El cerebro

A diferencia de cualquier computadora hecha por hombres, el cerebro está hecho de células vivas que constantemente tienen que cambiar mientras adquirimos nuevas habilidades e información. Parece que la arquitectura física del cerebro mismo cambia en respuesta a nuestras experiencias. Este maravilloso diseño hace posible que crezcamos y que nos adaptemos a un ambiente cambiante.

Lang Lang tenía sólo tres años. Curioso y torpe, presionó una tecla de marfil por la primera vez en el gran piano de cola —y le encantó el sonido. Con práctica, el niño nacido en Shenyang, China, se volvió un prodigio, ganando competiciones internacionales a la edad de 13. Lang Lang todavía impresiona e inspira audiencias, ahora tocando con grandes orquestas sinfónicas.

Si disponemos nuestra mente, podemos hacer cosas realmente asombrosas. Mientras más practicamos, mejores nos volvemos. Además de la música, podemos aprender a balancear una pelota de fútbol, pegarle a una bola de pelota, pintar, cantar, montar en bicicleta, conducir un automóvil, volar un helicóptero o aprender cualquier otra habilidad que requiere control muscular preciso y sentidos finamente entonados.

Pero obtener habilidades sería imposible si nuestros cerebros hubieran sido “pre-programados” al nacer. Para clasificar toda la información que nuestros sensores del cuerpo registran, el cerebro ha sido diseñado para cambiar. Nuestro cerebro no es una computadora, hecha de cables de estado sólido y obleas de silicio. Es tres libras de células vivientes que crecen y que constantemente forman nuevas conexiones y cambian las viejas.

La flexibilidad del cerebro nos permite adquirir nuevas habilidades, aprender nueva información, y crear nuevas memorias. Además de esto, si nuestro cerebro sufre ciertos tipos de lesión, las células del cerebro pueden tomar cargo de la función de las células muertas o dañadas.

Herramientas de imagen modernas ahora pueden ver dentro del cerebro mientas está funcionando. Por primera vez, estamos empezando a ver qué tan maravillosamente diseñó Dios nuestro cerebro para adaptarse a nuestras necesidades cambiantes.

La música y el cerebro

Investigadores en la rama de la Neurociencia han sabido por muchos años que los cerebros de los músicos tienen más materia gris en ciertas zonas que la mayoría de la demás gente. ¿Nacen ellos con estas diferencias o cambian sus cerebros con la experiencia? Neurocientíficos han apoyado más el último punto de vista pero les ha faltado evidencia concreta.1

Estudios recientes han demostrado que el entrenamiento musical también mejora habilidades en muchas áreas, incluyendo habilidades de motricidad fina y discriminación de sonidos. Algunos investigadores han visto mejoría en la atención, habilidades matemáticas y tareas de geometría.2 Estudios de imágenes del cerebro han confirmado que las redes de neuronas asociadas con estas habilidades cambian, asimismo, físicamente.

Los científicos no han podido excluir la posibilidad de predisposición o diferencias estructurales innatas en el cerebro que podrían dar cuentas de la habilidad musical, pero la cantidad de tejido en diferentes regiones del cerebro tiende a correlacionarse con la cantidad de práctica y entrenamiento. Los músicos, por ejemplo, tienen más tejido en regiones responsables por la discriminación de sonido y el control de los dedos. Ésta y otra evidencia sugieren considerablemente que la experiencia altera la arquitectura del cerebro. La neuroplasticidad se refiere a los cambios que suceden mientras las conexiones de las neuronas (llamadas sinapsis) son generadas, alteradas y reforzadas.

Cada neurona en nuestro cerebro envía miles de fibras, llamadas axones, a hacer conexiones con otras neuronas. Esas conexiones que son usadas repetidamente se vuelven más fuertes, mientras las otras que no se usan pueden perderse. Este maravilloso diseño, mucho más superior a las computadoras estáticas y programadas habilita al cerebro a adaptarse constantemente a nuestras necesidades cambiantes.

Lugar, lugar, lugar

Un aspecto del cerebro que me ha causado mucho interés en la neurociencia es cómo está organizado el cerebro. Las neuronas que controlan nuestros sentidos y habilidades motoras se arreglan en un mapa organizado en el cerebro, llamado “homúnculo”.

Por ejemplo, las neuronas responsables del tacto están expuestas en una secuencia tridimensional en el cerebro, conocida como trayectoria espacial. Si dos partes del cuerpo, como el pulgar y el dedo índice, están localizadas uno al lado del otro físicamente, también tienen neuronas correspondientes que están una al lado de la otra en el cerebro. Entonces, cuando los científicos tratan de hacer un mapa de las neuronas sensoriales en el cerebro, encuentran neuronas que responden a la estimulación del pulgar al lado de las neuronas que responden a la estimulación del dedo índice y así sucesivamente. De esa misma forma sucede con las neuronas que controlan el movimiento muscular.

Aunque las neuronas en el cerebro hacen un efecto de espejo con el arreglo de las partes del cuerpo, no tienen el mismo efecto con el tamaño relativo de las partes del cuerpo. Por ejemplo, mientras nuestros brazos y piernas son mucho más grandes que nuestros pulgares y labios, ocupan mucho menos espacio en nuestro cerebro. Los dedos necesitan más espacio porque requieren muchas más neuronas para controlar las habilidades motoras finas y las sensaciones delicadas.

Nuestros otros sentidos tienen secuencias ordenadas similares en el cerebro. Por ejemplo, las neuronas involucradas en el proceso de escuchar están ordenadas por tono, similar a las teclas del piano. Asimismo, las neuronas responsables de la vista están ordenadas por sectores de nuestro campo de visión. Esto crea un reto interesante porque tenemos dos ojos que ven campos de visión sobrepuestos. Para compensar esto, el cerebro distribuye columnas alternas de neuronas a los ojos izquierdo y derecho.

El patrón general de neuronas en el cerebro está ya expuesto a muy temprana edad. En algunos casos, es crítico que una parte del cuerpo tenga la estimulación perfecta en tiempos específicos durante el desarrollo. Por ejemplo, si el ojo de un gato está cubierto durante el periodo crítico para que no ocurra ninguna estimulación, entonces el gato pudiese ser ciego en ese ojo para toda la vida. El gato pierde la vista porque las neuronas que de otra manera aceptarían información de ese ojo, están comprometidas al otro ojo. Mientras que cambios al cerebro son posibles, pueden ser limitados por experiencia pasada (anterior).

Interesantemente, si un dedo es amputado o el nervio del dedo es destruido, las neuronas que eran alocadas a ese dedo se redistribuyen a los dedos adyacentes. Por ejemplo, si el dedo índice se pierde, las neuronas se cambian para cubrir el pulgar y el dedo del medio. En contraste, si un músico decide practicar con un dedo más que con los otros dedos, el espacio alocado para ese dedo incrementa a expensas de los otros dedos.

El cerebro funciona como un librero con espacio de estantería limitado. Si tú necesitas agregar más páginas a algún libro, entonces el aumento de éstas necesita suceder a expensas de las páginas de otro libro, libros que estén cerca en la estantería.

Comportamientos o sentidos que se usan más, reciben una asignación de espacio más grande en el cerebro. Esto explica porque individuos que sean ciegos o sordos parece que tengan sensibilidad intensificada en otras áreas.

La práctica hace al maestro

Las neuronas hacen un número de conexiones increíble con otras neuronas. El cerebro de un adulto tiene alrededor de 100 mil millones de neuronas, y sólo una de estas neuronas puede hacer diez mil conexiones.

Inicialmente, las neuronas envían fibras a un área específica grande. Esas conexiones que son usadas repetidamente se vuelven más fuertes, mientras aquéllas que no son usadas pueden ser perdidas en un proceso llamado poda. Las neuronas están compitiendo constantemente unas con otras por áreas específicas. Con el paso del tiempo, cada neurona se vuelve responsable por un área considerablemente más pequeña.

Cambios positivos y negativos pueden ser reforzados. Por ejemplo, el uso excesivo de alcohol o drogas puede provocar cambios en las conexiones de neuronas. Ciertamente, la adicción a las drogas es probable que esté relacionada con los cambios en los circuitos neuronales causados por el uso de las drogas.

Dado que la experiencia altera el cerebro en ambas maneras, positiva o negativamente, es por ello que es tan importante vivir una vida agradable a Dios. Quizá ésta sea una de las razones por la que el apóstol Pablo amonestó a los cristianos en cuanto a cómo pensar: “Por lo demás hermanos, todo lo que es verdadero, todo lo honesto, todo los justo, todo lo puro, todo lo amable, todo lo que es de buen nombre; si hay virtud alguna, si algo digno de alabanza, en esto pensad.” Filipenses 4:8

El diseño de Dios en el cerebro

La organización y diseño de las células nerviosas en el cerebro humano es verdaderamente extraordinario. El cerebro continúa cambiando y adaptándose, así como reparándose a sí mismo, a lo largo de la vida. El cerebro sigue un plan general de desarrollo pero cambia también basado en la experiencia, estimulación y el ambiente. Aunque quizá sea parcial como un neurocientifico, yo creo que nada provee testimonio más grande que el cerebro para ver cómo somos “porque formidables, maravillosas son tus obras . . .” (Salmo 139:14).