Regístrate | Conectar
El Tamiz Libros Recursos Series Únete 18 Users Online
Skip to content

El Conectoma cerebral

En esta serie trataré de temas neurológicos, ámbito que me tiene cautivado. Como en todas mis series publicadas hasta la fecha en este blog de El Cedazo, advierto que no soy un profesional del tema, sino un mero aficionado. Bien que un aficionado con sumo interés y mucho trabajo. El cerebro, nuestro gran misterio, encerrado en su cajita de hueso y con la terrible responsabilidad de que con cuatro retales nos proponga las mejores pautas para que sigamos en la vida con salud. Normalmente lo consigue… ¡gran proeza!

Reconstrucción tractográfica de las conexiones neurales (Imagen de Thomas Schultz, Wikimedia, CC BY-SA 3.0)

Esta serie, “El Conectoma cerebral“, es el resultado de múltiples lecturas de donde emerge un denominador común: los patrones físicos de comunicación neuronal. Esas lecturas me han ido metiendo en el cuerpo el interés y la curiosidad acerca de un órgano que algunos, incluso, lo estudian siguiendo métodos matemáticos como si de una máquina se tratara. De su arquitectura y procesos emerge todo lo que somos. Inicialmente pensaba dedicar entradas monográficas a cada uno de los aspectos que más me han impactado, pero la historia de la escritura es tozudamente repetitiva. No creo que haya un escritor que no piense que su obra no tiene vida propia y, que por muy planificada que la tenga, se “auto-altera” continuamente hasta que queda completa. Es lo que, en mi modesto nivel, me ha ocurrido en mi historia de relación con el conectoma cerebral. Al final la escritura me dobló el brazo y quiso salir, de unas piezas individuales, un relato de familia.

Como siempre en mis escritos, se trata de un nuevo cuaderno de campo. Un acta que da fe notarial. Un trabajo que abarca lectura abundante; ayuda a mi memoria tomando notas de lo que me parece esencial; organización de lo apuntado; para por último dar hilo y sentido a la historia. Es un proceso que siempre me ha servido de manera esencial para fijar mis ideas, que luego puedo someter a juicio y conocimiento de los demás. Me es útil, y creo que puede serlo para los que puedan aprovecharlo con su lectura.

La historia del cerebro es un relato evolutivo. Su arquitectura y su función se ha desarrollado de la mano, desde que en un animal comenzó a diferenciarse una célula que hacía de intermediaria entre otras dos, una sensora y otra motora. Funcionalmente es como es porque estructuralmente es como es. En nosotros se revela como una compleja red de neuronas y grupos neuronales, unidos por sinapsis, axones y fascículos nerviosos, continuamente cambiante gracias a su plasticidad. Lo que le posibilita “inventar” una gran variedad de propuestas vitales conscientes y subconscientes ante la presión de los influjos externos. Comenzaremos con una idea sencilla como es la aparente especialización de las neuronas individuales que, en el fondo, es simplemente el reflejo del trabajo en grupo. La evidencia más simple de una red neuronal de la mano de la “neurona de la abuela“. Continuaremos con el análisis de qué es lo que nos sugiere el ver que en el cerebro se enciende como de la nada la chispa de “lo consciente”, el paso de lo automático a lo sentido. Y lo hacemos en dos pasos: el teórico, a la vista de cuales son las características más evidentes de este estado consciente, que nos lleva a la teoría del darwinismo neuronal y de la información integrada, tras lo cual nos iremos al paso práctico, al gran tsunami de actividad que nos sugieren las experiencias del laboratorio. En el fondo, de nuevo una historia, ahora más concreta, de interrelación y comunicación neuronal. El conectoma se nos revela con más claridad.

Con esta evidencia de una rica arquitectura de nodos y conexiones pasaremos a explicar cómo su topología se desarrolla y concreta a lo largo de tres escalas: el “micro” neuronal y sináptico, el “macro” a nivel de grupos funcionales, fascículos nerviosos y nervios, y el “medio” representados paradigmáticamente, entre otros, por las unidades funcionales de las columnas corticales. Una vez conocido físicamente a nuestro personaje nos vamos de nuevo al mundo de lo teórico. El cerebro se nos ha revelado como una red en actividad lo que nos permite asomarnos al trabajo de los neurólogos y físicos teóricos que lo tratan como eso, una red. A la que se le puede aplicar la teoría de grafos, la metodología de análisis de redes y la neuroinformática. Como en otras disciplinas, por ejemplo la astrofísica, los teóricos, de la mano de las fantásticas capacidades que proporcionan las nuevas tecnologías, van por delante de los experimentales sugiriendo caminos de investigación. No sólo en su estructura física, sino también en la funcional y en la causal. Lo que permite imaginar un inquietante fondo: el cerebro como una máquina azarosa funcionando según unos patrones estadísticos cuya probabilidad de ocurrencia podemos calcular.

Acaba la serie con una entrada dedicada a lo que se cuece dentro de la Teoría de la Información Integrada, una teoría que postula que el cerebro es información y que como tal puede ser objeto de conocimiento matemático. Lo que desde mi punto de vista transporta a las funciones emergidas de su actividad desde un clásico escenario metafísico, de libertad y libre albedrío, a uno meramente físico. Las conclusiones son, cuanto menos, inquietantes. Lo veremos en un último apéndice.

Mi propuesta seguirá este recorrido:

i. El conectoma del cerebro como resultado de la “fatalidad” evolutiva.

ii. Lo que titulo como “una sencilla idea”, que no es más que el trasfondo más simple de la actividad neuronal, aparentemente especializada gracias a las resonancias de sus actividades.

iii. Qué revela de esta red de conexiones el análisis teórico de la experiencia consciente.

iv. Qué revela de esta red de conexiones el análisis experimental de la experiencia consciente.

v. Los tres mundos de las redes neuronales.

vi. Cómo es físicamente nuestro conectoma.

vii. El conectoma y la teoría de redes.

viii. Cómo pasamos de arquitectura a función.

ix. Panorámica sobre la Teoría de la Información Integrada.

He comentado que esta serie cristaliza, intentando que siga un hilo ordenado, múltiples lecturas de libros y artículos especializados. Entre los primeros destaco los siguientes:

a. “Discovering de Human Connectome”, Olaf Sporns, 2012.

b. “Connectome: How the Brain’s Wiring Makes Us Who We Are”, Sebastian Seung, 2012.

c. “A Universe of Consciousness: How matter becomes imagination”, Gerald M. Edelman y Giulio Tononi, 2000.

d. “La conciencia en el cerebro: Descifrando el enigma de como el cerebro elabora nuestros pensamientos”, Stanislas Dehaene, 2014.

e. “El cerebro: nuestra historia“, David Eagleman, 2017.

Espero que el tema os interese y entusiasme. A mi así me lo parece.

Hasta ahora estas han sido las entradas publicadas:

00. Prólogo.

01. Una red evolutiva.

02. Una sencilla idea.

03. Unicidad y diversidad. I

04. Unicidad y diversidad. II

05. Indicadores de la percepción consciente

06. Redes funcionales básicas 

07. Escalas del conectoma I

08. Escalas del conectoma II

09. El conectoma y la teoría de redes I

  1.  El conectoma y la teoría de redes II (en preparación)