El espejo de la mente
Estás caminando por un parque cuando, de la nada, el hombre que tienes delante recibe el impacto de un frisbee errante. Automáticamente, retrocedes en señal de simpatía. O estás viendo una carrera y sientes que tu corazón se acelera por la emoción de los corredores que compiten por cruzar la línea de meta en primer lugar. O ves a una mujer oliendo una comida desconocida y arrugando la nariz con asco. De repente, tu propio estómago se revuelve al pensar en la comida.
Durante años, estas experiencias han desconcertado a psicólogos, neurocientíficos y filósofos, que se han preguntado por qué reaccionamos a un nivel tan visceral a las acciones de otras personas. ¿Cómo podemos entender, de forma tan inmediata e instintiva, sus pensamientos, sentimientos e intenciones?
Ahora, algunos investigadores creen que un reciente descubrimiento llamado neuronas espejo podría proporcionar una respuesta basada en la neurociencia a esas preguntas. Las neuronas espejo son un tipo de células cerebrales que responden por igual cuando realizamos una acción y cuando presenciamos cómo otra persona realiza la misma acción. Se descubrieron por primera vez a principios de la década de 1990, cuando un equipo de investigadores italianos encontró neuronas individuales en el cerebro de monos macacos que se disparaban tanto cuando los monos agarraban un objeto como cuando veían a otro primate agarrar el mismo objeto.
El neurocientífico Giacomo Rizzolatti, que junto con sus colegas de la Universidad de Parma identificó por primera vez las neuronas espejo, afirma que estas neuronas podrían ayudar a explicar cómo y por qué «leemos» la mente de otras personas y sentimos empatía por ellas. Si observar una acción y realizarla puede activar las mismas partes del cerebro en los monos -hasta una sola neurona-, entonces tiene sentido que observar una acción y realizarla también pueda provocar los mismos sentimientos en las personas.
El concepto puede ser simple, pero sus implicaciones son de gran alcance. A lo largo de la última década, más investigaciones han sugerido que las neuronas espejo podrían ayudar a explicar no sólo la empatía, sino también el autismo (véase la página 52) e incluso la evolución del lenguaje (véase la página 54).
De hecho, el psicólogo V.S. Ramachandran, PhD, ha calificado el descubrimiento de las neuronas espejo como una de las «historias sin publicidad más importantes de la década».
Pero esa historia está sólo al principio. Los investigadores aún no han podido demostrar que los humanos tienen neuronas espejo individuales como los monos, aunque sí han demostrado que los humanos tienen un sistema espejo más general. Y los investigadores están empezando a salir de la corteza motora para tratar de averiguar en qué otro lugar del cerebro podrían residir estas neuronas.
El primer estudio
El descubrimiento de las neuronas espejo se debe tanto a la serendipia como a la habilidad. En la década de 1980, Rizzolatti y sus colegas habían descubierto que algunas neuronas de una zona del córtex premotor de los monos macacos llamada F5 se disparaban cuando los monos hacían cosas como alcanzar o morder un cacahuete.
Los investigadores querían saber más sobre cómo respondían estas neuronas a diferentes objetos y acciones, así que utilizaron electrodos para registrar la actividad de las neuronas F5 individuales mientras les daban a los monos diferentes objetos para que los manipularan.
Rápidamente se dieron cuenta de algo sorprendente: Cuando cogían un objeto -por ejemplo, un cacahuete- para dárselo al mono, algunas de las neuronas motoras de éste comenzaban a dispararse. Y lo que es aún más sorprendente, se trataba de las mismas neuronas que también se disparaban cuando el propio mono agarraba el cacahuete.
Los investigadores descubrieron que las neuronas individuales sólo respondían a acciones muy específicas. Una neurona espejo que se disparaba cuando, por ejemplo, el mono agarraba un cacahuete, también se disparaba sólo cuando el experimentador agarraba un cacahuete, mientras que una neurona que se disparaba cuando el mono se metía un cacahuete en la boca también se disparaba sólo cuando el experimentador se metía un cacahuete en su propia boca.
Los investigadores escribieron sobre su inesperado hallazgo en un artículo publicado en 1992 en Experimental Brain Research (Vol. 91, nº 1, páginas 176-180). Cuatro años más tarde, en un artículo publicado en Brain (Vol. 119, nº 2, páginas 593-609), bautizaron su descubrimiento como «neuronas espejo»
«Tuvimos suerte, porque no había forma de saber que esas neuronas existían», dice Rizzollati. «Pero estábamos en la zona adecuada para encontrarlas»
De los monos a los humanos
Una vez que los investigadores identificaron las neuronas espejo en los monos, el siguiente paso fue buscarlas en los humanos. Pero no podían registrar la actividad de las neuronas individuales en los humanos de la misma manera que podían hacerlo en los monos, ya que para ello era necesario colocar electrodos directamente en el cerebro.
En su lugar, el primer estudio sobre las neuronas espejo en humanos examinó el movimiento de los músculos de las manos. En un artículo publicado en 1995 en la revista Journal of Neurophysiology (Vol. 73, nº 6, páginas 2.608-2.611), Rizzolatti y el neurocientífico Luciano Fadiga, MD, PhD, actualmente en la Universidad de Ferrara, registraron los potenciales evocados por el motor -una señal de que un músculo está listo para moverse- de los músculos de la mano de los participantes mientras éstos observaban al experimentador agarrar objetos. Descubrieron que estos potenciales coincidían con los registrados cuando los participantes agarraban ellos mismos los objetos.
Desde entonces, la mayoría de los estudios sobre el sistema de neuronas espejo humano han utilizado algún tipo de neuroimagen, generalmente imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). Por ejemplo, el neurocientífico de la Universidad de California en Los Ángeles Marco Iacoboni, MD, PhD, utilizó la IRMf para obtener imágenes de la actividad cerebral de estudiantes universitarios mientras observaban a los experimentadores hacer movimientos con los dedos y mientras ellos mismos hacían los mismos movimientos con los dedos. En el estudio, publicado en Science (Vol. 286, nº 5.449, páginas 2.526-2.528), Iacoboni y sus colegas encontraron actividad en algunas de las mismas áreas del córtex frontal y del lóbulo parietal en ambas situaciones.
La diferencia entre los estudios de imagen en humanos y los estudios electrofisiológicos en monos es de escala, explica el psicólogo Christian Keysers, PhD, que estudia el sistema de neuronas espejo humano en la Universidad de Groningen en los Países Bajos.
«Cuando registramos las señales de las neuronas en los monos, podemos saber realmente que una sola neurona está involucrada tanto en la realización de la tarea como en ver a otra persona hacer la tarea», dice. «Con las imágenes, se sabe que dentro de una pequeña caja de unos tres milímetros por tres milímetros por tres milímetros, se tiene la activación de hacer y ver. Pero esta pequeña caja contiene millones de neuronas, por lo que no se puede saber con certeza que sean las mismas neuronas; tal vez sólo sean vecinas».
En otras palabras, aunque los investigadores han encontrado pruebas de un sistema espejo en los humanos, todavía tienen que demostrar la existencia de neuronas espejo individuales fuera de los monos. Por eso, dice Keysers, es importante que los investigadores sigan estudiando el sistema espejo tanto en monos como en humanos.
Marchando más allá de la corteza motora
Todos los estudios originales sobre las neuronas espejo examinaron a monos y humanos mientras realizaban acciones y observaban a otros realizarlas. Hay una buena razón para ello, dice Keysers: las áreas motoras del cerebro son algunas de las más conocidas y bien mapeadas, por lo que es más fácil saber dónde buscar neuronas concretas allí.
Pero algunas de las cuestiones más interesantes que plantean las neuronas espejo no pueden responderse sólo con las neuronas motoras: los investigadores quieren entender cómo percibimos las emociones y sensaciones de otras personas, no sólo sus acciones.
Keysers y sus colegas están investigando precisamente esas cuestiones. En un estudio reciente, él y el neurocientífico Bruno Wicker, PhD, utilizaron la fMRI para observar la emoción del asco. En una investigación publicada en Neuron en 2003 (Vol. 40, nº 3, páginas 655-664), tomaron imágenes del cerebro de 14 participantes masculinos mientras inhalaban olores nocivos -como el ácido butírico, que huele a mantequilla podrida- y mientras veían una película de un actor que arrugaba la cara con cara de asco. Los investigadores descubrieron que tanto la sensación de asco como el hecho de ver a otra persona con cara de asco activaban un segmento concreto de un área olfativa del cerebro de los participantes llamada ínsula anterior.
En otro estudio reciente, también publicado en Neuron (Vol. 42, nº 2, páginas 335-346), Keysers y sus colegas analizaron la «empatía táctil», o cómo experimentamos la visión de otros siendo tocados. Descubrió que la misma zona del córtex somatosensorial se activaba tanto cuando los 14 participantes -esta vez tanto hombres como mujeres- eran tocados ligeramente en la pierna con un artilugio parecido a un plumero, como cuando veían imágenes de otra persona siendo tocada en el mismo lugar.
«Lo básico que intentamos hacer en mi laboratorio es ir más allá de la descripción motora original de las neuronas para llegar a un fenómeno más general: cómo percibimos el tacto, las emociones y el dolor de los demás», afirma Keysers.
Otros investigadores están interesados en saber si las neuronas espejo responden no sólo a las acciones o emociones de otras personas, sino también a la intención que hay detrás de esas acciones.
«Puedes coger una taza de té porque quieres dar un sorbo, o porque estás recogiendo la mesa», dice Marco Iacoboni. «La cuestión es si las neuronas espejo pueden distinguir la diferencia»
En un estudio reciente publicado en PLOS Biology (Vol. 3, nº 3, páginas 529-535), él y sus colegas encontraron algunas pruebas de que sí pueden. Los investigadores utilizaron fMRI para examinar a 23 participantes mientras veían vídeos de una mano recogiendo una taza de té. En uno de los vídeos, la taza de té estaba sobre una mesa en medio de una tetera y un plato de galletas, lo que indicaba que se estaba celebrando una fiesta del té y que la mano cogía la taza para dar un sorbo. En el otro vídeo, la mesa estaba desordenada y llena de migas, señal de que la fiesta había terminado y la mano estaba recogiendo la mesa. En un tercer vídeo, la taza estaba sola, fuera de todo contexto. Los investigadores descubrieron que las neuronas espejo de la corteza premotora y otras áreas cerebrales reaccionaban con más fuerza a las acciones incrustadas en el contexto de la fiesta del té que a la escena sin contexto.
«Esto sugiere que las neuronas son importantes para la comprensión de las intenciones, así como de las acciones», afirma Iacoboni.
Tomando todas estas líneas de evidencia juntas, parece claro que las neuronas espejo son una clave para entender cómo los seres humanos sobreviven y prosperan en un mundo social complejo, dice el neurocientífico Vittorio Gallese, MD, PhD, uno de los colegas de Rizzolatti en la Universidad de Parma.
«Este mecanismo neuronal es involuntario y automático», dice: con él no tenemos que pensar en lo que hacen o sienten otras personas, simplemente lo sabemos.
«Parece que estamos conectados para ver a otras personas como similares a nosotros, en lugar de diferentes», dice Gallese. «En el fondo, como humanos identificamos a la persona que tenemos enfrente como alguien parecido a nosotros mismos»