La memoria humana es prodigiosa

La memoria a corto plazo

También conocida como “memoria operativa”, es la capacidad que nos permite retener, de manera consciente, determinadas piezas de información requeridas para desenvolvernos en nuestro entorno. Por ejemplo, cuando estamos conversando, necesitamos retener una pregunta que se nos ha hecho para poder darle una respuesta adecuada. Esta misma memoria es la que nos permite recordar el número de una calle a la cual nos dirigimos, o una breve lista de compras camino a la tienda. Sin embargo, la capacidad de la memoria operativa es muy limitada, ya que, si no la reforzamos mediante repeticiones o alguna técnica, los recuerdos duran aproximadamente diez segundos. Además, no permite retener más que ente cinco y nueve elementos por vez (algo que las compañías telefónicas tienen en cuenta a la hora de armar su sistema de numeración).

La memoria a largo plazo

Por supuesto, muchos de nuestros recuerdos duran más de diez segundos. Algunos, los conservamos durante toda la vida, aún aquellos que preferiríamos olvidar. Esto es gracias a nuestra memoria a largo plazo, que es la que permite conservar, en una red de neuronas enlazadas entre sí, nuestro pasado, nuestra identidad y nuestra capacidad de aprendizaje.

La memoria a largo plazo se clasifica entre memoria procedimental y memoria declarativa. Mientras que la primera nos permite retener información acerca de métodos y estrategias para interactuar con el medio ambiente (por ejemplo, cómo abrir una puerta utilizando una llave, cómo subir las escaleras o cómo hacer el nudo de la corbata), la segunda nos sirve para almacenar “hechos”. Dentro de la memoria declarativa se puede distinguir entre memoria semántica (donde conservamos el significado de las palabras o de los signos) y memoria episódica (donde podemos “ver la película” de alguna cosa que aconteció en el pasado).

Con la edad, la capacidad de memoria va disminuyendo. Vale notar que la memoria que primero se debilita es la de corto plazo. Así, a un octogenario probablemente le hubiera costado más recordar el color de sus zapatos sin mirarlos, que relatarnos la historia de cómo los compró en un mercado que ya cerró hace varias décadas.

En sus miles de millones de neuronas –las únicas células humanas que no se reproducen, sino que conservamos toda la vida-, almacenamos nuestros conocimientos del mundo, nuestros recuerdos, nuestros pensamientos, nuestra inteligencia, aquello que nos hace reír y aquello que nos entristece. Nuestro lenguaje, los rostros de nuestros seres queridos y la capacidad de disfrutar de una melodía.

La lateralización de las funciones cerebrales

El cerebro se encuentra dividido en dos hemisferios, el izquierdo y el derecho. Están unidos entre sí por una estructura conocida como el cuerpo calloso, pero cada uno de los hemisferios interactúa con un lado del cuerpo. Aún no existe una explicación definitiva para la razón de que el dominio de los hemisferios esté cruzado: el hemisferio derecho controla el lado izquierdo del cuerpo, mientras que el hemisferio izquierdo controla el lado derecho. A esto se le llama lateralización de las funciones cerebrales.

Si bien en apariencia son simétricos, cada uno de los hemisferios cerebrales cuenta con funciones especializadas localizadas en su corteza. Pero hay que tener en cuenta que carece de rigor científico la psicología popular que tiende a clasificar a las personas como “de hemisferio izquierdo dominante” si presentan un predominio de pensamiento lógico, o “de hemisferio derecho dominante” si por el contrario tienen una manera de pensar más creativa o intuitiva.

¿Cómo “piensa” cada hemisferio?

Las funciones por lo general tienden a localizarse en regiones de los dos hemisferios, prueba de ello es que cuando una persona sufre de una lesión en alguna región del cerebro, es posible que al tiempo las funciones dañadas se recuperen, lo que demuestra que otra región del cerebro asume la función que se hubiera perdido.

Sin embargo, de una manera general, al hemisferio izquierdo suelen asociarse las funciones tales como la capacidad de análisis, el pensamiento lógico, el verbal, la computación numérica y la gramática y el vocabulario. Mientras tanto, en el hemisferio derecho encontramos la intuición, el cálculo estimativo y, en cuanto al lenguaje, la entonación, la prosodia y la información contextual.

El lenguaje

Uno de los campos donde más se ha estudiado la lateralización de las funciones cerebrales es el del lenguaje. Existen muchas pruebas que demuestran que, en un 95% de las personas diestras y en cerca de un 80% de las personas zurdas, las funciones del lenguaje están predominantemente en el hemisferio izquierdo. Una persona que sufre un golpe de ese lado de la cabeza, por lo tanto, tiene muchísimas más probabilidades de desarrollar algún tipo de trastorno del lenguaje.

En busca de una idea

En la actualidad, muchos investigadores se interesan por averiguar nuevos datos sobre uno de los grandes misterios del cerebro: el origen de las ideas. Una de las cosas que por el momento parece clara es que es precisamente el hemisferio derecho el que se encarga de dirigir los procesos creativos, mientras que en el hemisferio izquierdo predomina el pensamiento basado en las leyes de la lógica.

No por ello hay que pensar que el hemisferio izquierdo es inútil en lo que se refiere a la creación de ideas. Para que una idea pueda salir adelante, necesita del correcto funcionamiento y ensamblaje de las dos mitades del cerebro.

Ideas nocturnas

Robert Stickgold, un prestigioso neurólogo de Boston asegura que mientras dormimos, nuestro cerebro relaciona cosas que durante el estado de vigilia pasaron por alto. Esta es la razón por la que a veces, se nos ocurren muchas ideas por la noche.

Una prueba de ello es que Stevenson concibió su gran obra Dr. Jeckyll and Mr. Hide durante la noche; al igual que Mary Shelley, que escribió su obra Frankenstein después de haber soñado con la historia.
Los estudios demuestran que los sueños nos hacen más creativos. Durante la fase REM del sueño, las regiones del cerebro encargadas de las imágenes, los sentimientos y la imaginación permanecen activas; a diferencia de lo que sucede con las áreas desde las que se controlan las decisiones racionales, que están inactivas.

Un estudio realizado en la Universidad de Lieja, en Bélgica, arrojó a la luz un dato realmente interesante. Se propuso a un grupo de sujetos un acertijo. Durante la noche, se estudió la actividad cerebral de los participantes en el estudio y sorprendentemente, observaron cómo retomaban en sueños la actividad desarrollada durante el día para resolver el acertijo. El resultado no fue menos sorprendente: al día siguiente, el 60 por ciento de los participantes encontraron la solución al acertijo.

El nacimiento de una idea

Cómo nace una idea, un pensamiento, es uno de los misterios que aún no se han podido descubrir absolutamente. Parece que los pensamientos surgen cuando las neuronas se conectan a otras células nerviosas que no pertenecen a su misma red. El equipo del alemán Wolf Singer demostró esta hipótesis, lo que atrajo el interés de otros investigadores.

Singer estudia cómo se activan los grupos de neuronas en la corteza cerebral de los mamíferos.
Según dice, las neuronas se disparan en grupos y pasan las señales a sucesivas capas celulares; de forma que en milisegundos se genera una ola de asociación global. Concluye que las propiedades eléctricas intrínsecas de las neuronas y los eventos que resultan de sus respectivas conexiones producen estados resonantes globales del cerebro, originando la conciencia.

Los animales buscan el reconocimiento intelectual que les de valor intrínseco

Un mono puede sentirse decepcionado, los delfines saben asistir a otros miembros de su grupo si estos están lesionados y no pueden nadar, y una ballena o una tortuga pueden reconocerse al espejo. Estas son todas capacidades sociales que, según se ha comprobado, tienen los animales.

Experimentos inteligentes

Ya durante la primera guerra mundial, el psicólogo alemán Wolfgang Köhler demostró, mediante experimentos, que los chimpancés pueden encontrar formas ingeniosas de obtener lo que quieren: construir herramientas primitivas o ayudarse por elementos del entorno para, por ejemplo, poder alcanzar una banana que no está cómodamente a su disposición.

Otros estudios hechos por psicólogo han demostrado capacidades cognitivas en mamíferos y en aves. Las palomas, por ejemplo, pueden diferenciar entre caras masculinas y femeninas entre pinturas de diferentes artistas. También pueden agrupar imágenes en categorías como árboles, seleccionando los que corresponden a determinado grupo con sus picos, a cambio de una recompensa de comida.

Los ecologistas conductistas prefieren, por otra parte, analizar el desempeño cognitivo de los animales dentro de su propio entorno, imprescindible para la supervivencia.

Diferencias esenciales

Es entonces evidente que los animales poseen una inteligencia, y que hay algunos que la poseen en mayor medida que otros. Por ejemplo, dentro de los mamíferos, los que figuran al tope de la lista son los primates: humanos y chimpancés, y les siguen los cetáceos: delfines y ballenas. Entre las aves, los que son considerados más inteligentes son los loros, los búhos y los cuervos.

Pero, ¿qué hace a los hombres más inteligentes que los animales? El tamaño del cerebro, dicen los expertos, no es un factor válido. Si así fuera, cualquier elefante sería más inteligente que nosotros. Un factor que podría considerarse es el grado de masa encefálica, medida con el coeficiente de encefalización (EQ): en las comparativas, los humanos superan a cualquier mamífero. Sin embargo, ciertos monos, como los capuchinos, superan en EQ a los chimpancés, considerados entre los mamíferos más inteligentes, por lo que la regla del EQ no se sostiene en todos los casos.

Recientes investigaciones sugieren, entonces, que hay que indagar más profundo, a menor escala, las células del cerebro: las neuronas. Mientras más neuronas haya en el cerebro, más extensas son las redes neuronales y mayor la capacidad de percepción, memoria, planeamiento y, en definitiva, pensamiento. Los cerebros grandes no necesariamente tienen mayor cantidad de neuronas: así, los humanos tenemos más de once mil millones de neuronas, más que cualquier mamífero, pero no muchas más que una ballena o un elefante.

La diferencia radica en la mielina: se trata de vainas que recubren los axones de las neuronas, permitiendo los impulsos eléctricos y las conexiones neuronales. Mientras más gruesas son las vainas de mielina, mayor es la velocidad del impulso y por tanto la información tarda menos en llegar. Las vainas de mielina en los cerebros de las ballenas y los elefantes son significativamente más delgadas que las de los humanos y por ende, la información viaja más lenta en los cerebros animales.

El hombre en su lucha por avanzar en el ámbito tecnológico ha tratado de llegar a la utopía robótica, que entre otros objetivos desea que algún día los robots y humanos puedan convivir en un mismo ambiente, pero no solo eso, en algunos casos tratar de que las maquinas sean iguales a los animales. Estas circunstancias han llevado a que científicos avancen en sus estudios sobre todo en el área neurológica de la medicina, y con la combinación de tuercas, cables, dispositivos, y muchas horas de trabajo nació Gordon un robot con cerebro de rata.

Gordon, una rata mecanizada

Kevin Warwick, profesor de la Universidad de Reading en Gran Bretaña, junto a un equipo de científicos, tomaron varios cerebros de ratas con personalidades distintas, como, por ejemplo, una rata un tanto violenta, otra media despistada y algunos especímenes más, debido a que la materia gris de las ratas es muy similar a la del hombre, lo único diferente es la cantidad de células, no su calidad. Los cerebros fueron tomados de fetos los cuales fueron sometidos a un baño de enzimas y luego pasaron a un medio rico en nutrientes para después introducirlo en una zona con electrodos.

Gordon es el primer androide controlado por tejidos cerebrales, y éste está formado por alrededor de 50,000 a 100,000 neuronas activas que son cuidadas minuciosamente por tecnología Bluetooth encargada de controlar la temperatura de la materia viva y a su vez vincula la parte orgánica con la mecánica (su cuerpo).

En un principio las células tardaron 24 horas en reaccionar, pero luego comenzaron a mandar impulsos eléctricos y a hacer conexiones con la computadora.

Por el momento Gordon responde a acciones simples como son el movimiento, e incluso aprende por repetición, en el caso de chocarse contra una pared, éste al notar el obstáculo, aprende por costumbre a evitarlo. “Le hemos dado un cierto aprendizaje por repetición, porque reproduce algunas acciones”, señaló Warwick, “pero ahora queremos enseñarle” los comportamientos. Según Kevin, para que Gordon pueda captar estas cosas es necesario utilizar productos químicos para reducir las transmisiones entre los neurotransmisores y empezar a aumentar el voltaje en diferentes electrodos, y así lograr que el robot reciba y acate ordenes.

Futuros usos de la investigación

El organo neuronal de Gordon es una versión simplificada de cómo reaccionaria el cerebro humano, pudiendo investigar un poco más sobre como es el funcionamiento de este órgano. Sobre todo, los cientificos que realizan este proyecto quieren saber como es el sistema de almacenamiento de la memoria y como poder reforzarla. Cabe destacar que uno de los objetivos de esta investigación, además, de escalar una vez más en el área cientifica, es el encontrar un arma para combatir enfermedades neurodegenerativas como son el Alzheimer y el Parkinson.

Una vez más podemos ver que el futuro se nos viene encima, estos experimentos buscan la posibilidad de hacer desaparecer el límite entre la inteligencia natural y la artificial, y podrían traer más información sobre las piezas fundamentales de la memoria y del aprendizaje. Sin olvidar que la era robótica podría estar comenzando.

Energía vital

La bioelectricidad es vital para que sigamos vivos. En el siglo 18, el científico italiano Galvani demostró que los músculos del cuerpo responden a estímulos eléctricos. Nuestro cerebro emite impulsos eléctricos a través de los nervios, los cuales hacen que los músculos respondan con movimiento, incluyendo al corazón.
Una enfermedad cardíaca común es la fibrilación ventricular. Las diferentes partes del corazón laten a destiempo, y el tratamiento más efectivo consiste en aplicar electricidad al corazón. El choque eléctrico detiene ese caos hasta el siguiente ciclo, que es instantáneo, y se puede decir que “reinicia al corazón”.

Nuestro cerebro también depende de la bioelectricidad. Las neuronas forman una red que asemeja a un complejísimo tendido eléctrico. Los pensamientos, recuerdos, todo lo que se lleva a cabo en el cerebro se logra con combinaciones de impulsos eléctricos con reacciones químicas. Esa electricidad se genera mediante el desplazamientos de sales cargadas, mejor conocidas como iones.

Electro-peces

Todos los seres vivos, incluyendo plantas, generan campos electromagnéticos. Esos campos son mucho más fáciles de detectar bajo el agua que en la superficie, gracias a la conductividad eléctrica que el agua ofrece. Muchos animales marinos desarrollaron órganos especializados para aprovechar esto.

Los que pueden recibir señales eléctricas, llamados electroreceptivos, tienen la capacidad de detectar cambios de voltage bajo el agua. Los tiburones son famosos por eso, y esa habilidad les permite cazar peces ocultos bajo la arena como las rayas. Los barcos al desplazarse por el agua forman esos cambios de voltage, que al ser mucho más potentes que los de las presas normales, atraen tiburones a kilómetros de distancia.

La otra clase de pez eléctrico es el que genera electricidad. El ejemplo clásico es la anguila eléctrica, que posee un órgano eléctrico donde millones de células llamadas electrocitos provocan descargas de varios voltios. No solo utiliza éste órgano para aturdir a la presa, también lo utiliza como método de comunicación y detección, habilidad que comparte con peces con órganos eléctricos más débiles.

Magnetismo animal

Otro aspecto interesante de la bioelectricidad es el biomagnetismo. Muchos animales, especialmente las aves y las tortugas marinas, emigran a lo largo de sus vidas. Recorren miles de kilómetros en linea recta a su destino, como si alguien les apuntara el camino. Estos animales sienten el campo magnético de la Tierra, el cuál les sirve de brújula.

En el caso de algunas especies de tortugas marinas, es tan preciso este “sentido magnético” que pueden reconocer la firma magnética específica del lugar donde nacieron, y por ello vuelven siempre a ese lugar a desovar. Lamentablemente, cazadores ilegales aprovechan esta conducta tan infalible de las tortugas para capturarlas y venderlas como mascotas exóticas.

Así, en 1994, un grupo de neurólogos del Instituto de Ciencias Weizmann, de Israel, demostró con un estudio que las personas que dormían podían resolver ciertos problemas con mayor facilidad que los que no lo hacían, en un determinado período de tiempo.

En el año 2000, nuevos estudios confirmaron que las horas de sueño, en todas sus fases (REM y sueño de “onda lenta”) ayudan a la memoria y a la resolución de problemas.

Cuestión de memoria

Para entender mejor esto veamos brevemente cómo funciona la memoria: cuando codificamos información en nuestros cerebros, la memoria comienza un largo proceso que involucra una estabilización, fijar conceptos, en la que la nueva información es alterada sustancial y cualitativamente, hasta cambiar de manera significativa su forma original. Con el tiempo, la memoria pierde los detalles, a medida que el cerebro selecciona lo que considera importante y deshecha lo que no: a la larga, los conceptos se parecen más a historias que a datos duros.

Una investigación reciente (2007) logró demostrar el poder del sueño durante este proceso de estabilización de la memoria. Allí se concita que, entrenados algunos voluntarios para memorizar pares de palabras, unos pudiendo dormir y otros no, los que lo hicieron tuvieron mejor performance a la hora de recordar los pares de palabras propuestos por los investigadores.

Nuevas preguntas

Los estudios demostrando que el sueño ayuda al fortalecimiento de la memoria y a la resolución de problemas son numerosos y se acumulan con el tiempo. Los investigadores, más allá de los resultados positivos, siguen teniendo dudas. Por ejemplo, ¿por qué evolucionamos de tal forma que ciertas funciones cognitivas suceden sólo cuando estamos durmiendo? Algunos conjeturan que, durante el sueño, el cerebro anula los estímulos externos para poder dedicarse a la selección de memorias y el procesamiento de datos. En todo caso, el área de estudio es inmensa y se inscribe dentro de las neurociencias y el estudio en profundidad de la actividad cerebral, tema que fascina a esta altura a muchos estudiosos en la materia.

Lógica cerebral

Este estudio encarado por el Genes to Cognition Programe del Wellcome Trust Sanger Institute busca entender la lógica del cerebro humano a partir de la complejidad de su estructura molecular. El primer descubrimiento de importancia al respecto establece que la cantidad de proteínas presentes en las conexiones neuronales varía en gran manera entre las distintas especies.

De este modo, mientras los vertebrados cuentan con 600 proteínas en el marco de estas conexiones neuronales, los invertebrados sólo poseen 300. Según los investigadores, esta diferencia sería vital para establecer el nivel de memoria, la capacidad de aprendizaje y el grado de procesamiento de información de cada especie.

Capacidad de procesamiento

Vale destacar que las conexiones neuronales aludidas son en cierto modo los “chips” del cerebro humano, ya que funcionan como procesadores de datos y posibilitan mecanismos como la memorización o el aprendizaje. Los complejos sistemas moleculares de los impulsos nerviosos implicados en estas conexiones serían, entonces, los principales responsables del desarrollo del cerebro humano y de las especies más avanzadas del reino animal.

La investigación, en la que también han colaborado las universidades de Edimburgo y de Keele, concluye que el aumento de las proteínas implicadas en los procesos de conexión neuronal ha sido la principal causa para que algunas especies hayan logrado un mayor desarrollo cerebral que otras.

En consecuencia, en ese microscópico mundo estaría la clave para entender la diferencia entre el cerebro humano y el de una mosca, por ejemplo. De comprobarse esta teoría, quedaría sin efecto la idea dominante hasta hoy, que establecía que las proteínas en las conexiones nerviosas del cerebro son similares en todas las especies, y que su desarrollo se da en función del aumento en el número de los enlaces entre neuronas.

Dos grandes avances

A nivel histórico, la investigación también remarca que la vida en el planeta pudo alcanzar mayores niveles de complejidad gracias a dos grandes períodos en los cuales el cerebro de las especies evolucionó molecularmente: el primero al momento de la aparición de los animales moleculares, hace algunos miles de millones de años, y el segundo cuando surgen los vertebrados, hace alrededor de 500 millones de años.

Conclusión

Entender la lógica de nuestro cerebro es algo vital para avanzar en la comprensión de su complejidad. Con ese objetivo, esta investigación resulta muy útil para comprender la forma en que determinados organismos lograron una mayor evolución que otros en sus cerebros, entre los cuales la raza humana (con sus contradicciones) obtuvo el máximo nivel de sofisticación.