Neurociencia : El Cerebro y su Potencialidad

En el ser humano, el cerebro representa el 2 % de toda su masa corporal y, a pesar de ser sólo una pequeña parte del cuerpo, es el responsable de utilizar el 20 % de la energía consumida por el hombre.

Cuando se lleva a cabo una tarea o actividad específica que implique concentración o reflexión, sólo se utiliza el 5 % de esta energía metabólica. De hecho, justamente este 5 % es el que puede ser medido y observado por medio de la RMf.(Imagen por Resonancia Magnética Funcional)

Es en este momento cuando se plantea la siguiente cuestión: si esto es así ¿en qué emplea el cerebro la mayor cantidad de energía?

Anteriormente se comparaba la funcionalidad de este órgano a la de un ordenador, de modo que dejaba de funcionar cuando se «bloqueaba». Del mismo modo, y siguiendo con el símil, se pensaba que la mayor actividad cerebral se realizaba mientras el cerebro estaba encendido o realizando alguna determinada actividad. Sin embargo, con el avance de la tecnología y de la investigación, se ha podido comprobar que esta idea es errónea, ya que la actividad cerebral continúa aun estando en estado de reposo, cuando el cerebro deja de pensar de manera focalizada e incluso hasta en los períodos de sueño.

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Para poder estudiar esta actividad cerebral en reposo, que como ya puede intuirse, es en la que el cerebro consume más energía, se utiliza la técnica de RMf-reposo, sin la necesidad de presentar una tarea o estímulo específico. El hecho de poder estudiar la función cerebral en dicho estado brinda interesantes planteamientos nuevos tanto para el área de la investigación como para la intervención clínica, ya que es una técnica fácil de aplicar y que permite obtener resultados fiables y reproducibles.

Todo sistema biológico complejo contiene oscilaciones y fluctuaciones que suelen ser difíciles de comprender y aislar, ya que se interrelacionan de manera dinámica. En el caso de la actividad neuronal, existen diferentes intervalos de fluctuaciones, principalmente medidas por técnicas electroencefalográficas. Fue a finales del siglo XX cuando en los estudios de la dinámica cerebral comenzaron a tener en cuenta estos intervalos de fluctuaciones muy lentas (por debajo de 0,1 Hz), las cuales antes habían sido ignoradas. Ahora se está comprobando que estas oscilaciones sincronizan la actividad de zonas espacialmente alejadas

El inventor del electroencefalograma (EEG), Hans Berger, fue el primero en observar que el cerebro está en constante actividad. Este investigador destacó en 1929 que las oscilaciones eléctricas capturadas por un electroencefalógrafo continuaban en actividad aun cuando la persona se encontraba en estado de reposo.

Sin embargo, el hecho de que las medidas electroencefalográficas no se pueden localizar con precisión, debido a la baja resolución espacial de la técnica, impidió que esta idea siguiera desarrollándose. Esto llevó a que los investigadores focalizaran su trabajo en detectar la activación de ciertas regiones cerebrales mientras un individuo emite una respuesta ante una tarea o estímulo controlado en el tiempo.

Para poder obtener la actividad eléctrica que está relacionada con un determinado estímulo o proceso cognitivo, se realizan múltiples ensayos, se promedian las activaciones que se producen durante la tarea y se desechan las señales cerebrales espontáneas que no están implicadas.

A partir de estos avances fue cuando la RMf surgió como nueva técnica para analizar la función cerebral, ya que ?comparada con la del EEG? cuenta con una mejor resolución espacial. Esto permitió obtener resultados espectaculares en el campo de la neurociencia cognitiva (entre otras ciencias), ya que detectan activaciones cerebrales en regiones mucho más precisas relacionadas con determinados procesos cognitivos.

Supóngase que quiera estudiar cuáles son las áreas del cerebro que intervienen durante el procesamiento de una tarea motora sencilla, por ejemplo, cuando los dedos de una mano se mueven en oposición al pulgar. Para ello, habría que introducir a la persona en la máquina de RM y pedirle que, cuando se le indique, mueva sus dedos uno a uno por períodos de 30 segundos consecutivos, alternando con períodos de descanso y repitiendo el proceso durante 5 o 6 veces. De esta forma, después de capturar la señal procedente del escáner y aplicando técnicas avanzadas de posproceso, podría observarse qué regiones del cerebro han sufrido una vasodilatación causada por un incremento de la oxihemoglobina en sangre.

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En este contexto, aquella área que ha sufrido dicho cambio y a su vez ha superando un umbral estadístico preestablecido se mostraría con un color específico que denotaría aquella región cerebral implicada en el proceso motor que es objeto de estudio. Al extraer esa señal de una tarea, aún tan sencilla como la tarea motora, el investigador se enfrenta con la dificultad de deshacerse de otras señales producidas por el cerebro y que no están relacionadas con la tarea aplicada. A estas señales se las conoce como «ruido» o actividad basal, y hasta no hace mucho tiempo fueron consideradas como producto de procesos fi siológicos tanto cardíacos como respiratorios.

Sin embargo, hoy en día se sabe con certeza que este «ruido» también contiene una actividad producida intrínsecamente por el propio cerebro y está correlacionado con distintos circuitos corticales bien identificados. A dicha actividad de baja frecuencia se la conoce como fluctuaciones espontáneas cerebrales.

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Neurociencia Cognitiva

Diego Redolar Ripoll

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