los que él está experimentando -basados en hardware tradicional- para colaborar con un equipo de psicólogos.
"Usamos las redes neuronales para modelar el cerebro de pacientes con problemas en el habla, como los que han sufrido un ataque cerebral; y simulamos los efectos de diversos tratamientos", explicó.

"Otros ya lo han hecho"

El objetivo de largo plazo de IBM es construir un sistema de chips con 10.000 millones de neuronas y 100 billones de sinapsis, que consuma un kilovatio de energía y tenga un volumen menor a los dos litros. "Como el cerebro de un gato", apuntó Steve Furber.

El enfoque no es nuevo, le dijo a BBC Mundo Thomas Wennekers, de la Universidad de Plymouth, en el Reino Unido.


"Otros ya lo han hecho, posiblemente con menos neuronas y sinapsis", señaló, antes de agregar que el proyecto del que él participa, llamado clic COLAMN, también ha creado chips de esas características, pero con 100 neuronas, en vez de 256.
Los especialistas en los campos de la computación cognitiva y las redes neuronales sí reconocen que el enfoque de IBM permitiría llevar sistemas como estos a gran escala, ya que consume mucho menos energía que los sistemas de otras líneas de investigación.
Si se quisiera construir una simulación a escala real del cerebro humano utilizando hardware tradicional, explicó Furber, harían falta "varias grandes centrales nucleares" para proveer la energía necesaria para su funcionamiento.

 En Europa, también

En cualquier caso, la de SyNAPSE no es la única iniciativa que busca emular al cerebro. En Europa existe el clic Proyecto Cerebro Humano, del que forma parte Furber, cuyo objetivo es construir simulaciones detalladas de ese órgano. En él participan 13 universidades de nueve países.
Además, agregó Wennekers, "hay otras tecnologías en desarrollo para acelerar los sistemas cognitivos neuronales, y todavía no está claro cuál triunfará".
Como explica Furber, "los principios fundamentales de cómo funciona el cerebro no han sido comprendidos todavía".
Lo que hacen investigadores como él o los de IBM es "formular hipótesis (sobre cómo funciona el cerebro) y construir sistemas para tratar de demostrarlas".
En cualquier caso, es una larga carrera que recién está comenzando.

http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2011/08/110818_tecnologia_ibm_computacion_cognitiva_nc.shtml

Read More

Crean por primera vez un minicerebro de laboratorio

Se trata de un auténtico cerebro en miniatura, construido con neuronas de rata, capaz de desarrollar una memoria a corto plazo y mantener «recuerdos» durante doce segundos

josé manuel nieves / madrid

Día 03/06/2011 - 08.49h

U. Pittsburgh 

 

Las neuronas se unieron a las proteínas y se conectaron las unas a las otras adoptando una forma de anillo

No se trata de inteligencia artificial, ni tampoco de una simulación informática, sino de un auténtico cerebro en miniatura, construido a base de neuronas de rata y que ha demostrado, además, ser capaz de desarrollar una memoria a corto plazo y mantener "recuerdos" durante doce segundos.

El minicerebro, formado por entre 40 y 60 neuronas, ha sido creado por un equipo de investigdores de la Universidad de Pittsburgh, que intentaban desde hace tiempo desarrollar un cerebro artificial que pudiera servir para investigar cómo se forman las redes neuronales y cómo nuestro cerebro es capaz de transmitir y almacenar datos de una forma tan eficiente.

Para conseguir este milagro de laboratorio, los científicos pegaron a un disco de silicona una capa de proteínas, y añadieron a la mezcla células cerebrales procedentes de embiones de rata. Las neuronas se unieron a las proteínas y empezaron a realizar sinapsis, conectándose espontáneamente las unas a las otras y adoptando la forma de anillo que se ve en la fotografía.

Un estímulo de doce segundos

Por si no fuera suficiente con hacer crecer un cerebro en miniatura en una placa de Petri, los investigadores se dieron cuenta de que, cuando estimulaban las neuronas con electricidad, el microcerebro reaccionaba durante doce largos segundos. Lo cual constituyó toda una sorpresa, ya que no se esperaba que el estímulo durara más de un cuarto de segundo.

El minicerebro artificial, pues, era capaz de almacenar la información (el estímulo recibido por la descarga) y desarrollar su propio sistema de memoria a corto plazo. Las neuronas transmitían la señal secuencialmente, una detrás de otra, emulando la actividad cerebral de un cerebro auténtico.

Este impresionante logro se une al enorme paso dado por otro grupo de investigadores, esta vez de la Universidad de Stanford, que han conseguido, por primera vez, transformar células corrientes de la piel humana en neuronas completamente funcionales y capaces de formar sinapsis con otras células nerviosas.

Read More

El arte olvidado de la memoria

Neil Hallows

BBC

Domingo, 22 de mayo de 2011

Aprenderse las cosas de memoria... ¿sigue siendo una habilidad practicada y valorada?

Thomas Gradgrind, un personaje de Charles Dickens, se aseguraba de depositar en sus alumnos "galones imperiales de hechos para llenarlos hasta el borde".

Y, aunque hoy en día muchos desprecian sus métodos, pero quisieran poder utilizarlos.

Programas educativos en la actualidad reemplazan los exámenes tradicionales por otro tipo de evaluaciones, tareas, ensayos, con la idea de que así se hace más ligera y llevadera la experiencia del aprendizaje.

Es difícil encontrar una posición común entre los tradicionalistas y los innovadores, pero hay un punto notable de consenso: grandes cantidades de personas en ambos lados del debate educativo ni siquiera son capaces de recordar, por ejemplo, sus datos bancarios en línea.

Se puede perdonar a los estudiantes que se cuestionan por qué tienen que memorizar datos como los períodos de glaciación o los gases nobles si una vez que terminan el examen jamás podrían volver a necesitar ese conocimiento en sus vidas cotidianas.

El caso es que tenemos mucho menos conocimiento del que consideramos tener. Y que a veces ni siquiera podemos recordar, digamos, la letra de una canción.

¿Importa eso en la era de la información cuando tenemos a mano almacenes de datos como el teléfono celular o las computadoras personales?

Hay muchas personas que necesitan, no sólo un procesador bastante bueno en la cabeza, sin también bastante memoria RAM. Profesiones como la medicina o el derecho requieren almacenar datos equivalentes al aprendizaje de un idioma completamente nuevo.

Las calles de la ciudad

Pero hay otras ocupaciones en las que también es vital memorizar información. Por ejemplo, la de taxista.

Los conductores de los típicos taxis negros londinenses necesitan un conocimiento detallado de un radio de nueve kilómetros de la estación de Charing Cross, en el centro de la capital del Reino Unido.

Los taxistas aprenden 320 rutas, y todos los puntos de referencia y los lugares de interés a lo largo del camino.

El proceso puede tomar de tres a cinco años, y las tasas de deserción se dice que son de alrededor del 80%.

Nick O'Connor asegura que va por buen camino después de 22 meses de estudio.

En sus palabras, "no se necesita de una persona específica o una específica habilidad del cerebro. Basta con intentar ser estructurado y tener la motivación para levantarse cada día y salir en bicicleta (a investigar las rutas) Yo diría que cualquiera puede hacerlo".

Él normalmente pasa dos horas recorriendo los itinerarios prescritos, así como también estudiando los mapas.

Teniendo en cuenta que su otro trabajo diario es en una escuela especializada en conocimiento sobre Londres, el mapa de las calles de la ciudad rara vez está fuera de su mente.

¿Y si se menciona la frase navegación satelital? O'Connor confía en que el hombre puede vencer a la máquina. "Se trata de la velocidad del pensamiento. Antes de que se pueda introducir una dirección en el aparato de navegación vía satélite, el conductor del taxi a menudo ya está en camino, porque sabe exactamente donde tiene que ir"

 

En escena

Si a un taxista le falla la memoria, el cliente se molesta. Pero si se trata de un artista, puede ser mucho peor.

El actor y escritor Michael Simkins vivió lo que llama su "peor pesadilla" en el escenario, cuando, cansado, por la dedicación a otros proyectos, olvidó lo que tenía que decir en un parlamento.

"Fue estremecedor. Me tomó entre 10 y 12 semanas recuperarme", dice.

Tras esa experiencia, "cada día antes de salir a escena repasaba constantemente mis parlamentos, lo cual puede ser fatal ya que puede generar más terror. Todavía puedo sentir las consecuencias (del olvido) 25 años después".

Simkins asegura que los actores aprenden el guión de maneras muy diferentes. Algunos, como él, usan la memorización previa a la antigua mientras que otros aprenden sus partes más adelante, en la fase de ensayo.

Y las necesidades propias de las telenovelas han generado su manera única de aprender el guión.

"Cuando se trabaja en las telenovelas, los actores comienzan a actuar a veces sin apenas saber sus parlamentos, pero tienen una capacidad de aprenderlos con una velocidad colosal. Y ya al día siguiente no los recuerdan. Es algo notable".

Según él, los actores son buenos encubriendo errores, y es poco probable que el público conozca el guión exacto. Un error seguido de una recuperación rápida e ingeniosa, en una comedia, "puede ganarse al público". En una tragedia, no tanto.

Canciones y poemas
Algo parecido a la tragedia fue, por ejemplo, la situación en la que la cantante Christina Aguilera se encontró a principios de este año cuando confundió la letra del himno estadounidense en el Super Bowl de EE.UU.

Y es que los artistas a veces puede ganar notoriedad por un solo error.

Para el resto de nosotros, la memorización puede no ser necesaria para nuestra supervivencia económica, pero puede aportar un placer inexplicable.

Algunos, sobre todo los más mayores, podrán declamar sin esfuerzo poemas aprendidos en la escuela.

Los niños de primaria de hoy aprenden canciones, diálogos de una obra, o herramientas útiles como las tablas de multiplicar, dice Mark Brown, director del colegio St. Mary, en Axminster, Devon, Inglaterra, pero rara vez aprenden poemas como lo hacían sus abuelos.

La capacidad de los niños a disfrutar y recordar con precisión es a menudo subestimada.

Brown recuerda una obra de Navidad en la que el niño que hacía de Herodes se enfermó. "Uno de los pequeños entró y dijo que podía reemplazarlo. De hecho la mayoría de los niños en la obra se sabían todo el guión", cuenta.

"Para saber una parte a veces se necesita saber las de los demás", enfatiza.

Algunas hazañas de la memoria

• Lu Chao, de China, tiene el récord Guinness por recitar 67.890 dígitos de Pi en 24 horas y 4 minutos, en 2005

• En 2010, Simon Reinhard, de Alemania, batió el récord al memorizar una sucesión de naipes en 21.9 segundos.

• Kim Peek, el personaje que interpretó Dustin Hoffrman en la película Rain Man, se estima que podía memorizar la obra de William Shakespeare más 1.200 libros.

Método de memorización de loci

• Es conocido desde la época romana.

• La palabra loci significa lugar en latín.

• Consiste en crear un itinerario compuesto de hasta cien lugares en un entorno muy familiar.

• A esos lugares se les asocia imágenes del concepto que se desea recordar.

• Se recomienda exagerar los objetos que se quieren recordar.

Tomado de:
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2011/05/110509_memoria_aprendizaje_metodo_examenes.shtml

Read More

Henry Markram: «El cerebro de Einstein consumía más energía»

El investigador impulsa la creación de un superordenador que reproduzca el funcionamiento del cerebro humano

JUDITH DE JORGE / MADRID

Día 21/05/2011 - 04.16h

DE SAN BERNARDO

Recreación virtual del sistema nervioso en la Universidad Politécnica

Cualquier científico soñaría con una herramienta en la que pudiera repetir una y mil veces sus experimentos, cometer errores sin consecuencias y cruzar sus resultados con los de colegas de cualquier parte del mundo. Todo eso sin abrir en canal una rata ni repartir pastillas en países del Tercer Mundo.Y, por supuesto, sin esperar una década a conocer si su trabajo ha tenido éxito o es un fiasco. Este «santo grial» de la ciencia, por ahora solo una iniciativa, se llama Proyecto Cerebro Humano y pretende conseguir en 2023 una especie de avanzadísimo supercomputador que pueda simular el funcionamiento de nuestra mollera. Uno de sus objetivos es buscar una cura a enfermedades como el alzhéimer o el párkinson. Henry Markram (1962), investigador de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suiza, es el principal impulsor de este colosal instrumento. Pretende que millones de procesadores sean capaces de funcionar como si estuvieran vivos. Que nadie vea en esto a un moderno Prometeo, Markram frunce el ceño con solo insinuarlo.

—Intentar simular el cerebro humano es un reto sin parangón.

—Comparable al gran acelerador de partículas de Ginebra o a la llegada del hombre a la Luna. Uno de los grandes retos de la humanidad es conocer su propia esencia.

—¿Cuántas neuronas va a poder reproducir ese simulador?

—El cerebro tiene del orden de cien mil millones de neuronas, que puestas una detrás de otra dan la vuelta al mundo varias veces con el consumo de 20 watios, lo que gasta una bombilla. Necesitaremos desarrollar un número similar de procesadores que también consuman poco.

—Pero, ¿podrá una máquina llegar a ese nivel?

—Absolutamente. En 2018 tendremos la capacidad técnica para simular ese número de neuronas, pero en 2023 la simulación será a una escala con muchísimo más detalle. Será como utilizar un telescopio con el que cada vez se ve más nítido.

—¿Qué tipo de beneficios proporcionará?

—Podremos mejorar el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades del cerebro y desarrollar nuevas tecnologías en prótesis para personas con discapacidad. A gran velocidad y con toda la información disponible. Será muy distinto a la investigación actual. Piense que las farmacéuticas han disminuido el número de patentes de fármacos para enfermedades del cerebro porque crear uno les lleva quince años y mil millones de euros.

—Quizás sea rozar la ciencia ficción pero, ¿podrá este superordenador ser consciente de sí mismo?

—El proyecto plantea el desarrollo de una herramienta en la que se diseñan experimentos, no se trata de crear un ser inteligente, pero es posible que veamos emerger un comportamiento más sofisticado. Sí nos permitirá avanzar en la creación de robots inteligentes.

—¿Qué hace tan especial al cerebro humano?

—¡Nadie lo sabe!, pero tiene regiones que no aparecen en otros animales. Hay algunos elementos que son indicativos, como su tamaño, grande en relación al del cuerpo. Quizá el animal más parecido sea el delfín.

—¿Cómo será nuestro cerebro en el futuro? Vivimos cada vez más años en cuerpos que se mantienen en forma, pero entonces aparece el alzheimer, las demencias...

—Hay que tener en cuenta que, a diferencia de otras células del cuerpo humano, las de la piel, por ejemplo, que se van reciclando, las del cerebro componen una estructura muy particular. Vives con las mismas células neuronales durante toda la vida, aunque se estima que se pierden 10.000 cada día. Es importante mantener saludables esas neuronas más tiempo.

—¿Qué puedo hacer para lograrlo?

—Cambiar, sorprenderte. Aprender cosas nuevas, hacer nuevos amigos, viajar, tener retos, estímulos... Eso es el alimento del cerebro.

—¿Influye la dieta?

—Es aconsejable tomar antioxidantes, antiinflamatorios naturales —como las especias— y carbohidratos complejos. Hay que evitar las toxinas y los aditivos artificiales que prolongan la duración de los alimentos. Así, si uno no enferma, se puede llegar a los 120 años.

—¿Por qué es tan diferente el cerebro entre dos personas? ¿Qué distingue a un premio Nobel?

—Desde la perspectiva de la evolución, todos nuestros cerebros son prácticamente idénticos, pero para nosotros hay grandes diferencias. Quizá una de las claves sea la energía que consume el cerebro. Esto está muy relacionado con las células gliales, células que proveen la energía metabólica para que el cerebro funcione. Por ejemplo, el de Einstein no tenía más neuronas, pero sí más células gliales. Su cerebro consumía más energía.

—Algunos cerebros parecen no tener arreglo...

—Creo que hay un enorme potencial en el cerebro de cualquiera, pero hace falta estimulación.

—Se dice que internet nos vuelve más estúpidos. ¿Comparte la idea?

—Las nuevas tecnologías nos están retando con escenarios en los cuales tenemos que tomar decisiones con menos información y realizar muchas tareas a la vez. Con el tiempo, evolucionaremos hacia un cerebro tecnosocial.

Las claves del Proyecto Cerebro Humano

¿Quiénes participan? Trece universidades e instituciones de investigación de 9 países de la UE, entre ellos España.

¿Qué es? Un sistema con ocho infraestructuras tecnológicas que se crearán en distintos países, también España. El centro de control estará en Suiza.

¿Qué hace? Simulaciones detalladas desde el punto biológico del cerebro humano completo, así como la creación de tecnologías de supercomputación.

¿Para qué sirve? Para crear nuevas terapias y mejorar el diagnóstico de enfermedades del cerebro, entre otros usos.

¿De qué depende? La UE decidirá si financiará el proyecto en abril de 2012. De ser aceptado, recibirá cien millones de euros al año durante diez años.

¿Cuándo?: Estará listo en 2023, aunque en 2018 ya se verán los primeros resultados.

Read More

El cerebro está hecho para pecar

Andy Ridway
Subeditor de la Revista BBC Focus




Los científicos ahora cuentan con herramientas tecnológicas para revelar la raíz de nuestros impulsos más oscuros, arraigados en lo más profundo de nuestro cerebro.
De acuerdo con estudios neurológicos, la evidencia es contundente: la naturaleza nos quiere malos.
Explore, de la mano de expertos, la naturaleza que nos impulsa a pecar



Lujuria

¿Alguna vez ha tratado de mostrarle una película pornográfica a alguien que está conectado a un escáner cerebral? No es una tarea fácil.

Primero, porque el escáner contiene un poderoso imán que atrae, a una alta velocidad, cualquier pieza metálica que no esté correctamente atornillada. Los componentes de los televisores no están a salvo.

A eso se suma el ruido. Los aparatos que emiten tomografías por resonancia magnética no son precisamente máquinas silenciosas. El zumbido se convierte en un intruso que indudablemente distraerá a todo aquel que intente relajarse para atestiguar una experiencia sexual.

Encima, el voluntario tiene que estar acostado en una posición perfectamente inmutable para que la persona que esté llevando a cabo la prueba pueda obtener una imagen nítida del cerebro.

Todo apunta a que el proceso no permitirá que la experiencia de ver el film erótico sea placentera.

Sin embargo, los expertos de la Northwestern University de Illinois, en Estados Unidos, han logrado superar estas dificultades prácticas.

Películas eróticas son proyectadas en una pantalla detrás del escáner. El voluntario puede verlas a través de un espejo que está arriba de sus ojos.

Con el objetivo de acallar el ruido, los voluntarios usan audífonos que transmiten los sonidos que realmente necesitan escuchar.

Pero, los problemas no terminan ahí.

"En general, sabemos que los hombres están más interesados en el erotismo visual", señala Adam Safron, investigador de la universidad estadounidense. "Es una tarea mucho más difícil conseguir que una mujer alcance el mismo grado de excitación (que los hombres)".

Estos son algunos de los desafíos que enfrentan los neurólogos de Northwestern University cuando intentan entender qué pasa en los cerebros de los hombres y las mujeres experimentan deseos sexuales.

Su investigación es ciertamente poco usual y revela que estamos diseñados para pecar.

Las imágenes de resonancia magnética reflejan que el sistema límbico (encargado de procesar respuestas fisiológicas frente a estímulos emocionales) en ambos sexos se activa cuando vemos algo que nos gusta.

Estructuras como el núcleo accumbens, involucrado en el placer y en las ansias, son el corazón del sistema. Son la cara deleitable del pecado.

Existe una razón obvia detrás de nuestra inclinación hacia la lujuria: pasar nuestros genes. La Madre Naturaleza nos anima a desarrollar un interés activo en la procreación.





Gula


El sistema de circuitos de recompensa de nuestros cerebros también se activa cuando comemos. "Encontrar gratificación en ese tipo de cosas responde a una lógica evolutiva. Si queremos organismos que se reproduzcan, también queremos que coman".

No obstante, el acto de comer por sí solo no tiene nada de malo. Se convierte en un problema cuando se transforma en gula. Y parece que incluso en ese caso podemos culpar a la naturaleza.

"En el ambiente en el que evolucionamos, los alimentos eran más escasos. No había ni tortas de chocolate ni hamburguesas", apunta Safron. "Durante gran parte de nuestra historia (como especie), la vida era muy difícil y esas condiciones adversas fueron las que modelaron nuestros cerebros. Fue cuando se estableció cuánto queríamos los alimentos y cuán gratificantes nos parecen".

Así que lo que en un momento fue un instinto de supervivencia ahora está vinculado al pecado. De hecho, se ha convertido en un problema que afecta a unos más que a otros.

"Algunas personas se sienten avasalladas por los llamados de la naturaleza", explica Safron. "Están demasiado motivadas a conseguir ciertas cosas y terminan siendo poco saludables dentro de los actuales estándares de vida. Se trata de la misma predisposición biológica que, en el pasado, les hubiese permitido adaptarse bien (al contexto)".

Pareciera ser que muchos de nosotros, hemos nacido demasiado tarde. De hecho, algunos siglos después. Ese impulso irresistible por el pastel de chocolate nos hubiese dejado muy bien parados en el año 4.000 a.C.



Pereza



Safron también considera que la pereza o la tendencia a no hacer absolutamente nada tiene sus raíces en nuestro proceso evolutivo como especie.

"Nunca teníamos la certeza de cuándo volveríamos a ingerir una comida sustanciosa. Así que, si era posible, descansábamos. Las calorías que no quemábamos mientras llevábamos a cabo actividades, las podíamos usar para procesos corporales de crecimiento o de recuperación".

Así que parece ser cierto. La Madre Naturaleza ha diseñado nuestros cerebros de manera que ciertas cosas nos producen placer para maximizar nuestros chances de sobrevivir como especie y transmitir nuestros genes.



Envidia


Pero no todos los pecados son placenteros. Un ejemplo es la envidia, ya sea que la sintamos cuando un colega es ascendido o cuando un compañero es seleccionado para jugar de titular primero que nosotros.

Nadie realmente disfruta ese sentimiento pero científicos en el Instituto Nacional de Ciencias Radiológicas de Japón han estado provocándolo deliberadamente.

A un grupo de voluntarios hombres se le presentó los perfiles de personas:

* Un hombre muy inteligente, con metas similares en la vida que los voluntarios, popular entre las mujeres y con una novia muy atractiva.

* Una mujer exitosa, inteligente, atractiva para los hombres, pero con diferentes objetivos en la vida que los voluntarios.

* Una mujer mediocre y nada popular.


Las mismas descripciones se le mostraron a un grupo de voluntarias, aunque con el género de los ejemplos al revés.

Mientras los participantes, conectados a escáneres cerebrales, leían los tres perfiles, los científicos observaban cuál era la región en la que fluía más sangre, y, por ende, la más activa.

Cuando todos los voluntarios, sin excepción, leyeron sobre la persona exitosa que tiene una pareja atractiva, se registró una reacción en una región del cerebro conocida como la corteza cingulada anterior.

"Es el área del cerebro vinculada en el procesamiento del dolor físico, así que la envidia es una emoción dolorosa", señala Hidehiko Takahashi, uno de los investigadores del estudio realizado el año pasado en Japón.

Si la envidia nos causa dolor ¿por qué la Madre Naturaleza es tan cruel que la incluye en el diseño de nuestros cerebros?

El mensaje importante de ese estudio, explica Takahashi, es que hubo una respuesta más contundente en la corteza cingulada anterior cuando los voluntarios y los estudiantes estaban leyendo el perfil de la persona que compartía los mismos objetivos.

"Existe un elemento positivo o constructivo en la envidia: nos motiva a mejorar nuestro propio desempeño o, si es difícil derrotar al rival, nos impulsa a concebir otras estrategias o cambiar las metas que nos propusimos o nuestros intereses".

Pero, la envidia tiene un lado oscuro. "Nos hace desearle algo malo a la otra persona. Puede inducir a un comportamiento inmoral o incluso criminal".



Soberbia


La soberbia también presenta los dos lados de la moneda.
En Montclair State University, a las afueras de la ciudad de Nueva York, un grupo de científicos ha estado bloqueando, temporalmente, ciertas partes del cerebro por medio de la estimulación magnética transcraneal.

La idea es simple: si puedes suspender la actividad de una determinada parte del cerebro, puedes llegar a descubrir de qué está encargada esa sección.

El procedimiento consiste en colocar cerca de la cabeza del voluntario una bobina que interrumpa el flujo eléctrico de las células cerebrales o neuronas.

Los participantes portan un dispositivo, que se parece a un gorro de natación, con unas marcas preestablecidas de los puntos en la materia gris que servirán de blancos.

Cuando el campo magnético golpea la corteza prefrontal medial del cerebro, algo interesante ocurre: "Lo que normalmente vemos, al menos en los voluntarios estadounidenses que participaron en el estudio, es una pequeña sensación de realce", indica el profesor Julian Paul Keenan, director del laboratorio de imágenes neuronales.

"Piensan que son un poco mejores de lo que realmente son". Pero, la estimulación magnética transcraneal puede desactivar esa sensación de autorealce.

Las palabras usadas por los participantes para describirse a sí mismos y a sus amigos, de repente cambia.

"Sin estimulación cerebral, tienden a decir: 'Soy inteligente y mi mejor amigo no lo es'. Pero con el aparato encendido, el orgullo se apaga y el vocabulario utilizado para definirse a sí mismos fue mucho menos adulador", explicó Keenan.

"Acabamos de finalizar el estudio de un fenómeno conocido como 'exceso de reivindicación', que se da cuando las personas pretenden saber cosas que en realidad desconocen. Si les doy una palabra que inventé como 'trianic', ellos realmente pensaran que conocen el término, cuando en realidad ni existe. Dirán: 'Sí, claro, he visto esa palabra antes, tiene que ver con biología'".

Basta con mover un interruptor y se apaga la majadería. Lo curioso es que la investigación de Keenan muestra que la modestia se origina en el mismo área, así que parece que es sencillamente arrogancia -u orgullo- disfrazado. "Son dos caras de la misma moneda", dice.

Los investigadores en Montclair están, en la actualidad, analizando si al remover la soberbia, con bloqueos en la corteza prefrontal medial del cerebro, provoca algo de depresión. Sin embargo, es aún prematuro para sacar conclusiones.

"Otros han encontrado que las personas que no experimentan la tendencia al autorealce son más proclives a sufrir de depresión. Si te das cuenta de cuán gordo realmente estás, el ánimo se te desplomará. En muchos casos, no es bueno verte a través de los ojos de los otros. Por eso es que un poco de ego es muy positivo", aseveró Keenan.

Volvemos a la misma idea del principio: moderación. "Es un tema constante en biología: ni demasiado, ni muy poquito", señaló Safron.

Pero en algunas personas, los condicionamientos de la naturaleza tienden a ser excesivos, al menos en el mundo moderno.

Tendría sentido entonces que nosotros, la especie civilizada del planeta, hubiéramos desarrollado un sistema de autocontrol para mantener nuestros instintos más básicos en raya.

En un experimento llevado a cabo en la Universidad de Montreal en Canadá, voluntarios vieron películas eróticas mientras sus cerebros eran escaneados.

Las imágenes produjeron reacciones en las partes más profundas y primitivas del cerebro, lo cual no le sorprende a nadie.

Pero, cuando se les pidió reprimir mentalmente su excitación sexual, dos partes diferentes del cerebro se activaron: la circunvolución frontal superior derecha y la circunvolución del cíngulo anterior derecho. Ambas secciones están ubicadas en los lóbulos frontales del cerebro, las partes del cerebro que hace a los seres humanos más humanos; las áreas que, entre otras cosas, son responsables de la conciencia.




Ira


Estudios sobre la ira muestran un panorama similar.

Unos científicos osados de la Universidad de New South Wales en Australia fustigaron a unos voluntarios para saber qué pasaba en sus cerebros cuando se enfurecían.

En aquellos de carácter melancólico y proclives a guardar rencor, más que en aquellos de personalidad explosiva, la corteza prefrontal medial (ubicada en los lóbulos frontales del cerebro) se activó rápidamente. Se trata de la región involucrada en moderar el comportamiento.

"Algunas personas son mejores que otras cuando tienen que inhibir sus impulsos", señaló Safron. "Otras personas podrían tener la misma reacción frente a un tipo específico de comportamiento, pero podrían experimentar menos inhibición frontal".

De manera que, en algunos de nosotros pareciera que la bestia primitiva que llevamos dentro tiene más probabilidades de salirse con la suya.

Las elecciones que hacemos en nuestras vidas son con frecuencia el resultado del diálogo que se establece entre las regiones primitiva y avanzada del cerebro.

"Estas partes de la evolución ancestral de nuestro cerebro están constantemente interactuando con la corteza, que se ha expandido más recientemente, para producir el comportamiento".

Pero, acota Safron, la parte emocional del cerebro, el sistema límbico, y la corteza avanzada se necesitan mutuamente para funcionar.

"Si se cortan las conexiones entre ellos, es muy difícil para la persona regular su comportamiento".

Ningún estudio demuestra esto más claramente que la investigación sobre psicópatas llevada a cabo por científicos del King’s College de Londres.

El año pasado, los investigadores usaron una poderosa nueva técnica de escaneo para obtener imágenes de resonancia magnética con tensor de difusión. El objetivo era estudiar la estructura cerebral de nueve criminales condenados por intento de asesinato, homicidio y violaciones múltiples con estrangulación.

El hallazgo fue que los nueve psicópatas presentaban más deficiencias en las conexiones entre su amígdala cerebral (conjunto de núcleos de neuronas que procesan y almacenan reacciones emocionales) y su corteza prefrontal que otras personas de su misma edad y con su mismo coeficiente intelectual.




Avaricia


Pero ¿no es nuestro comportamiento el resultado de nuestra naturaleza combinada con nuestro entorno, de las influencias que nos permean a medida que crecemos?

Desgraciadamente, cuando hablamos de la avaricia no existen estudios del cerebro que nos den una repuesta. "Los mecanismos de la avaricia podrían ser más complicados", dice Safron.

"Si hablamos de algo que podría estar influenciado por predisposiciones biológicas, la glotonería o la lujuria deberían mencionarse. Sabemos, por ejemplo, que hay neuroquímicos que aumentan o disminuyen la libido. Pero, hay algunas cosas que son universales y que no son necesariamente innatas y la avaricia podría ser una de ellas. Podrían haber bases innatas para la avaricia, pero debido a que es un fenómeno más complejo, podría estar más condicionado por el aprendizaje".

El grado en que la naturaleza o la educación nos conduce a ser malos depende del pecado. Pero cuando se trata de los deseos más simples, como comer o tener relaciones sexuales, no hay duda de lo que hay detrás de ellos.

"Una vez escuché que las emociones son los verdugos de la evolución. Son los instrumentos que usa la selección natural para hacer que los organismos logren propagar sus genes", reflexiona Safron.

Somos los títeres de la naturaleza que bailamos a un son que ha sido reforzado por generaciones.

Y esa probablemente es la mejor excusa para devorarse sin remordimiento ese pastel de chocolate...



Tomado de:
Este artículo fue publicado en la revista científica y tecnológica de la BBC, Focus.
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2010/11/101116_ciencia_siete_pecados_capitales_mr.shtml#lujuria

Read More

El origen de la consciencia

El mapa neurológico más detallado de cuantos se han realizado hasta ahora muestra dónde se generan nuestros pensamientos

JOSÉ MANUEL NIEVES / MADRID
Día 29/07/2010 - 18.23h


El maya ayudará a conocer cómo «funciona» la información en el cerebro


Un grupo de investigadores de IBM acaba de publicar en la revista PNAS el mapa neurológico más detallado y fiable de cuantos se han realizado hasta ahora. En él se aprecia, con un detalle sin precedentes, la compleja red de conexiones entre las distintas áreas cerebrales de un macaco. Como si se tratara de un mapa de carreteras, los investigadores podrán ahora, mediante ingeniería inversa, crear redes neurales artificiales y toda una nueva generación de chips capaces de "pensar" con la misma eficacia que un cerebro biológico.

Dharmendra S. Modha y Raghavendra Singh, investigadores de IBM en los centros de Almaden y la India, respectivamente, creen que sus hallazgos son "esenciales" para comprender cómo funciona y cómo se distribuye la información en el cerebro, algo que hasta ahora había estado fuera del alcance de los científicos.

"Hemos recopilado -asegura el doctor Modha- una exhaustiva, consistente, concisa, coherente y colosal red que abarca la totalidad del cerebro y que será la piedra angular tanto para la investigación básica como para la aplicada en los campos de la neurociencia y la computación cognitiva".

Los científicos se centraron, para su estudio, en las redes cerebrales de "larga distancia" que conectan 383 regiones diferentes, y localizaron 6.602 conexiones que funcionan de la misma manera que una red de autopistas, uniendo regiones distantes del cerebro. Otras redes "menores" y de conexiones más cortas funcionan, a su vez, en el interior de cada una de las regiones cerebrales, distribuyendo internamente las señales que proceden de regiones distantes.

El lugar de la inteligencia

Pero, aún más importante, los investigadores hallaron lo que ellos mismos describen como "un apretado núcleo integrado", que podría encerrar el secreto de los procesos cognitivos superiores en los seres vivos. Ese núcleo podría ser, según Modha y Singh, el lugar donde se produce y reside nuestra consciencia. Ese núcleo, sin embargo, no está localizado en una región cerebral concreta, sino que se despliega a través del cortex prefrontal, el lóbulo temporal, el tálamo, el cortex visual y otro puñado de regiones cerebrales diferentes.

Pero no acaban ahí las sorpresas. El cortex prefrontal, a pesar de estar físicamente lejos del centro cerebral, podría estar funcionando como la central encargada de distribuir la información a todo el cerebro. El estudio abarca cuatro veces más regiones cerebrales y tres veces el número de conexiones que los mejores mapas realizados hasta el momento, algo que ayudará a construir réplicas capaces de funcionar del mismo modo que un cerebro real, y a construir chips capaces de procesar y mover la información de la misma forma en que nuestro cerebro lo hace.


Tomado de:
http://www.abc.es/20100729/ciencia/origen-consciencia-201007291159.html

Read More