Neuronas espejo: El mecanismo neuronal que nos permite comprender a los demás
Comencemos con un ejemplo. Mar mira a María coger una taza de café. Mar comprende lo que está haciendo María, y también entiende por qué lo está haciendo. La taza está llena de café. Después de cogerlo, casi con toda seguridad, María se llevará la taza a la boca y se beberá el café. Mar puede entender de inmediato lo que está sucediendo. La pregunta es: ¿cómo entiende Mar la acción de María? ¿Y cómo puede entender su intención?
Hace tan solo una década, tanto la comprensión de la acción como la de la intención se atribuyeron a procesos inferenciales. Estos son el resultado de un proceso de pensamiento inferencial, en el que la información se organiza en grandes unidades temáticas, por así decirlo, que nos permiten asociar la información textual con la información que tiene nuestra memoria. Son procesos similares a los necesarios para resolver un problema lógico: un sofisticado sistema cognitivo en el cerebro de Mar procesa la información sensorial y, comparándola con sus experiencias pasadas, le permite a Mar entender lo que está haciendo María y por qué lo está haciendo.
No hay duda de que las operaciones inferenciales son necesarias para comprender algunas situaciones, especialmente cuando el comportamiento que observamos es complejo o extraño. Sin embargo, un descubrimiento realizado a principios de la década de 1990 ha demostrado que existe otro mecanismo que puede ayudarnos a comprender las acciones e intenciones de una manera más simple e inmediata. Este mecanismo se basa en un tipo específico de neuronas llamadas «neuronas espejo«, Annual Review of Neuroscience», 27, 2004.
Qué son las neuronas espejo
Las neuronas espejo son una clase particular de neuronas, descubiertas originalmente en un sector de la corteza motora del mono (área F5), que se activan cuando el mono realiza una acción específica y al observar a otro individuo (mono u hombre ), realiza una acción similar. En cambio, no «disparan» en respuesta a la simple presentación de alimentos u otros objetos que pueden ser de interés para el mono
Además del área F5, también se han descrito neuronas espejo en el lóbulo parietal inferior (IPL). Esta región recibe información visual de la corteza del surco temporal superior (STS) y envía información a la corteza premotora ventral, incluida el área F5. Las neuronas STS responden a la observación de acciones realizadas por otros pero no poseen propiedades motoras. Por lo tanto, el sistema cortical de las neuronas espejo está formado por dos regiones principales: la corteza premotora ventral y el lóbulo parietal inferior.
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Las neuronas espejo y la comprensión de la acción
¿Cuál es el mecanismo que permite a una persona comprender lo que otros están haciendo sin procesos inferenciales? La hipótesis más aceptada es la siguiente: Mar conoce las consecuencias de su acto motor, por ejemplo, el del agarre. Entonces, cuando sus neuronas espejo, que codifican para agarrar, se activan al ver a María agarrar un objeto, Mar se da cuenta de inmediato de que María está cogiendo algo.
¿Qué evidencia hay a favor de este mecanismo? Con mayor frecuencia en el campo de la neurociencia, la forma más utilizada para establecer la función de un sistema neural es destruirlo y examinar los déficits consiguientes. En el caso de las neuronas espejo, este método operativo no se ha aplicado ya que la destrucción del sistema podría haber producido un déficit cognitivo generalizado.
En cambio, se adoptó una estrategia diferente. Las respuestas de las neuronas espejo se estudiaron en una serie de experimentos en los que el mono tenía que comprender el significado de un acto motor sin poder verlo ni escuchar sonidos.
Si las neuronas espejo realmente medían la comprensión de la acción, su activación debería reflejar el significado de la acción y no sus características visuales.
Se han realizado dos experimentos. En el primero, el mono escuchó el sonido que típicamente acompaña a una acción. En el segundo vio el comienzo de un acto motor, pero no su conclusión, oculto por una pantalla. Sin embargo, pudo deducir la razón de la acción, ya que se demostró que había comida detrás de la pantalla (E. Kohler et al., Escuchar sonidos, comprender las acciones …).
Los resultados mostraron que las neuronas espejo se activaron en ambas circunstancias. Por lo tanto, no es la información visual lo que cuenta para activar las neuronas espejo, sino el significado de la acción vista, escuchada o pensada.
El mecanismo de las neuronas espejo en humanos
El mecanismo espejo existe en humanos. La evidencia de esto proviene de estudios de neurofisiología (EEG, E. Kohler et al., Audición de sonidos, comprensión de acciones …, cit.; EL Altschuler, A. Vankov, V. Wang, VS Ramachandran, JA Pineda, Person see, person do: correlatos electrofisiológicos corticales humanos de mono ver mono do cell , «Social Neuroscience», 1997; MEG, S. Cochin, C. Barthelemy, B. Lejeune, S. Roux, J. Martineau, Percepción del movimiento y actividad EEG en humanos adultos , «Electroencefalografía y neurofisiología clínica», 107, 1998; TMS, R. Hari, N. Forss, S. Avikainen, S. Kirveskari, S. Salenius, G. Rizzolatti, Activación de la corteza motora primaria humana durante la observación de la acción: un estudio neuromagnético , «Proceedings of the National Academy of Sciences of USA», 95, 1998; L. Fadiga, L. Fogassi, G. Pavesi, G. Rizzolatti, Facilitación motora durante la observación de la acción: un estudio de estimulación magnética , «Journal of neurophysiology», 73, 1995; AP Strafella, T. Paus, Modulación de la excitabilidad cortical durante la observación de la acción: un estudio de estimulación magnética transcraneal , «NeuroReport», 11, 2000) y de estudios de imágenes cerebrales (PET; fMRI, ver M. Gangitano, FM Mottaghy, A Pascual-Leone, modulación específica de fase de la salida del motor cortical durante la observación del movimiento, «NeuroReport», 12, 2001). En particular, los estudios de imágenes cerebrales han demostrado que las regiones que conforman el sistema de neuronas espejo son esencialmente las mismas que las descritas en el mono.
Las áreas que poseen el mecanismo espejo en humanos tienen una organización somatotópica (M. Fabbri-Destro, G. Rizzolatti, El sistema espejo en monos y humanos , «Fisiología» 23, 2008). Es decir, hay áreas para comprender los actos motores hechos a mano, áreas para comprender las acciones realizadas con la boca y áreas para comprender las acciones realizadas con el pie.
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Comprender la intención
Las acciones voluntarias son una manifestación externa de una intención de actuar generada internamente. El problema de la intencionalidad siempre se ha considerado un problema filosófico. Estudios recientes han podido demostrar que existe un mecanismo neural relativamente simple que subyace tanto en la intención de la persona que actúa como en la comprensión de la intención que subyace en las acciones de los demás.
Comprender la intención en el mono
El experimento que indica cuál es la base neural de la intención motora es el siguiente. Algunos monos han sido entrenados para agarrar el mismo objeto con dos propósitos diferentes. En un caso, el mono tuvo que agarrar un pedazo de comida para ponerlo en un recipiente, en el otro para comerlo. El acto motor inicial (agarre) fue el mismo, mientras que el objetivo final fue diferente. Se examinó si la intención diferente subyacente a las dos acciones se reflejó en la descarga neural subyacente al acto motor común (L. Fogassi et al., Lóbulo parietal … , Cit.).
El estudio se realizó en neuronas IPL. Los resultados mostraron que cerca de dos tercios de las neuronas IPL que codifican el acto motor de agarre, se descargan con diferente intensidad dependiendo del propósito final de la acción (‘neuronas con restricción de acción’). El objetivo más probable de esta organización es permitir una ejecución fluida de la acción. De hecho, la neurona que codifica un determinado acto motor facilita que otras neuronas de la cadena «lleven a la boca» o «pongan en un recipiente».
Muchas neuronas con acción limitada están equipadas con un mecanismo de espejo. Por lo tanto, sus propiedades se estudiaron en las dos condiciones del estudio anterior. Sin embargo, el mono no debía actuar, sino sólo observar al experimentador que agarró y colocó la comida en un recipiente o se la llevó a la boca.
Los resultados mostraron que la mayoría de las neuronas estudiadas se activan de manera diferente dependiendo de si el acto motor inicial cae en una u otra acción. ¿Qué significa eso? El comportamiento motor de las neuronas de una cadena muestra que la descarga de la neurona ‘con restricción de acción’ se prolonga si el acto motor de agarre se inserta en la acción apropiada, mientras que se detiene si se inserta en la acción inapropiada. Por lo tanto, cuando una neurona de agarre “limitada por la acción” se activa por la observación de otra, su descarga, activa toda la cadena de actos motores que forman la acción en la que se inserta. De esta forma, el observador logra tener toda la representación de la acción que el agente pretende hacer. Por lo tanto, el observador comprende la intención del agente.
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Comprender la intención en humanos
Hay evidencia de que existe un mecanismo similar también en humanos. Varios experimentos prueban esto.
Los resultados más interesantes provienen de la comparación entre las condiciones ‘acción’ e ‘intención’. Esta comparación mostró que cuando los sujetos tenían elementos para comprender la intención del agente, había un marcado aumento en la actividad del sistema de neuronas espejo y, en particular, de la base de la circunvolución frontal inferior del hemisferio derecho.
En conclusión, los datos del mono y los del hombre muestran que la intención subyacente a la acción realizada por otros, puede reconocerse gracias al sistema de neuronas espejo. Por supuesto, esto no implica que no haya otros mecanismos, también de tipo inferencial. Estudios recientes (L. Cattaneo, M. Fabbri-Destro, S. Boria, C. Pierracini, A. Monti, G. Cossu, G. Rizzolatti, Deterioro de las cadenas de acciones en el autismo y su posible papel en la comprensión de la intención, «Procedencia de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU.», 104, 2007) sugieren que la dicotomía entre el mecanismo ‘espejo’ y las capacidades inferenciales puede explicar los déficits presentes en ciertas patologías como el autismo, donde, a la incapacidad de comprender experimentalmente los otros e interactuar con ellos (deficiencia del mecanismo ‘espejo’) está asociado (al menos en pacientes con inteligencia preservada) con capacidades inferenciales normales.
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