¿Cómo pensamos y SENTIMOS?

¿Cómo pensamos y
SENTIMOS?
Carlos Andrés Tobón Quintero. Médico y cirujano de la Universidad de
Antioquia. Candidato a Doctor en Ciencias Básicas Biomédicas. Docente
de la Facultad de Medicina. Investigador del Grupo de Neurociencias de
Antioquia, Universidad de Antioquia.
[email protected]
David Antonio Pineda Salazar. Neurólogo Clínico. Jefe del Departamento
de Neurología del Hospital Universitario San Vicente Fundación. Docente
de la Facultad de Medicina. Investigador del Grupo de Neurociencias de
Antioquia, Universidad de Antioquia.
[email protected]
INTRODUCCIÓN
El registro de la actividad eléctrica cortical es una herramienta
que permite evaluar los procesos cognitivos y emocionales en el
cerebro. Esta técnica ha sido ampliamente utilizada para describir
marcadores biológicos en poblaciones sanas y en aquellas
¿Cómo pensamos y sentimos?
con alteraciones cognitivas o comportamentales. El Grupo de
Neurociencias de Antioquia ha desarrollado diferentes proyectos,
orientados a describir las diferencias en los procesos cerebrales
en patologías como el Déficit de Atención e Hiperactividad,
la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer.
Igualmente, ha trabajado en la descripción de los componentes
del procesamiento emocional en excombatientes del conflicto
armado colombiano. Los resultados de estos proyectos han
permitido avanzar en la búsqueda de nuevas técnicas para la
detección temprana de alteraciones en las funciones cerebrales.
¿CÓMO PENSAMOS LO QUE PENSAMOS Y
SENTIMOS LO QUE SENTIMOS?
El sistema nervioso es la estructura del cuerpo que nos permite
interactuar y relacionarnos con nuestro entorno. Está dividido
en dos partes: Sistema Nervioso Central, conformado por el
cerebro, el tallo cerebral y la médula espinal, y el Sistema Nervioso
Periférico, compuesto por los nervios y los ganglios autónomos
y somáticos.
Los estímulos captados por los órganos de los sentidos (ojos,
nariz, boca, piel, etc.) viajan a través de un grupo de axones
llamados nervios periféricos. Estos llevan la información a la
médula espinal, desde donde ascienden por diferentes tractos
hacia el tallo cerebral y el cerebro. La médula espinal se encuentra
distribuida a lo largo del tronco, dentro del canal vertebral, lo
que le permite no solo recibir toda la información del cuerpo
(información sensitiva), sino también llevar los mensajes desde el
cerebro a cada una de las partes del cuerpo y a las extremidades
(información motora). La médula espinal es considerada la gran
autopista del sistema nervioso, con cientos de vías ascendentes
(que vienen de los órganos de los sentidos) y descendentes (con
información enviada por el cerebro).
Arriba de la médula se encuentra el tallo cerebral, el cual está
dividido en bulbo raquídeo, protuberancia y médula. El tallo
cerebral está encargado de controlar las funciones vitales del
cuerpo. Desde allí salen las señales que nos permiten respirar y
coordinar los latidos del corazón. El mesencéfalo es la estructura
2
¿Cómo pensamos y sentimos?
más cercana al cerebro y está formado principalmente por las
vías que vienen y van al cerebro (ver figura 1).
Una vez la información ingresa al cerebro es recibida por el
tálamo, conocido como la gran terminal del sistema nervioso,
encargado de distribuirla a las diferentes áreas cerebrales
para su procesamiento. El cerebro se encuentra dividido en
dos hemisferios (derecho e izquierdo) y cinco lóbulos (frontal,
parietal, occipital, temporal e ínsula). Cada uno de los lóbulos
tiene funciones específicas en el procesamiento de los estímulos
y en la relación con el medio (ver figura 2).
En el lóbulo occipital se encuentra el área visual primaria,
encargada de procesar los estímulos visuales que llegan al tálamo,
descomponiéndolos en tamaño, forma y color. Es decir, cuando
observamos una casa lo primero que reconoce el cerebro no es
una casa, sino un objeto grande, de forma cúbica y con algunos
colores; tienen que participar otras estructuras para poder darle
el nombre y reconocerlo como “casa”.
En el cerebro, cada uno de los estímulos es enviado desde el
tálamo a las áreas sensitivas primarias, encargadas de procesarlos;
es así como el área olfativa procesa la información olfativa, el área
sensitiva primaria recibe el tacto, la presión y la temperatura, y el
área auditiva primaria percibe todo lo que escuchamos.
La ruta de la memoria y el pensamiento
Una vez que los estímulos han sido procesados, esta información
es llevada a las áreas asociativas, en donde se agrupa la
información auditiva, visual y táctil de cada uno de los objetos
del entorno. A partir de este momento tenemos objetos, con
forma, tamaño, color, olor y textura, pero aún el cerebro no
sabe si los conoce o no o cuál es el nombre que tiene asociado
a ellos. ¿En dónde se realiza este proceso?. En un región llamada
formación hipocampal.
La formación hipocampal se encarga de diferentes procesos,
entre los que se encuentran la familiaridad de los objetos, el
análisis semántico, el almacenamiento y la evocación de la
información. Cuando un objeto es familiar, es decir, cuando ya
había sido percibido antes, se da una activación de la corteza
3
¿Cómo pensamos y sentimos?
perirrinal, que lo identifica y etiqueta. En nuestro ejemplo de la
casa, esta estructura se encarga de decir que ese objeto cúbico,
con tamaño grande y de textura rugosa, ya había sido visto y
que existe un nombre para él en el cerebro, aunque aún no sepa
cuál es.
¿Cuál es entonces la estructura encargada de nombrar los objetos
familiares? La corteza entorrinal, con ayuda del hipocampo, se
encarga de agrupar las características de los objetos conocidos
y ver otras posibles relaciones que tenga. Es así como el objeto
grande, cúbico, de cierto color y textura, que hemos visto
previamente, puede ser asociado con la palabra casa y a partir
de allí con otros conceptos, como de quién es la casa, donde está
ubicada y quiénes viven allí.
Si hay alguna información nueva en el estímulo, por ejemplo,
un cambio de color o de reforma, el hipocampo se encarga de
actualizar esta información agregando una nueva descripción,
es decir, se encarga de almacenar la nueva información en el
cerebro, al igual que las nuevas características (lo que llamamos
contenido semántico). Si no hay una característica nueva,
simplemente se almacena el hecho de haberla percibido, en un
registro de tiempo que lleva el cerebro y que se conoce como
información episódica.
Otra de las funciones del hipocampo es la evocación de
la información. Todos los conceptos almacenados en el
cerebro pueden ser evocados por el hipocampo, ya sea para
ser expresados a través del lenguaje, o simplemente para
mantenerlos en el pensamiento. ¿De qué depende entonces que
recordemos más fácilmente un concepto u otro? Principalmente
de dos factores: de la cantidad de características asociadas (entre
más información tengamos del concepto u objeto más fácil será
evocarlo) y de la valencia o relevancia emocional que tenga el
concepto a evocar.
La ruta de la emoción y el comportamiento
La relevancia o importancia de un estímulo, en función de la
adaptación del individuo al entorno, es lo que se conoce como
valencia emocional. Cuando un estímulo o fenómeno ayuda al
individuo a adaptarse al entorno, es reconocido en el cerebro
4
¿Cómo pensamos y sentimos?
como positivo, y viceversa. Por otra parte, una situación puede ser
más o menos positiva o negativa, y eso es lo que conocemos como
el arousal o relevancia. Dependiendo de la valencia y la relevancia
del estímulo, el cerebro actuará de una forma u otra para procesar y
responder ante el mismo. La estructura responsable de determinar
estas características es la amígdala, un conjunto de núcleos de
neuronas ubicada en la parte profunda de los lóbulos temporales
(ver figura 3).
La amígdala está dividida en regiones, y la activación de cada una
de ellas permite la identificación de los fenómenos agradables y
desagradables. Incluso ha sido relacionada con el reconocimiento
de emociones como tristeza, rabia, asco y alegría en las otras
personas. La amígdala posee un gran número de conexiones
con el resto del cerebro, lo que le permite no solo influir en el
procesamiento de la información, acelerando o haciendo más
importante algo, sino también generar respuestas auntonómicas
en la identificación de situaciones con relevancia alta.
Un ejemplo de esto es la frialdad que recorre nuestro cuerpo ante
una situación de amenaza. Imaginémonos que caminamos en medio
de la noche por un callejón oscuro y de repente un perro aparece
ladrando y corriendo hacia nosotros. Una vez que los sentidos
captan al estímulo y que este es enviado al cerebro, la amígdala
analiza esta información, la clasifica como con valencia negativa
y le da una relevancia alta. Inmediatamente dos rutas nuevas se
crean; la primera se dirige al hipotálamo, el cual se encarga de
enviar una señal de alarma a todo el cuerpo para preparar la huida.
Esta vía explica por qué nuestras pupilas se dilatan para poder ver
mejor la amenaza, que la piel se erice como señal de alarma, que
el corazón lata más rápido para que la sangre fluya y los músculos
puedan contraerse para la huida.
Una segunda vía viaja al lóbulo frontal, el cual se encarga del control
y regulación de los comportamientos, igual que de los procesos
de atención y planeación de tareas. Este lóbulo debe analizar la
situación, evaluar las posibles opciones de huida, organizar las
acciones y ejecutarlas para hacer frente a la amenaza. Para realizar
esta función, estructuras como la corteza anterior del cíngulo y la
ínsula se convierten en un apoyo fundamental.
5
¿Cómo pensamos y sentimos?
¿CÓMO PODEMOS EVALUAR ESTOS PROCESOS?
Cada una de las estructuras mencionadas anteriormente cuenta
con una gran cantidad de células que son conocidas como
neuronas (ver figura 4).
Las neuronas están conformadas por soma (cuerpo), dendritas y
axón; estas células se encuentran distribuidas a lo largo y ancho
del cerebro comunicándose entre sí. La sinapsis es la estructura
que sirve para que las neuronas se comuniquen, utilizando unas
sustancias químicas (los llamados neurotransmisores), cuya función
es transmitir mensajes de una neurona a otra (ver figura 5).
Cuando un nuevo mensaje llega a la neurona, se genera un
potencial eléctrico de acción en el axón de esta, lo que permite
que se propague la información a otras neuronas vecinas, a través
de la sinapsis. Las fases de este potencial de acción son conocidas
como despolarización, repolarización, hiperpolarización y estado
de reposo. En la producción del impulso nervioso es necesario el
intercambio de iones entre la neurona y el medio que la rodea
(espacio extracelular).
www.propiedadpublica.com.co
6
Galería de fotos
1
4
7
7
Sistema Nervioso Central
Fuente: http://photos1.blogger.com/blogger/2549/2583/1600/SNC.jpg
Estructura de la neurona.
Fu ente: w w w. su bir im a gen es.co m /o tro s neurona-8380046.html
Taller en Puerto Tejada.
Electroencefalograma y Potencial
evocado.
Fuente: Cortesía del investigador.
2
Hemisferios y Lóbulos cerebrales.
Fuente: http://diariodepensador.es/2013/05/tucerebro-ese-gran-amigo/
5
Sinapsis.
Fuente:http://mineuronia.blogspot.
com/2011_04_01_archive.html
8a
Distribuciones topográficas en procesos de memoria.
Fuente: Quiroz et al., 2011
3
Amígdala.
6
Potencial de Acción.
Fuente: http://elcuerpohumanoen.blogspot.com/2012/06/
amigdala.html
Fuente: http://www.monografias.com/trabajos41/
potencial-membrana/potencial-membrana2.shtml
8b
Potenciales evocados en procesos de
memoria.
Fuente: Quiroz et al., 2011
Galería de fotos
9a
8
Potenciales evocados en Excombatientes en tareas
de reconocimiento de situaciones emocionales.
Fuente: Cortesía del Investigador.
9b
Rostros con contenido emocional.
Fuente: Cortesía del Investigador.
¿Cómo pensamos y sentimos?
REFERENCIAS
Carlson, Neil R.; Ramos Platón, María José; Muñoz Tedó, Carmen; Rodríguez de Fonseca, Fernando
(2006). Fisiología de la conducta. Madrid: Pearson Education, 2006.
Ibáñez, A.; Melloni, M., Huepe, D.; Helgiu E.; Rivera-Rei, A., Canales-Johnson, A. et al (2012). What
event-related potentials (ERPs) bring to social neuroscience? Soc Neurosci, noviembre de 2012;
7(6): 632-649.
Jelic, V.; Shigeta, M.; Julin, P.; Almkvist, O.; Winblad, B.; Wahlund, LO (1996). Quantitative
electroencephalography power and coherence in Alzheimer’s disease and mild cognitive
impairment. Dement Basel Switz, diciembre de 1996; 7(6): 314-323.
John, T.; Cacioppo, Louis G.; Tassinary, and Gary G. Berntson (2007). The Handbook of
Psychophysiology. 1. Psychophysiological Science: Interdisciplinary Approaches to Classic
Questions about the Mind. Cambridge: Cambridge University Press.
Kandel, Eric R.; Schwartz, James H.; Jessell, Thomas M. (2001). Principios de neurociencias. Madrid:
McGraw-Hill.
Purves D.; Brannon, EM; Cabeza, R.; Huettel, SA.; LaBar, KS.; Platt ML et al (2008). Principles of
Cognitive Neuroscience. Sunderland: Sinauer Associates.
Quiroz YT, Ally BA, Celone K, McKeever J, Ruiz-Rizzo AL, Lopera F, et al (2011). Event-related
potential markers of brain changes in preclinical familial Alzheimer disease. Neurology. 2 de
agosto de 2011; 77(5): 469-475.
Tobón C, Ibáñez A, Duque J, Ochoa J et al (s.f.). Early facial and semantic emotional processing in
Colombian ex-combatants. [En preparación].
Tobón C, Ibáñez A, Velilla L, Duque J, Ochoa J, Trujillo N et al (s.f.). Emotional processing in
Colombian ex-combatants and its relationship with empathy and executive functions. [En
preparación].
Fuentes en Internet
http://neurociencias.udea.edu.co/neurokids/
http://www.saludalia.com/neurologia/potenciales-evocados
http://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_relacionado_con_evento
http://www.acnweb.org/guia/g7cap20.pdf
http://centrodeartigos.com/articulos-de-todos-los-temas/article_33026.html
http://www.dailymotion.com/video/x80ypx_potencial-evocado-p300_school
http://www.dailymotion.com/video/xbtgs6_potenciales-evocados-1_school
http://www.dailymotion.com/video/xbtgt6_potenciales-evocados-2_school
http://www.youtube.com/watch?v=wqH8uIEQG6U
9