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Cosmos: Otros Mundos 5 (2020) El Cerebro, su funcionamiento y las conexiones neuronales que crean nuestra personalidad

Creada29-04-2020
Modificada29-04-2020
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Agosto2

Reseña del Documental El Conectoma Cósmico de la serie Cosmos: Otros Mundos

Presentador

Neil deGrasse Tyson

El Conectoma Cósmico

Documental de la serie Cosmos: Otros Mundos (E5, 2020) en el que Neil deGrasse Tyson nos narrra cómo varios investigadores han estudiado el Cerebro, para intentar entender su funcionamiento.

Hace 2.500 años no sabíamos nada del cerebro, ni siquiera que tuviera relación con el pensamiento. Pensábamos que nuestra mente tenía su asiento en el Corazón. Y cuando el corazón se volvía loco, la mente podía desvariarse.

Como en los ataques de epilepsia, que afectaban a pocas personas pero con efectos temibles y espectaculares.

Maestro, te he traído a mi hijo, que tiene un espíritu inmundo, y dondequiera que se apodera de él, le derriba y le hace echar espumarajos y rechinar los dientes y se queda rígido...

Marcos 9:17-18

Algunas culturas pensaban que los epilépticos eran poseídos por demonios. Otros por dioses, y la llamaban la Enfermedad Sagrada. Y el hecho de que, al ocurrir estos ataques, el corazón se desbocaba parecía confirmar que era el corazón el centro de nuestra conciencia.

Fue el médico Hipócrates quien dedujo que el asiento de la mente era el Cerebro.

Durante los siguientes 2.300 años, la Ciencia ha avanzado en todas sus ramas y vertientes: Matemáticas, Física, Química, Astronomía, Medicina...

Pero no en lo que se refiere al cerebro.

De hecho, hasta hace apenas un siglo y medio, los médicos que se especializaban en el estudio del cerebro creían en la Frenología, una supuesta ciencia que pretendía evaluar las capacidades del cerebro a partir de la forma de los bultos del cráneo.

En el año 1850, los frenólogos creían que determinadas protuberancias suborbitales señalaban a personas con gran capacidad para aprender idiomas. O que otras protuberancias tras las orejas indicaban que las personas casadas eran más fieles al matrimonio.

De hecho, exhaustivos estudios hechos por frenólogos europeos habían llegado a la conclusión de que los cerebros más inteligentes, educados, éticos y prudentes eran los suyos, los europeos, mientras que los cerebros de negros, chinos, indios u otras razas eran cerebros inferiores, más parecidos a los de simios que a los de personas.

Ni que decir tiene que, en su opinión, también los cráneos de las mujeres mostraban las señas de su inferioridad intelectual y moral.

El Coleccionista de Cerebros

El médico, cirujano y neurólogo Paul Broca trabajaba en el Hospital de la Pitié-Salpêtrière de París y estudiaba los efectos que las lesiones cerebrales podrían causar en el comportamiento.

Su estudio se centró en personas con Afasia, incapacidad de hablar o comprender las palabras.

Uno de sus pacientes sufría ataques de epilepsia desde la infancia. A los 30 años tuvo un ataque particularmente intenso, y desde entonces sólo podía pronunciar la palabra 'Tan'. Era el único sonido que emitía cada vez que quería hablar.

A su muerte, Broca le hizo la autopsia y en su cerebro descubrió una zona dañada en la corteza prefrontal inferior del hemisferio izquierdo.

Tras examinar los cerebros de más pacientes con afasia, confirmó que todos tenían dañada la misma zona y dedujo que era allí donde se procesaba el Lenguaje. Desde entonces esa zona es conocida como el Área de Broca.

Durante años extrajo los cerebros de gran cantidad de personas, enfermos, criminales condenados a muerte y los conservó en formol, para su posterior estudio y comparación. Al morir, hizo que su cerebro también fuera conservado en su colección.

Si tenéis ocasión, no dejéis de leer el primer capítulo del libro El Cerebro de Broca, escrito en 1970 por nuestro querido y admirado Carl Sagan.

Una Ventana al Cerebro

El fisiólogo y farmacólogo Angelo Mosso dedicó su carrera médica a estudiar la fatiga que afectaba a los obreros tras largas jornadas de trabajo. Para estudiarla inventó unos aparatos que captaban el pulso de una persona y lo dibujaban en una hoja de papel continuo enrollado en un cilindro.

Se preguntó si podría estudiar también el flujo de la sangre que llega al cerebro, pero protegido dentro del cráneo, no veía la forma de que su aparato pudiera captar las pulsaciones.

Hasta que conoció a Giovanni.

A los dos años, Giovanni cayó desde gran altura y se rompió los huesos del cráneo. Los médicos salvaron su vida, pero a costa de tener que quitar varios fragmentos de hueso, dejando en algunas partes el cerebro solo protegido por una fina piel. Empezó a tener ataques de epilepsia, su desarrollo intelectual se detuvo, sus padres le abandonaron a la puerta de un hospital y acabó ingresado en el Manicomio de Collegno, en Turín.

En 1877, Mosso le conoció, cuando tenía 12 años, y pensó que podría usarlo para medir el flujo sanguíneo del cerebro. Por el día, Giovanni estaba siempre muy nervioso y asustado, por lo que decidió medirlo por las noches, mientras dormía.

Pudo medir el flujo sanguíneo del cerebro y descubrió que, aunque se mantenía más o menos constante, en el transcurso de la noche, sin motivo aparente, el flujo aumentaba de forma acusada. Mosso supuso que podían ser los períodos de sueño.

Giovanni murió poco después, pero Mosso buscó casos parecidos y pudo comprobar que en ellos las pautas del flujo sanguíneo durante el sueño eran similares.

Las Ondas Cerebrales

De joven, Hans Berger estaba interesado por la astronomía, pero cuando estuvo en el ejército en unos entrenamientos tuvo un accidente que le cambió la vida.

Mientras iba a caballo, los disparos de un cañón encabritaron a su caballo, que lo arrojó bajo un carromato. Vio como las ruedas venían hacia él, que era incapaz de encontrar apoyo para poder escapar de su fatal destino. El conductor apenas tuvo tiempo, pero consiguió frenar con las ruedas a escasos centímetros de la cabeza de Hans. Aquella tarde, mientras intentaba reponerse del susto, recibió un telegrama de su padre, el único que le mandó en su vida.

Su padre le escribía porque aquel día su hermana pequeña se había asustado presintiendo que Hans estaba en un terrible peligro.

Sorprendido, Hans se preguntó si de alguna manera su cerebro podría haberse puesto en contacto con su hermana para transmitirle la sensación de peligro que él había experimentado.

Renunció a la astronomía y estudió medicina en la Universidad de Jena, donde posteriormente sería jefe del Departamento de Psiquiatría.

Sabiendo que su interés por la comunicación mental a distancia, la telepatía, sería muy criticada por la comunidad científica, hizo sus investigaciones en secreto. Ensayó distintas formas de medir la actividad cerebral, entre ellas el pequeño voltaje producido por las corrientes bioeléctricas de las neuronas, y a partir de 1926 empezó a obtener resultados cada vez más fiables.

Conseguidos los primeros EEG, Electroencefalogramas, hizo numerosas pruebas sobre cómo influían determinados estímulos (calor, frío, dolor, medicinas, tranquilizantes) en la actividad cerebral.

En los años siguientes perfeccionó el sistema y publicó sus resultados y su técnica fue pronto utilizada como método de diagnóstico en hospitales de Francia, Inglaterra y USA.

En 1941, tras una larga depresión, se suicidó.

En Wikipedia, en español, podéis encontrar una breve reseña, pero la versión inglesa de la biografía de  Hans Berger es mucho más completa.

La Madre de Todos los Cerebros

En el fondo marino, frente a las costas de Chile y Perú, vive el organismo más grande del planeta.

Es una colonia de microbios y bacterias que tapizan el fondo marino en una superficie mayor que toda Grecia.

Y aunque son, técnicamente, seres independientes, han desarrollado un sistema de comunicación.

Cuando uno de los microbios sufre escasez de alimento, produce iones de potasio que modifican el comportamiento de sus vecinos haciendo que coman menos. Las consecuencias de los actos de un único microbio son inapreciables, pero si son muchos los que pasan hambre se abrirán sendas de iones de potasio que se transmitirán como ondas por todo el tapiz microbiano. Los microbios de los bordes reducirán su ingesta de alimento y aumentará la cantidad de alimento que llegue a las partes centrales del tapiz microbiano.

En realidad, así es como funcionan las sinapsis neuronales, produciendo iones que actúan sobre las sinapsis de neuronas vecinas.

Es posible que así se tejieran las primeras redes neuronales de la Vida.

El Primer Cerebro

Hace 600 Ma aparecieron los primeros organismos pluricelulares. Entre ellos estaban los Platelmintos. Fueron los primeros organismos que disponían de un sistema nervioso formado por neuronas que recorrían todo el cuerpo y una concentración de neuronas donde se centralizaban y procesaban las comunicaciones electroquímicas de las neuronas.

También fue el primer ser vivo que tenía simetría bilateral, tenía parte delantera y trasera, el centro de control neuronal estaba en un extremo del cuerpo, los órganos de los sentidos estaban cerca del centro de control, y el resto del cuerpo contenía, en su interior, los órganos de digestión y respiración, y a los lados, la parte motriz que le permitía ejecutar movimientos.

Básicamente, eran casi iguales a nosotros.

El funcionamiento de las redes nerviosas de todos los animales es similar. Con pequeñas diferencias, todas las neuronas del reino animal funcionan de la misma forma. La única diferencia significativa entre las especies es la cantidad de neuronas y la complejidad con la que se organizan.

Un platelminto dispone de unas 8.000 neuronas, apenas suficientes para ejecutar un juego de instrucciones muy sencillo, pero suficientes para observar su entorno, analizarlo, calcular los posibles riesgos y beneficios y ejecutar la acción de huir o atacar.

Todos los seres vivos que han evolucionado a partir de los platelmintos no son, somos, más que variaciones sobre un mismo tema.

Los Cerebros Internos

Los Cerebros han evolucionado de la misma forma en que evoluciona una ciudad. Añadiendo cosas.

A veces se añade un barrio en la linde de la ciudad haciéndola más grande. Otras se añade, en toda la ciudad, una red viaria por la que llevar alimentos, ropas y herramientas y por la que desalojar las basuras. O tuberías por las que se suministra agua, gas o electricidad. O redes electromagnéticas por las que se transmite información, telefónica o electrónica.

El cerebro ha evolucionado de la misma forma, sin desechar nada de lo anterior, sino añadiendo capas y capacidades.

En la parte más interior de nuestro cerebro aún existe el cerebro de los platelmintos. En él está localizado el sentido más antiguo, el olfato, junto a los procesos de gestión de memoria. Por eso los olores que percibimos en nuestra infancia nos traen vívidos recuerdos.

A su alrededor, hace 300 Ma, se construyó el cerebro de los reptiles, con mejores capacidades para estudiar el entorno y elaborar estrategias de caza y supervivencia.

Más pequeños, pero con mejores capacidades, hace unos 150 Ma surgieron simultáneamente el cerebro de las aves y el de los mamíferos. El cerebro de las aves ha evolucionado especializándose en las tareas que le son más útiles para la supervivencia, pero el de los mamíferos, obligados a adaptarse una y otra vez a entornos cambiantes, se ha ido haciendo cada vez más versátil.

Y hace 10 Ma, sobre las capas del cerebro mamífero se añadió el cerebro primate, que con unas muy pocas mejoras hace menos de 1 Ma se ha convertido en el Cerebro Humano.

Pero muy en el fondo de nuestra mente aún conservamos los cerebros de bestias, lagartos y gusanos.

El Cerebro Conectado

En el Cerebro Humano hay unas Cien Mil Millones de Neuronas, que se conectan entre sí por medio de unas 500 Billones de Sinapsis. Cada sinapsis funciona como un diodo electrónico, una válvula que en determinadas condiciones deja pasar, o no, un impulso eléctrico, comunicando unas neuronas con otras.

Si cada sinapsis pudiera almacenar un bit, tal como un diodo electrónico, un cerebro humano podría contener tanta información como las 100 mayores bibliotecas del mundo.

El conjunto de Neuronas y Sinapsis forman un complejo ordenador, vacío y sin contenido, pero que puede recibir estímulos, crear conexiones, establecer sendas neuronales. Y esas sendas neuronales, si se usan a menudo, se refuerzan y se hacen más veloces y ágiles. Aprenden. Si se dejan de usar se debilitan, siguen estando ahí pero cada vez más débiles con los años.

Y las combinaciones posibles son casi infinitas.

Dentro del soporte físico de nuestro cerebro se crea una extensa red con quintillones de sendas neuronales que son capaces de recibir estímulos y generar impulsos nerviosos. Y no siempre son respuestas automáticas. Algunos centros neuronales son capaces de analizar, evaluar, razonar y tomar decisiones inteligentes para dar órdenes conscientes a nuestros músculos y que nuestros cuerpos actúen según los deseos de nuestra mente.

Eso es el Conectoma, no el conjunto de 500 billones de neuronas y sinapsis de nuestro cerebro, sino los quintillones de sendas neuronales que almacenan y procesan todos nuestros conocimientos, pensamientos, razonamientos, nuestros procesos racionales, de aprendizaje, nuestras emociones y nuestros sentimientos.

Eso Somos.

En mi opinión

He dicho quintillones por no decir decallones, pero haceros a la idea de que el número de sendas neuronales de nuestros cerebros es inmenso, casi infinito.

A quien esté familiarizado con la informática y los ordenadores, le resultarán familiares estos dos conceptos: Hardware y Software. La Máquina capaz de calcular, comparar y ejecutar instrucciones electrónicas, y el Programa que controla a la máquina y decide qué instrucciones ejecutar en cada momento.

Nuestro cerebro es Hardware, una máquina, que contiene un Software, una serie de instrucciones componiendo un programa. Y es un programa muy complejo, capaz de crear nuevas sendas neuronales y usar el cerebro como máquina de almacenamiento de memoria, cálculo matemático, análisis y síntesis de información, generador de deducciones e inducciones. Y emociones.

Y ese programa puede llegar a ser tan complejo que, a todos los efectos, podamos considerarlo una Mente, muchísimo mayor, más potente y valiosa que un simple conglomerado de neuronas y sinapsis.

El conjunto es una Entidad Emergente, mucho mayor que la suma de sus componentes.

Ver Ficha de El Conectoma Cósmico de la serie Cosmos: Otros Mundos

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