Un equipo de investigadores ha encontrado un "motor de conciencia" en el cerebro, una región donde, al menos en los monos, incluso un pequeño arranque los hará despertar de la anestesia.
La conciencia es un misterio. No sabemos con certeza por qué las criaturas a veces están despiertas y otras dormidas, o qué mecanismos del cerebro son más importantes para un estado consciente. Sin embargo, en este nuevo documento, los investigadores descubrieron algunas pistas importantes. Usando electrodos en los cerebros de macacos despiertos y dormidos, así como macacos bajo diferentes formas de anestesia, el equipo encontró dos vías clave en los cerebros de los monos para la conciencia. Los investigadores también encontraron una región cerebral específica que parece activar esas vías, como un motor que podrían comenzar a usar algunos cables de puente altamente especializados. Esa región se conoce como el tálamo lateral central.
Pero eso no significa que hayan encontrado el asiento de la conciencia en el cerebro.
"Es poco probable que la conciencia sea específica de una ubicación en el cerebro", dijo Michelle Redinbaugh, una estudiante graduada en psicología de la Universidad de Wisconsin-Madison y autora principal del artículo, publicada el 12 de febrero en la revista Neuron.
Investigaciones anteriores ya han demostrado que mantenerse consciente implica una actividad que se extiende por todo el cerebro, pero el trabajo de su equipo demuestra que el tálamo lateral central probablemente juega un papel clave, dijo.
¿Qué significa "conciencia"?
Es importante comprender que, en el contexto de este estudio, "conciencia" se refiere más o menos a estar despierto.
"La palabra 'conciencia' tiene muchas definiciones", dijo Michael Graziano, neurocientífico de la Universidad de Princeton que no participó en el estudio. "Una forma de pensar acerca de la conciencia es desde una perspectiva clínica de vigilia, excitación y capacidad de respuesta a los estímulos. En ese sentido, las personas que duermen no son conscientes, y las personas en coma tampoco lo son".
Y no está del todo claro por qué o cómo las personas cambian de un estado a otro. Este estudio representa un "trabajo elegante" sobre ese tema difícil, según la neurocientífica de la Universidad de Minnesota Sarah Heilbronner, quien tampoco participó en la investigación.
Ese trabajo se centra en una pregunta estrecha: ¿qué hace que las personas se vuelvan conscientes?
"Sin embargo, hay una concepción diferente de la conciencia mucho más difícil de estudiar: la experiencia subjetiva que viene con algunos casos de procesamiento de información en el cerebro, el componente 'lo que se siente' de nuestra vida interior", dijo Graziano a Live Science . "Estudios como el presente no abordan este tipo de conciencia".
Un disparador en el cerebro
Heilbronner dijo que el estudio de los monos da seguimiento a un estudio anterior convincente que involucra a humanos.
En agosto de 2007, los investigadores de Weill Cornell Medical College en la ciudad de Nueva York publicaron un estudio innovador en la revista Nature. Uno de sus pacientes había pasado meses en un hospital en un "estado mínimamente consciente" después de una lesión cerebral traumática. El hombre no era consciente de su entorno, pero a veces se volvió más consciente y activo. Especulando que su condición podría involucrar cierta "falta de actividad" de redes importantes en su cerebro, implantaron electrodos que estimularon su tálamo central, y reportaron mejoras significativas en su nivel de conciencia.
En el nuevo estudio de los monos, Redinbaugh y su equipo llevaron las cosas mucho más lejos.
Usando electrodos, los investigadores enviaron pequeños impulsos eléctricos a diferentes áreas del cerebro de los monos cuando estaban dormidos o sedados usando varios tipos de anestesia. Sobre todo, los monos se quedaron dormidos. Pero enviar un impulso a una frecuencia específica al tálamo lateral central despertó a los monos, incluso con anestesia profunda, y les permitió experimentar el mundo.
"La evidencia convergente del sueño y las múltiples formas de anestesia es particularmente impresionante, ya que sabemos que tienen diferentes mecanismos de acción", dijo Heilbronner.
En otras palabras, no te duermes por las mismas razones por las que pierdes el conocimiento bajo anestesia, y las diferentes formas de anestesia funcionan de diferentes maneras.
Pero diferentes formas de anestesia y sueño "aparentemente convergen en este circuito en sus efectos sobre la conciencia", dijo Heilbronner.
Grabando en el cerebro de los monos cuando iban y venían entre estados conscientes e inconscientes, los investigadores redujeron la conciencia a dos ingredientes clave.
"La conciencia siempre coincidió con dos vías activadas", dijo Redinbaugh a Live Science.
Uno de estos circuitos críticos transporta información sensorial desde el tálamo hasta la corteza cerebral, la región del cerebro que realiza muchas formas de pensamiento complejo. Tanto ese circuito como otra vía, una "que lleva retroalimentación sobre predicciones, prioridades de atención y objetivos en la dirección inversa", necesita estar activa para que la conciencia funcione, dijo Redinbaugh.
El tálamo lateral central, concluyeron los investigadores, probablemente juega un papel clave en la activación y el mantenimiento de esas dos vías. Parece actuar como un disparador.
Esta investigación no es útil solo desde una perspectiva puramente científica, dijo Redinbaugh. Descubrir exactamente cómo funciona la conciencia podría ayudar a mejorar la anestesia y conducir a nuevos tratamientos para las personas con trastornos de la conciencia, como el hombre en el estudio de Weill Cornell Medical College.
Ese vínculo entre la actividad en el tálamo y la corteza es especialmente interesante para el tratamiento médico, dijo Heilbronner.
En comparación con el tálamo, "la corteza cerebral también es un objetivo más atractivo", dijo. Esto se debe a que los tratamientos no invasivos, como la estimulación magnética transcraneal, pueden alcanzar la superficie de la corteza, pero no pueden alcanzar el tálamo, que está enterrado en las profundidades del cerebro, justo por encima del tallo cerebral. "Quizás al construir un modelo de circuito como este, podríamos impactar de manera no invasiva a ambos", dijo Heilbronner.
A pesar de las posibilidades, hay razones para volver a verificar los hallazgos, dijo Laura Fernández, neurocientífica de la Universidad de Lausana en Suiza.
"Se hace en dos monos. Muy poca muestra", dijo Fernández a Live Science. "Sería bueno intentarlo en roedores con una muestra de mayor número". Los investigadores también deben verificar la ubicación de los electrodos colocados en el cerebro, para asegurarse de que realmente estén activando el tálamo lateral central y no otras regiones cerebrales cercanas, agregó Fernández.
Aun así, señaló, los resultados encajan perfectamente con los de un estudio reciente en roedores; ese documento, publicado en junio de 2018 en la revista //vanilla.tools/livescience/articles/YGExvsCXa4AWnp5ubygZY9Nature Neuroscience, sugirió que hay un "interruptor" de vigilia en algún lugar del tálamo.
