Monkey see Monkey do (Lo que hace la mano hace la tras)

El otro dia platicando con unos amigos me comentaron acerca de un pájaro que repite los cantos de otras aves para impresionar a su posible pareja. Ese pájaro era tan bueno, que hasta repetía los sonidos que hacían las cámaras fotográficas que había alguna vez escuchado. Después pensé que en la naturaleza hay mas ejemplos en los que se imitan diferentes conductas. Pues este tema me sirve para introducir la participación de Horacio David Heras Sandoval en NeuroCog que les presento a continuación.

Monkey see Monkey do (Lo que hace la mano hace la tras)

Una habilidad peculiar entre los primates, en especial los seres humanos, es la de imitar a sus semejantes, y en algunos casos a sus no semejantes. Esto lo podemos observar mucho en niños en etapas preescolares (e.g. imitando el ladrido del perro, la cara del padre o la madre, los ojitos o trompitas de los abuelos, posteriormente las palabras y más despliegues conductuales, propios del grupo social al que pertenecen). La imitación es algo recurrente en nuestra especie, hasta los pasatiempos incluyen la demostración de esta habilidad para asombrar y divertir a los demás. También imitar se convierte en una forma de aprender tareas y adquirir nuevo conocimiento. Pero qué regiones del cerebro o que sustrato neural está detrás de esta estrategia conductual?

 

 

Neuronas espejo

La pregunta hecha arriba fue respondida en parte en los 1990’s al encontrarse un grupo de neuronas con función específica llamadas espejo o especulares, en la corteza prefrontal y área parietal, a través de registros de actividad eléctrica, en el cerebro de los macacos. El nombre de neuronas espejo se debe a que disparan tanto cuando se ejerce una acción sobre un objeto, como si se observa la acción sobre el mismo objeto.

 

 

¿Y en humanos existen?

Pues aunque no se puede demostrar la existencia de las neuronas espejo directamente, como en los macacos, se puede considerar su presencia en ciertas áreas, que se activan en respuesta a efectos que podrían resultar de actividad de neuronas espejo. Por ejemplo, la corteza Parietal (CP) se cree que incluye neuronas espejo, debido a que es un área que se ha expandido recientemente en la evolución, y se sugiere que puede ser importante en funciones cognitivas con importancia social, como la imitación. La CP además integra impulsos visuales, motores y somatosensoriales involucradas en movimiento de objetos, además las lesiones en la corteza parietal dañan la capacidad para imitar. El área de Broca (AC), aunque ha tenido resultados contrastantes, también puede sustentar este tipo de neuronas, ya que esta área tiene mayor actividad en algunas tareas de imitación, en comparación con tareas de no imitación, como se ha demostrado por estimulación transmagnética (TMS) e imagenología funcional por resonancia magnética (fMRI). El surco temporal superior (STS) posterior (STSp) es un punto de convergencia de estimulo proveniente del área de procesamiento de movimiento de la corteza visual y la vía de caracterización de contenido de la rama ventral, también tiene una gran conexión con la corteza orbitofrontal y la amígdala; además en los macacos hay células en el STS que responden a la vista de dirección de la vista, cara y movimiento ocular. En suma se cree que las neuronas espejo se localizan en la corteza premotora ventral y la corteza parietal inferior (en el surco intraparietal, IPS), y reciben impulsos visuales de la corteza posterior, a través del STS y la unión temporoparietal formando así el “sistema de neuronas espejo”.

 

 

Toda una especulación acerca de las especulares.

De manera importante Victor Gallese ha recolectado suficientes datos acerca del funcionamiento de estas neuronas y las regiones implicadas, tanto en macacos y humanos, con la “capacidad de leer la mente” (pero no esa que están pensando, no) en el marco de la teoría de la mente (ToM, en inglés), propuesta por Premack y Woodruff en 1978, según la cual los seres humanos (y probablemente primates, en su propio contexto) tenemos la capacidad de comprender los estados mentales de los otros, como creencias, deseos e intenciones, y apreciar que tanto difieren de los nuestros. Tres regiones cerebrales estarían implicadas de manera importante en la ToM: la corteza prefrontal medial, el STSp y el polo temporal. Además, otras estructuras relacionadas con la empatía (importante en la ToM) serían la ínsula y la corteza del cíngulo anterior.

Un aspecto interesante de la ToM, es el valor evolutivo que tendría, pues esto supondría un comportamiento conservado a través de las diferentes ramas filogenéticas de vertebrados (principalmente mamíferos) que permitiría a los organismos predecir un estado mental/conductual/cognitivo de otros organismos, que a su vez permitiría obtener más pistas del mundo y actuar en consecuencia. Sin embargo a pesar de los diferentes estudios en diferentes organismos, desde cuervos a primates no-humanos, ha sido difícil esclarecer si en especies diferentes de la humana hay ToM.

 

 

 

Una explicación para el Autismo

La existencia de ToM en humanos es clara y diferentes pruebas de ToM, como la prueba de Sally y Ann, o la de los cuatro dulces (que se basan en la falsa creencia de la realidad) han demostrado que la ToM se encuentra desarrollada en los seres humanos a partir de los 5 años y podría decirse que antes de la edad de 5 años (en experimentos modificados para infantes, no-verbales). Sin embargo en personas con lesiones cerebrales o que presentan Autismo, esta habilidad se ve afectada.

En lo que refiere al autismo, una hipótesis que trata de explicar la psicopatología del autismo, no sin tomar en cuenta las implicaciones de sus postulados, es precisamente la “hipótesis de las neuronas espejo en el autismo”. Algunos puntos que ayudan a postular esta hipótesis son: 1) La ToM se puede desarrollar en base a una función intacta de “comparación de lo propio y lo no-propio”. Entendiendo las intenciones de los otros, en el contexto de la memoria, permite la retro-dicción de memorias y pensamientos asociados. 2) Las neuronas espejo pueden funcionar en la comparación de lo propio y lo no-propio para la codificación de la acción. También pueden codificar la relación entre la meta y un objeto, permitiendo la formación de representaciones intencionales. 3) la disfunción en la neuronas espejo puede explicar tanto la ecolalia (hiperactividad), así como fallas en generar imitación en progreso, necesaria para desarrollar ToM.

Además Rogers y Pennington, ya en 1985, sugerían que en el autismo había una alteración biológica que restringía la capacidad de los niños a formar y coordinar representaciones sociales de sí mismos, y de otros, a niveles de complejidad incrementada, a través de procesos de representaciones de forma cruzada y a morfas, lo que les impide hacer imitaciones y afecta sus habilidades sociales comunicativas y afectivas.

Alguna de la evidencia que favorece la hipótesis de las neuronas espejo en psicopatología del autismo son los estudios de Nishitani, Avikainen y Hari de personas con síndrome de Asperger (SA, una variante del autismo) en donde se evaluaba la capacidad para imitar gestos por electromiografía y fMRI, donde las personas con SA tenían dificultadas para imitar los gestos y una actividad menor en el área de Broca. Además la reducción en la actividad del área de Broca se relaciona con la severidad del autismo. Igualmente se vio que el registro de la estimulación transmagnética de la corteza premotora estaba comprometido en niños con autismo, al mirar una acción blanco, y que esto dependía de la dirección cómo se les presentaba la acción. Otras regiones con una actividad disminuida en el autismo son el lóbulo temporal, la amígdala y el STSp. Todas estas regiones comprenden el sistema de neuronas espejo y a su vez sustentan la existencia de la ToM.

Como vemos hay suficiente evidencia que favorece la existencia de las neuronas espejo en el cerebro humano, su papel en la comprensión de las acciones de otros y sus disfunción en patologías como el autismo, sin embargo la necesidad por un método más preciso para su identificación y evaluación de su función en el cerebro humano es muy importante. La gran cantidad de estudios acerca de estas neuronas son un ejemplo de cómo neuronas con una función tan específica pueden tener un papel importantísimo en funciones tan complejas como procesos de integración de conocimiento social, perceptual, informativo y emocional.

Referencias

Phil. Trans. R. Soc. B (2007) 362, 659–669

Nature reviews, neuroscience, volume 3, june 2002, 463-471

Annu Rev Psychol. 2009;60:87-113.

Autism Res. 2008 Apr;1(2):73-90.