El cuento de los neurocirujanos en duelo

Maravíllate con los misterios del cerebro.

¿Qué partes de tu cerebro están involucradas en sumar dos números o en reconocer a tu abuela? Gracias a las modernas tecnologías de escaneo, los científicos no necesitan romper un bisturí o incluso arruinar su peinado para descubrirlo. Simplemente lo hacen recostarse en un escáner en forma de tubo, lo encienden y le piden que haga algunas pruebas mientras se ejecuta. Luego, la computadora del escáner traduce los resultados en imágenes coloridas que parecen instantáneas de su cerebro en acción.

Pero las cosas no siempre han sido tan fáciles. Durante siglos, muchos de los secretos de nuestros cerebros estuvieron ocultos en la oscuridad de nuestros cráneos. Sin embargo, la neurociencia moderna no tuvo que comenzar desde cero. A lo largo de la historia, los médicos han aprendido sobre el cerebro sano al observar a las personas con daño cerebral y vincular su comportamiento extraño a las estructuras cerebrales que habían sido lesionadas. Retratado en estudios de casos históricos, algunas de estas desafortunadas personas se volvieron inmortales. Aprenderá más sobre ellos en este resumen. Pero más que eso, las ideas lo ayudarán a comprender el funcionamiento intrincado y maravilloso de su propio cerebro.

También lo descubrirás

• por qué algunas personas pueden ver con sus oídos;
• sobre mentirosos que pueden culpar sinceramente su falta de honradez a una deficiencia de vitaminas; y
• sobre personas que quieren divorciarse de su propia mano.

Gran parte de nuestro conocimiento sobre el cerebro proviene del estudio de las víctimas del daño cerebral.

Durante la mayor parte de nuestra historia, los científicos no podían ver lo que estaba sucediendo en la cabeza de las personas sin perforar un agujero en sus cráneos. Es por eso que los pioneros de la neurociencia aprendieron sobre el cerebro principalmente estudiando a personas con daño cerebral.

Las personas con trastornos cerebrales a menudo perciben el mundo de manera extraña o se comportan de manera inusual. Woodrow Wilson, por ejemplo, perdió la capacidad de notar cosas a su izquierda después de sufrir un derrame cerebral en 1919.

Los primeros neurocientíficos a menudo llevaron a cabo su investigación realizando autopsias en personas con daño cerebral después de su muerte. Las autopsias a menudo revelaron daños en regiones cerebrales específicas, por lo que los investigadores pudieron determinar de qué actividades eran responsables esas regiones, en función del comportamiento inusual de la persona.

La famosa autopsia de 1559 del rey Enrique II de Francia fue el primer gran avance en este campo. Demostró que los exámenes post mortem podrían proporcionarnos una visión más profunda del funcionamiento interno del cerebro.

Henri había sufrido un fuerte golpe en la frente durante una justa. Estuvo en cama durante semanas, experimentando alucinaciones y dolorosos dolores de cabeza hasta que murió.

Después de la muerte del rey, un cirujano llamado Ambroise Parè y un anatomista llamado Andreas Vesalius realizaron una autopsia en su cabeza, un movimiento muy polémico en ese momento. Esto les permitió descubrir la causa de sus alucinaciones: el cráneo del rey estaba intacto pero la lesión había causado hinchazón y caries en la parte posterior de su cerebro.

Los hallazgos de Andreas y Vesalius ayudaron a establecer la credibilidad de las autopsias como un medio de investigación científica. Le debemos mucho de nuestro conocimiento sobre el cerebro humano a individuos desafortunados como el Rey Henri y a los brillantes científicos que estudiaron sus cerebros después de su muerte.

El cerebro humano se compone de tres partes: el cerebro inferior, el cerebro medio y la corteza.

Un cerebro humano puede parecer nada más que un bulto gris para el ojo inexperto, pero está muy organizado, hasta el nivel microscópico. Veámoslo en detalle.

El cerebro inferior se sienta en la base del cerebro y controla las funciones básicas del cuerpo como la respiración, el sueño y la circulación. Se extiende desde la parte superior de la médula espinal hasta el tronco encefálico y cerebelo .

El cerebelo se ve como un “pequeño cerebro” unido a la parte posterior del principal. Consiste en pons y médula , que ayudan a coordinar su movimientos corporales.

El cerebro medio se encuentra en el núcleo y transmite información alrededor del cerebro y el cuerpo. El cerebro medio y todas las demás regiones del cerebro superior se dividen en izquierda y hemisferios derechos, [19459012 ] que están conectadas por un conjunto de fibras llamado cuerpo calloso . El cerebro medio contiene un conjunto de estructuras cerebrales conocidas juntas como sistema límbico , que desempeña un papel importante en la memoria y la emoción.

Las funciones cognitivas más complejas como la planificación y la toma de decisiones se llevan a cabo en la corteza , el tejido arrugado que cubre la superficie del cerebro. La corteza se subdivide en cuatro regiones principales que se especializan en diferentes tareas.

La planificación y la elaboración de estrategias ocurren en los lóbulos frontales , mientras que el lenguaje y el reconocimiento se procesan en lóbulos temporales . Los lóbulos occipitales , ubicados en la parte posterior del cerebro, procesan la visión. Los lóbulos parietales se encuentran en los lados superiores del cerebro y procesan una variedad de sensaciones, como visión, audición y tacto.

Entonces, ¿por qué estaba alucinando el rey Enrique II? Sus lóbulos occipitales habían sido dañados.

Las neuronas y las células gliales son los componentes básicos del cerebro.

Al igual que el resto de su cuerpo, su cerebro está formado por células. Las células cerebrales se denominan neuronas y forman una red sensorial que abarca todo el cuerpo. Las neuronas recopilan información para enviarla al cerebro para su procesamiento y enviar órdenes desde su cerebro a su cuerpo.

Las neuronas captan y transmiten información con señales eléctricas. Consisten en un cuerpo celular , un axón y y y 19459011] dendritas . Las dendritas se extienden desde la parte superior del cuerpo celular como ramas, recolectando información directamente de sus órganos sensoriales u otras neuronas.

Si la intensidad de una señal de dendrita pasa un cierto umbral, el cuerpo celular activa una señal eléctrica en respuesta. Entonces, cuando tocas algo, por ejemplo, las terminaciones nerviosas de tu piel envían una señal mecánica a tus neuronas. El cuerpo celular de la neurona convierte esa señal en un impulso eléctrico y la envía al axón.

El axón se ramifica y se conecta a las dendritas de otras neuronas. La señal sigue pasando a lo largo de la cadena neuronal hasta que llega al cerebro. Cuando su cerebro envía una orden a su mano para moverse, el mismo proceso ocurre en la dirección opuesta.

Además de las neuronas, también hay células glial (o “pegamento”) en el cerebro. Las células gliales son menos complejas que las neuronas, pero son igualmente importantes: alimentan y estabilizan la red neuronal masiva.

Charles Guiteau, el hombre que pensó que Dios le había ordenado que disparara al presidente estadounidense James Garfield en 1881, sufrió una infección cerebral inducida por sífilis que eliminó sus células gliales una por una. Las neuronas y los vasos sanguíneos en su cerebro no podrían obtener suficiente alimento sin ellos, y esto llevó a Guiteau al punto de la locura.

Las neuronas se comunican con productos químicos y forman conexiones elásticas en el cerebro.

Las neuronas traducen información del mundo exterior en señales eléctricas para que nuestros cerebros puedan procesarlas. Así es como tenemos experiencias sensoriales como el gusto, la visión y el olfato.

Sin embargo, las neuronas no están directamente conectadas entre sí. Hay brechas llamadas sinapsis entre ellas.

Cuando una señal eléctrica llega al axón de la neurona que lo envía, el axón libera químicos llamados neurotransmisores desde sus puntas. Estos mensajeros bioquímicos cruzan la sinapsis hacia las dendritas de la neurona receptora, causando un cambio en su composición bioquímica.

Este cambio hace que la neurona receptora se comporte de ciertas maneras. Algunos neurotransmisores excitan la neurona, causando la transmisión de información, mientras que otros inhiben 19459004] la neurona, bloqueando el flujo de información.

Hay aproximadamente 100 mil millones de neuronas en el cerebro, unidas por aproximadamente 1,000 billones de conexiones sinápticas. La estructura básica de estas vías neuronales está en su lugar cuando naces, pero permanece elástica durante toda tu vida. A medida que envejece, algunas conexiones sinápticas desaparecen, otras se fortalecen y también se forman otras nuevas.

Si una persona pierde uno de sus sentidos, su cerebro a menudo lo compensa mejorando las vías neuronales de los otros sentidos. Algunas personas ciegas, por ejemplo, pueden usar la ecolocación para “ver” su entorno. Tocan sus bastones o hacen clic en sus lenguas y escuchan el eco que rebota en los objetos circundantes.

Los escáneres cerebrales de personas ciegas que pueden usar la ecolocación han revelado que cuando escuchan sonidos, su visual corteza es estimulada. Las células nerviosas en sus oídos se han conectado a las regiones del cerebro responsables de la visión y la orientación espacial, proporcionándoles un nuevo tipo de súper audición.

El daño a cualquier región del cerebro puede tener consecuencias muy específicas.

¿Cómo sería la vida si no pudieras distinguir a tu madre del cajero del supermercado? Las personas que sufren de enfrentan ceguera experimentan ese problema todos los días. Pueden ver perfectamente bien pero no pueden distinguir entre caras. Esto se debe a que tienen un problema en su área de la cara fusiforme (o FFA), la región del cerebro ubicada en la corteza visual del lóbulo occipital que discierne entre caras

Los trastornos cerebrales como la ceguera facial pueden tener síntomas muy específicos porque la mayoría de los grupos de neuronas tienen especializaciones muy distintas, como el FFA.

Por ejemplo, hay un grupo de neuronas llamado “ where-stream” de la corteza visual. Procesa la ubicación y los movimientos de los objetos que te rodean. También está conectado a partes de su cerebro responsables de la coordinación sofisticada de manos y ojos, como hacer un dibujo o recoger un alfiler de seguridad.

El “ what-stream “, por otro lado, conecta la corteza visual a los lóbulos temporales y le ayuda a identificar objetos. Las neuronas en el flujo de lo que se activan de manera muy selectiva: la mayoría de ellas solo responden a líneas específicas en ángulos específicos, procesadas en ubicaciones específicas de su campo visual. Esto crea un patrón especial de neuronas activas, lo que permite que su cerebro reconozca algo como una manzana o el automóvil de su madre.

El corteza somatosensorial controla las partes de su cuerpo. Inicia sus movimientos y monitorea cómo responden a diversas entradas sensoriales. Contiene un área conectada con cada una de las partes de su cuerpo: hay una franja de materia gris dedicada a su pierna derecha, otra a su pierna izquierda, otra a su lengua, etc.

Entonces, cuando un amputado experimenta sensación en un miembro o fantasma , es porque el miembro ausente todavía está representado en su corteza somatosensorial.

Nuestro sistema límbico controla nuestras emociones y nos ayuda a tomar decisiones racionales.

¿Alguna vez has comenzado a llorar antes de darte cuenta de lo que estaba mal? Eso sucede porque el cerebro a veces genera sentimientos antes de procesar un pensamiento racional. Los sentimientos son muy útiles: le permiten etiquetar inmediatamente la información entrante como agradable, desagradable, inofensivo, amenazante, importante o sin importancia.

Las emociones y los recuerdos se forman en el sistema límbico, que se compone de otras partes como el tálamo , [19459011 ] hipocampo y amígdala .

El tálamo se encuentra en el centro del sistema límbico. Es responsable de reconocer y etiquetar imágenes y sonidos. El hipocampo está involucrado en el proceso de formación de recuerdos a corto y largo plazo. La amígdala orquesta la atención, el miedo y la agresión; También juega un papel importante en nuestro hambre y deseo sexual.

La mayor parte de esta actividad es administrada por los lóbulos frontales , el área de su cerebro que le ayuda a tomar decisiones y planificar sus acciones.

Dependemos de nuestros sistemas límbicos emocionales y de los lóbulos frontales racionales para tomar buenas decisiones. El caso de Elliot, un hombre que sufrió un tumor que cortó su sistema límbico y lóbulos frontales, ilustra la importancia de la conexión entre estas regiones.

La inteligencia, las emociones y la memoria de Elliot permanecieron intactas, pero perdió la capacidad de tomar decisiones simples como qué comer o qué corbata ponerse. La parte racional de su cerebro no podía comunicarse con su sistema límbico.

El sistema límbico también ayuda a guiar nuestro sentido común y nuestra moral. Los investigadores se dieron cuenta de esto cuando una tubería de hierro se disparó a través de la cuenca del ojo de un trabajador de la construcción llamado Phineas Gage, volando parte de su cerebro. Gage sobrevivió al accidente, pero se transformó de un trabajador honesto en un jugador imprudente. Su cambio de personalidad probablemente fue causado por un daño severo en su tálamo y lóbulos prefrontales.

Las hormonas son el sistema de comunicación química del cerebro.

Las estructuras cerebrales que componen el sistema límbico son especiales porque no se comunican exclusivamente con neurotransmisores. También usan hormonas , una clase de moléculas bioquímicas que actúan con menos rapidez que los neurotransmisores, pero son de mayor alcance. Las hormonas viajan a través del torrente sanguíneo en lugar de a través de las neuronas, y pueden interactuar con todo tipo de células.

Las glándulas del cerebro y el cuerpo liberan hormonas como el tálamo, glándula pituitaria o amígdala. Ayudan a regular las funciones y el comportamiento de su cuerpo.

Una de las hormonas más importantes liberadas por la glándula pituitaria es la hormona del crecimiento somatropina , que viaja a través de los órganos de dirección del torrente sanguíneo y estimulante su producción celular, crecimiento y regeneración.

Hay muchas enfermedades asociadas con la producción excesiva o insuficiente de hormonas de crecimiento. De hecho, la mayoría de las formas de enanismo y gigantismo resultan cuando la glándula pituitaria funciona mal produciendo demasiada o muy poca somatropina.

Las hormonas liberadas en el sistema límbico también juegan un papel importante en la regulación de nuestros estados de ánimo y emociones. La amígdala, por ejemplo, regula los niveles de adrenalina, la agresión y el miedo.

Los pacientes con Síndrome de Klüver-Bucy tienen amígdalas y lóbulos temporales dañados. Sufren pérdida de memoria, niveles inusualmente bajos de miedo y agresión, e impulsos sexuales inusualmente altos. También tienden a tener la compulsión de llevarse todo a la boca.

El tálamo es otra parte crucial de nuestro control de impulsos. ¡Algunas lesiones talámicas causan arrebatos espontáneos o risa o llanto, y el daño al tálamo puede incluso cambiar la orientación sexual de una persona! Hay informes de pacientes con tumores talámicos que de repente comienzan a tener fantasías o deseos pedófilos.

El cerebro humano es muy delicado y susceptible a todo tipo de problemas y disfunciones.

El cerebro humano es tan delicado que incluso uno sano no siempre funciona correctamente. Cualquier pequeño cambio neurológico en el proceso de registrar, almacenar, transmitir o producir información puede tener un gran efecto dominó, causando algo significativo como parálisis del sueño , que muchos de lo contrario la gente sana experimenta.

Por lo general, cuando duermes, muchos de tus músculos están paralizados por tu cerebro para evitar que actúes físicamente tus sueños. Cuando te despiertas, la parálisis se levanta. Sin embargo, durante la parálisis del sueño, el tronco encefálico, que es responsable de regular los patrones de sueño, hace que su cerebro soñador tome conciencia, pero no puede descongelar los músculos. Esto provoca unos segundos o minutos aterradores en los que sientes que estás encerrado dentro de tu propio cuerpo.

La epilepsia es otra forma común de mal funcionamiento cerebral. Existen muchas variaciones de la epilepsia, pero todas se caracterizan por convulsiones, rigidez muscular, palpitaciones y espuma en la boca. Estas convulsiones son causadas por neuronas dañadas que fallan y provocan un corto circuito en todo el cerebro.

Las convulsiones pueden tener desencadenantes muy específicos, dependiendo de la ubicación de estas neuronas defectuosas. Incluso pueden ser provocados por el olor de cierto perfume o la vista del cubo de Rubik.

La epilepsia a menudo es genética, aunque se desarrollan muchas otras patologías cerebrales como resultado de deficiencias vitamínicas y desnutrición.

La falta de vitamina B1, por ejemplo, puede causar una enfermedad llamada Síndrome de Korsakoff . B1 ayuda a digerir la glucosa, que el cerebro utiliza para construir vainas protectoras de mielina para las neuronas y ciertos neurotransmisores. El alcohol evita que los intestinos absorban B1, por lo que el síndrome de Korsakoff es común entre los alcohólicos.

Los síntomas del síndrome de Korsakoff incluyen insuficiencia cardíaca, anorexia, extremidades inflamadas, insuficiencia de memoria y mentira compulsiva.

Una pequeña estructura cerebral llamada hipocampo procesa los tres tipos de memoria.

¿Puedes recordar tu primer día de escuela? ¿Cómo atar un zapato? ¿Qué pasa con el decimotercer presidente de los Estados Unidos? ¿La última palabra del capítulo anterior?

El proceso de formación, almacenamiento y recuperación de recuerdos involucra muchas áreas del cerebro, pero el hipocampo es el más importante. Sin embargo, tenemos diferentes tipos de memoria, y utilizan distintas redes neuronales para funcionar.

Los recuerdos a corto y largo plazo, por ejemplo, se forman y procesan en el hipocampo, una pequeña estructura en el centro del cerebro. Las neuronas del hipocampo aseguran que la información proveniente de su entorno inmediato pueda recordarse por períodos cortos, es decir, su memoria a corto plazo. Entonces, su hipocampo procesó la última palabra del capítulo anterior por un corto tiempo, pero luego fue reemplazado rápidamente por nueva información.

El hipocampo también juega un papel importante en la formación de recuerdos a largo plazo. Sus neuronas producen proteínas especiales que fortalecen las conexiones neuronales, por lo que podemos consolidar la información que nuestro cerebro considera importante. Los recuerdos se vuelven aún más fuertes cuando provocan una fuerte reacción emocional o los recordamos una y otra vez. Estos recuerdos consolidados se trasladan a la parte posterior de la corteza para su almacenamiento.

Nuestros recuerdos se subdividen en tres tipos básicos.

Primero, tenemos semántico o memoria declarativa [1945912] [19459124 [19459124] : memoria que pertenece a hechos, como el decimotercer presidente de los Estados Unidos o la comida que comiste ayer.

Luego está el conocimiento para realizar ciertos procedimientos automáticos, como amarrarse el zapato o andar en bicicleta. Eso se llama conocimiento procesal ; involucra a los centros motores en el cerebelo y el cuerpo estriado . Puede recurrir a la mayoría de sus conocimientos de procedimiento sin pensarlo.

Finalmente, tenemos memoria episódica, que está fuertemente vinculada al sistema límbico. La memoria episódica es el recuerdo de nuestras experiencias personales.

Los hemisferios cerebrales izquierdo y derecho se especializan en diferentes tareas pero trabajan juntos.

Probablemente hayas escuchado el conocimiento popular de que ciertas personas tienen “cerebro izquierdo” mientras que otras tienen “cerebro derecho”. Se supone que las personas con “cerebro izquierdo” son mejores en matemáticas y resolución de problemas, mientras que las personas con “cerebro derecho” son más artísticas.

No existe una personalidad de “cerebro derecho” o “cerebro izquierdo”, pero es cierto que los hemisferios derecho e izquierdo del cerebro se especializan en diferentes tareas.

El hemisferio izquierdo, que suele ser más dominante, se especializa en lenguaje, pensamiento lógico y teorización. Controla el hemisferio derecho y sirve como el “intérprete maestro” de toda la información sensorial.

El área de Broca se encuentra en el centro frontal del hemisferio cerebral izquierdo. Ayuda a procesar el lenguaje, y su daño puede causar un trastorno llamado afasia , por el cual las víctimas no pueden articularse aunque puedan entender a los demás.

El área de Wernicke , ubicada cerca de la parte posterior del hemisferio izquierdo, también es fundamental para comprender el lenguaje. Las personas con Afasia de Wernicke aún pueden producir sonidos, pero solo pueden hablar galimatías.

El hemisferio derecho, por otro lado, recopila datos sensoriales y se especializa en habilidades espaciales, detección de movimiento y reconocimiento facial. A menudo funciona en conjunto con las estructuras límbicas.

Si una persona tiene un problema con la conexión entre su área facial fusiforme y el área límbica, puede desarrollar Síndrome de Capgras . Una víctima del síndrome de Capgras aún puede reconocer a sus seres queridos, pero ya no se sienten familiares: la conexión emocional ya no existe. Las víctimas a menudo llegan a creer que sus seres queridos han sido reemplazados por duplicados o impostores extraterrestres.

Los dos hemisferios están conectados por un conjunto de fibras llamado cuerpo calloso . El cuerpo calloso es crucial porque el lado izquierdo del cerebro controla el lado derecho del cuerpo y viceversa. Todo está conectado. De hecho, nuestro funcionamiento cognitivo superior se basa en la capacidad de los hemisferios cerebrales y el cuerpo para cooperar.

La conciencia es un proceso complejo que involucra a casi todo tu cerebro.

Los antiguos egipcios creían que el corazón era el asiento de la conciencia. Es por eso que lo conservaron cuidadosamente durante el proceso de embalsamamiento, mientras arrojaban los cerebros.

Dos mil quinientos años después, ahora sabemos que la conciencia está asentada en el cerebro, pero aún no entendemos completamente cómo emerge allí.

Su conciencia y personalidad derivan de varias estructuras y funciones cerebrales. Tu memoria, emociones y sentido de agencia personal son igualmente importantes para hacerte sentir como tú .

Es por eso que el problema más pequeño en cualquiera de estas áreas puede alterar tu sentido de identidad. Las personas con un cuerpo calloso dañado, por ejemplo, a veces sufren de extremidades extrañas . Sienten que algunas partes de sus cuerpos no son realmente parte de ellos, porque las extremidades no se comunican correctamente con los hemisferios a cargo de ellos.

Víctimas de Síndrome de Cotard, otro extraño problema neurológico, se convencen de que están muertos, aunque todavía pueden hablar y caminar . A menudo incluso informan que han perdido su “brillo” cuando se miran al espejo.

Curiosamente, el sentido de identidad de una persona aún puede permanecer intacto frente a afecciones cerebrales graves. La mayoría de los amnésicos, por ejemplo, todavía pueden describir su propia personalidad, incluso si sufren una pérdida severa de memoria.

En general, el cerebro humano es extremadamente delicado pero también altamente adaptable. Los científicos apenas comienzan a desentrañar los misterios de la mente. A lo largo de la historia científica, hemos aprendido mucho sobre nuestras increíbles estructuras cerebrales al estudiar las consecuencias que enfrentamos cuando esas estructuras tienen fallas, pero aún queda mucha investigación por hacer.

Resumen final

El mensaje clave en este libro:

El campo de la neurociencia, el intento del cerebro de estudiarse a sí mismo, todavía está en pañales. Aunque tenemos mucha investigación por hacer, hemos aprendido mucho sobre el cerebro y sus diversas estructuras y procesos complejos al examinar casos individuales de traumatismo craneal, locura y enfermedad. En general, el cerebro es un órgano delicado, pero es muy resistente y se ha demostrado que se adapta a sí mismo en circunstancias extraordinarias.

Lecturas adicionales sugeridas: No hacer daño por Henry Marsh

No hacer daño (2014) es la memoria del destacado neurocirujano de Londres Henry Marsh, cuyas anécdotas y recuerdos proporcionan una mirada íntima en la sala de operaciones. Marsh ha aprendido que mucho en su vocación se encuentra dentro de un área gris moral, y que mucho en la vida también.

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