Se descubren neuronas gigantes asociadas a la consciencia

¿Cuál es la naturaleza de la consciencia? Este es uno de los grandes misterios de la psicología, las neurociencias y la filosofía de la mente, y aunque parezca curioso, la investigación sobre animales, cuya sensación de consciencia tiene que ser algo diferente a la nuestra, ha ayudado a esclarecerla.

De hecho, recientemente un equipo de investigadores del Instituto Allen de Ciencias Cerebrales liderado por Christof Koch ha divulgado el descubrimiento de tres neuronas gigantes que conectan gran parte del cerebro de los ratones; dichas neuronas podrían ser la base fisiológica de la consciencia, pero otros expertos se muestran en desacuerdo.

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Las tres neuronas gigantes

Christof Koch y su equipo realizaron una presentación ante miembros de la comunidad neurocientífica en la que expusieron la metodología y los resultados de sus investigaciones sobre la conectividad neuronal en cerebros de ratones.

El aspecto más destacado de su ponencia fue la identificación de tres neuronas gigantes que surgen de la estructura cerebral conocida como “claustro” y la conectan con buena parte del encéfalo. La más grande de las tres llega a rodear todo el cerebro, mientras que las otras dos también abarcan una porción importante de los hemisferios.

Según revelaron las imágenes tridimensionales obtenidas a partir de la investigación, estas tres células mantienen conexiones sinápticas sólidas con neuronas de muchas regiones diferentes del encéfalo. Esto sugiere que pueden cumplir un rol relevante en la coordinación de los impulsos electroquímicos del sistema nervioso central.

Sin embargo, por el momento no se ha confirmado la existencia de estas tres neuronas en otras especies animales, incluyendo los seres humanos, de modo que hay que ejercer una gran precaución al intentar generalizar las afirmaciones del equipo de Koch.

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¿Qué es el claustro?

El claustro es una capa de neuronas anexa a la cara inferior del neocórtex cerebral, muy cerca de la ínsula y de los ganglios basales; en ocasiones es considerado una parte de esta estructura. Su amplitud es irregular, midiendo varios milímetros en algunas zonas y mucho menos de un milímetro en otras.

Esta región del cerebro hace sinapsis con muchas estructuras corticales y subcorticales, incluyendo el hipocampo, fundamental para la memoria a largo plazo, y la amígdala, implicada en el aprendizaje emocional.

Las neuronas del claustro no sólo mantienen conexiones relevantes con otras partes del cerebro, sino que también están conectadas entre ellas de forma muy estrecha. Esto se ha asociado con el procesamiento uniforme de la estimulación que pasa por el claustro.

La propuesta del equipo de Koch

Basándose en sus investigaciones recientes y en otras en las que había colaborado con anterioridad, Koch defiende que la consciencia podría localizarse en el claustro, que ha constituido el foco principal de su carrera profesional.

Según la propuesta de este equipo, las tres neuronas gigantes que han hallado permitirían la coordinación de impulsos nerviosos en el claustro: asocian la recepción y el envío de señales desde esta estructura con la aparición de la consciencia, teniendo en cuenta la globalidad de esta transmisión y las funciones que se han atribuido al claustro.

Otra investigación relevante para esta hipótesis es la que realizó el grupo de Mohamad Koubeissi (2014) con una mujer afectada de epilepsia. Este equipo encontró que la estimulación del claustro mediante electrodos “desactivaba” la consciencia de la paciente, mientras que la interrupción de dicha estimulación hacía que la recobrara.

Metodología de la investigación

El equipo de investigación del Instituto Allen provocó la producción de proteínas fluorescentes en neuronas individuales originadas en el claustro de varios ratones. Para ello utilizaron una sustancia que, al estar presente en el organismo, causaba la activación de genes determinados.

Al propagarse a través de las neuronas objetivo, estas proteínas dotaban toda la extensión de estas células de un color distintivo. Posteriormente tomaron 10 mil imágenes de secciones de los cerebros y utilizaron software informático para crear mapas tridimensionales de las neuronas activadas.

Críticas a esta hipótesis

Diversos expertos en las neurociencias se han mostrado en desacuerdo con la propuesta del equipo de Koch. A modo general se ha criticado el localizacionismo de su hipótesis, que atribuye al claustro el rol principal en la consciencia humana sin sustentarse en una base investigativa sólida.

Para estudiar la veracidad de estos planteamientos, Chau y colaboradores (2015) llevaron a cabo un estudio con 171 veteranos de guerra que habían sufrido traumatismos craneoencefálicos. Encontraron que las lesiones en el claustro se relacionaban con una recuperación más lenta de la consciencia tras el daño, pero no con secuelas más graves a largo plazo.

Por el momento las pruebas a favor de la hipótesis de que el claustro es clave para la consciencia son poco concluyentes, especialmente cuando nos referimos a seres humanos. No obstante, las evidencias sí sugieren que esta estructura puede ser relevante para el control atencional a través de la conexión de distintas regiones de ambos hemisferios cerebrales.

Referencias bibliográficas:

Chau, A.; Salazar, A. M.; Krueger, F.; Cristofori, I. & Grafman, J. (2015). The effect of claustrum lesions on human consciousness and recovery of function. Consciousness and Cognition, 36: 256-64.

Crick, F. C. & Koch, C. (2005). What is the function of the claustrum? Philosophical Transactions of the Real Society of London B: Biological Sciences, 360(1458): 1271-79.

Koubeissi, M. Z.; Bartolomei, F.; Beltagy, A. & Picard, F. (2014). Electrical stimulation of a small brain area reversibly disrupts consciousness. Epilepsy & Behavior, 37: 32-35.