Casos de pacientes amnésicos que han contribuido al entendimiento de como funciona la memoria.

La memoria es una función cerebral vital que nos permite adquirir, retener y recuperar información. A través de la investigación en pacientes amnésicos, como el famoso caso de HM, hemos aprendido mucho sobre cómo funciona la memoria en el cerebro humano. HM sufrió daño en el hipocampo durante una operación quirúrgica y perdió la capacidad de formar nuevos recuerdos declarativos, pero mantuvo la memoria procedimental y otras funciones cognitivas intactas. El cirujano responsable de la operación fue William Beecher Scoville, un destacado neurocirujano estadounidense que buscaba tratar la epilepsia de Molaison.

La cirugía fue exitosa en reducir las convulsiones, pero también resultó en la pérdida de la capacidad de Molaison para formar nuevos recuerdos. En la década de 1950, la neuropsicóloga canadiense Brenda Milner realizó un estudio detallado sobre la memoria de Molaison. El artículo describe las pruebas específicas que se utilizaron para evaluar la memoria de Molaison, incluyendo la prueba de memoria de figuras complejas y la prueba de retención de nombres.

Los patrones de memoria a largo plazo que se observaron en Molaison incluyeron su incapacidad para recordar información recién aprendida y la duración limitada de su memoria a largo plazo. El artículo es notable porque ayudó a establecer la importancia del hipocampo en la formación de nuevos recuerdos a largo plazo. Los hallazgos de Milner y su trabajo con Molaison han sido fundamentales para nuestra comprensión actual de la memoria y la cognición, y han sido citados en numerosas publicaciones científicas a lo largo de las últimas décadas. En resumen, el caso de HM y la investigación de Milner sobre Molaison han contribuido significativamente a nuestra comprensión de la memoria y cómo funciona en el cerebro humano.

Otros casos...

Aunque HM es el caso más conocido, también hay otros pacientes amnésicos que han ayudado a profundizar en nuestro conocimiento de la memoria. Uno de estos casos es el de Clive Wearing, un músico británico que contrajo una enfermedad viral que dañó su hipocampo y otras regiones cerebrales importantes para la memoria. A diferencia de HM, Wearing no solo perdió la capacidad de formar nuevos recuerdos declarativos, sino que también perdió la capacidad de retener información a corto plazo y experimentó amnesia anterógrada y retrógrada. Después de su enfermedad viral, Wearing no pudo recordar nada de su pasado, ni siquiera su esposa o sus hijos. Sin embargo, su amor por la música nunca se desvaneció. A menudo se le veía cantando y tocando el piano en su casa, aunque no podía recordar haber hecho música solo unos minutos antes. Su capacidad musical se mantuvo intacta debido a su memoria procedimental, que se encarga de recordar cómo hacer tareas automatizadas, como tocar un instrumento musical.

Otro caso interesante es el de EP, un paciente que sufrió daño en el hipocampo y otras regiones cerebrales durante un episodio de encefalitis. EP tiene dificultades para formar nuevos recuerdos declarativos, pero puede retener información a corto plazo y tiene una memoria procedimental intacta. Además, a diferencia de HM y Wearing, EP tiene una capacidad relativamente buena para recordar eventos que ocurrieron antes de su lesión. De forma interesante, los investigadores descubrieron que EP todavía podía aprender cosas nuevas, pero no podía recordar haber aprendido. En una prueba, se le dio una tarea de memoria en la que debía recordar una lista de palabras. Aunque no pudo recordar las palabras cuando se le preguntó después, su desempeño mejoró cada vez que se le presentó la lista. Este fenómeno se conoce como aprendizaje implícito y es un ejemplo de cómo la memoria procedimental puede ayudarnos a aprender nuevas habilidades sin que nos demos cuenta

Estos casos de pacientes amnésicos nos muestran la complejidad de la memoria y cómo diferentes regiones del cerebro trabajan juntas para crear, almacenar y recuperar recuerdos. Además, estos casos resaltan la importancia de la investigación en pacientes para comprender mejor cómo funciona la memoria en el cerebro humano.

La investigación en memoria es un campo emocionante y en constante evolución, y hay muchas oportunidades para que los jóvenes se involucren. Por ejemplo, podrían estudiar cómo la actividad cerebral se correlaciona con la formación de nuevos recuerdos en sujetos sanos, o cómo la plasticidad cerebral puede ayudar a los pacientes con daño cerebral a recuperar la función de la memoria.

En resumen, los casos de pacientes amnésicos como HM, Wearing y EP son ejemplos poderosos de cómo la investigación en pacientes puede ayudarnos a comprender mejor cómo funciona la memoria en el cerebro humano. Esta es una fascinante área de investigación que ofrece muchas oportunidades para que los jóvenes se involucren y contribuyan a expandir nuestro conocimiento sobre la memoria.

Corkin, S. (2002). What’s new with the amnesic patient H.M.? Nature Reviews Neuroscience, 3(2), 153-160. doi: 10.1038/nrn726

Squire, L. R., & Zola-Morgan, S. (1991). The medial temporal lobe memory system. Science, 253(5026), 1380-1386. doi: 10.1126/science.1896849

Milner, B. (1957). Effects of different brain lesions on card sorting: The role of the frontal lobes. Archives of Neurology and Psychiatry, 78(3), 277-296. doi: 10.1001/archneurpsyc.1957.02330330017003

Scoville, W. B., & Milner, B. (1957). Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry, 20(1), 11-21. doi: 10.1136/jnnp.20.1.11

Rosenbaum, R. S., Priselac, S., Köhler, S., Black, S. E., Gao, F., Nadel, L., & Moscovitch, M. (2000). Remote spatial memory in an amnesic person with extensive bilateral hippocampal lesions. Nature

Las lesiones cerebrales

Como fiel creyente de que yo soy la suma de mis neuronas, uno de mis más grandes temores es padecer algún padecimiento que resulte afectando a mi cerebro, principalmente las lesiones cerebrales. 

Las lesiones cerebrales son áreas anormales de daño o destrucción de tejido en el cerebro. Los efectos de las lesiones cerebrales pueden variar de leves a graves, según la ubicación y el tamaño de la lesión. Una de las causas más comunes de lesiones cerebrales es el accidente cerebrovascular. Un accidente cerebrovascular ocurre cuando se interrumpe el suministro de sangre a una parte del cerebro, lo que provoca daños en los tejidos o la muerte. Los efectos de un accidente cerebrovascular pueden variar según la ubicación de la lesión. Por ejemplo, una lesión en la corteza motora primaria puede provocar debilidad o parálisis en un lado del cuerpo, mientras que una lesión en el lóbulo occipital puede provocar alteraciones visuales. Otra causa común de lesiones cerebrales son los tumores cerebrales. Estos pueden ser benignos o malignos, y pueden originarse dentro del cerebro o diseminarse al cerebro desde otras partes del cuerpo. Los tumores cerebrales pueden causar una variedad de síntomas, según la ubicación y el tamaño del tumor. Por ejemplo, un tumor en el lóbulo frontal puede causar cambios en la personalidad y el comportamiento, mientras que un tumor en el cerebelo puede causar problemas muy visibles de coordinación y equilibrio.

Las infecciones, como la meningitis y la encefalitis, también pueden causar lesiones cerebrales. Estas infecciones pueden causar inflamación e hinchazón en el cerebro, lo que provoca daño o destrucción del tejido cerebral. Los síntomas de infecciones cerebrales pueden incluir fiebre, dolor de cabeza y confusión, así como convulsiones, coma y muerte.

Los traumatismos, como una lesión en la cabeza, también pueden causar lesiones cerebrales. La lesión cerebral traumática (TBI, por sus siglas en inglés) puede variar desde una conmoción cerebral leve hasta una lesión cerebral grave. Los síntomas de TBI pueden incluir dolores de cabeza, mareos y dificultad para pensar, así como problemas más graves como convulsiones, coma y daño cerebral permanente.

Finalmente, ciertas enfermedades, como la esclerosis múltiple (EM) y la enfermedad de Alzheimer, pueden causar lesiones cerebrales. La EM es una enfermedad que afecta la vaina de mielina que rodea las fibras nerviosas del cerebro y la médula espinal. El daño a esta vaina puede causar una amplia gama de síntomas, que incluyen debilidad, entumecimiento y problemas de coordinación y equilibrio. La enfermedad de Alzheimer es un trastorno cerebral progresivo que causa pérdida de memoria, problemas con el pensamiento y el razonamiento y cambios en el comportamiento.

En conclusión, las lesiones cerebrales pueden ser causadas por una variedad de factores, incluidos accidentes cerebrovasculares, tumores, infecciones, traumatismos y enfermedades. Los efectos de las lesiones cerebrales pueden variar de leves a graves, según la ubicación y el tamaño de la lesión. Las opciones de tratamiento para las lesiones cerebrales dependen de la causa subyacente y pueden incluir cirugía, radioterapia y medicamentos. Es importante buscar atención médica si sospechas que tu o alguien que conoces tiene una lesión cerebral.

La reserva cognitiva en el envejecimiento, o de cómo aprender otro idioma puede alargarte los años de claridad mental

De acuerdo a datos del Banco Mundial, a principios de los 60s la esperanza de vida en México era alrededor de los 60 años, mientras que actualmente es alrededor de los 75 (años). Aunque seguimos por debajo de otros países como Japón cuya esperanza de vida es alrededor de los 85 años, en la actualidad en México vivimos 15 años más que cuando sonaba Elvis con su hit “Es ahora o nunca” en la radio (https://youtu.be/Uwelrtb8Oho).

Pero, ¿de qué nos sirve alargar la vida si no podemos vivirla plenamente? De acuerdo a un estudio de Timothy Salthouse de la Universidad de Virginia publicado en el 2009 (Salthouse, T. A. (2009). When does age-related cognitive decline begin?. Neurobiology of aging, 30(4), 507-514), llegamos a nuestra cúspide cognitiva alrededor de la segunda y tercera década, y de ahí para abajo. En dicho artículo, que a la fecha ha acumulado alrededor de 2 mil citas, Salthouse aclara que no todas nuestras facultades cognitivas empiezan a decaer en la juventud, ya que algunas, como nuestro manejo del vocabulario, siguen incrementándose incluso hasta la sexta década.  Desafortunadamente, a partir de esa misma década el deterioro en las facultades cognitivas fluidas empieza a ser más pronunciado.

¿Hay esperanzas?

Una pregunta fundamental entonces es, ¿podemos hacer algo para prolongar lo más posible nuestra salud cognitiva? Estudios recientes sugieren que sí. Ellen Bialystok de la Universidad de York, en Toronto, publicó un artículo de opinión en el que muestra información sobre el efecto positivo que tiene el aprender un segundo idioma, sobre lo que se conoce como la “reserva cognitiva” (Bialystok, E. (2021). Bilingualism: Pathway to cognitive reserve. Trends in cognitive sciences, 25(5), 355-364). El término de reserva cognitiva se refiere a la disociación entre el nivel cognitivo y la integridad cerebral. De tal manera que un mayor deterioro de la integridad cerebral no va acompañado de un deterioro cognitivo equivalente. Es decir, Bialystok defiende que un deterioro en la integridad cerebral resultaría en un menor deterioro cognitivo si se aprende un segundo idioma.  Ella discute cuatro puntos para defender su opinión: (I) los bilingües presentan mejor desempeño cognitivo que lo que se podría predecir por la integridad cerebral en adultos mayores, (II) los bilingües presentan síntomas de demencia a mayor edad, (III) los bilingües requieren tener más daño cerebral para el mismo nivel de demencia que los monolingües, y finalmente (IV) una vez que se manifiesta la demencia en los bilingües, esta progresa más rápido, ya que dichos pacientes son mayores y tienen más deterioro cerebral.

Desempeño cognitivo y el efecto de la reserva cognitiva debido por ejemplo a aprender un segundo idioma

Habrá que ponerse a aprender otro idioma, pero de ¡ya!

Tal vez todas estas evidencias que sugieren realmente que aprender un segundo idioma es benéfico para que no se nos amuele tan rápido nuestra mente con la edad, nos puede ayudar a tomar la decisión de retomar esas clases de inglés, o francés o el idioma que más se nos antoje. Después de todo, el aprender ese idioma no solo nos ayudará a la salud cognitiva per se, sino que tal vez nos dé el último empujón para viajar a algún país que nos gustaría visitar, en el que se hable esa lengua recién aprendida. Total, hay que apresurarnos antes de que se nos olvide que hay que gozar la vida, como diría el gran Elvis… ¡ It´s now or never!

¿Ver para creer?

En esta ocasión voy a compartir un ensayo muy didáctico de Amanda Chirino sobre el problema de ceguera al cambio, espero les guste.  

La Ceguera al Cambio

Después de haber invertido gran parte de mi vida en ver Los Simpson, no podría más que sorprenderme al consultar la página www.moviemistakes.com y encontrar que se reportan alrededor de 1375 errores de continuidad en la serie. Es decir, que de las 1375 ocasiones en que un personaje u objeto aparecía en una escena y desaparecía de forma súbita y sin razón a la siguiente escena o bien cambiaba de posición o color sin justificación, yo no me percataba de que esto estuviera ocurriendo; y al ser una fiel seguidora de la serie, no podría decir que esto se debió precisamente a mi falta de atención a algún capítulo que veía por tercera ocasión.

Pero, ¿cómo puede ser posible que después de tantos años no me haya percatado de estos detalles? Bueno, analizándolo un poco más, esto no es algo muy sorprendente, pues la mayoría de las persona consideramos que nuestro sistema visual es infalible y suponemos que poseemos un acceso ilimitado a la información visual, probablemente porque tenemos la sensación de que la visión nos da un acceso fácil e inmediato a todo lo que hay en el mudo externo. Sin embargo, la idea de que nuestras capacidades de abstracción visual nos permiten distinguir cada cambio que se produce en el entorno no es del todo correcta, lo que se hace evidente en los “errores” de la vida cotidiana, desde pasar por alto faltas de continuidad en una serie de televisión, hasta aparatosos accidentes aéreos, como el del Airbus francés AT320-111 que se estrelló por lo que se supone fue un error del piloto al omitir un cambio en la señal de la computadora que controlaba el vuelo.  

Para explicarse este fenómeno denominado “ceguera al cambio”, Daniel T Levin y Daniel J Simons de la Universidad de Cornell en Nueva York, llevaron a cabo un experimento en 1977 titulado “Failure to detect changes to attended objects in motion pictures” en la revista  Psychonomic Bulletin & Review, 4(4), 501-506, en el que pretendieron probar que la “ceguera al cambio” no solo ocurría en los objetos  con una ubicación azarosamente elegida en una escena, sino también en los objetos que ocupaba el mayor centro de atención.

¿Y qué hicieron?

Bueno, estos investigadores construyeron dos películas de corta duración, la primera consistía en dos mujeres que conversaban en un restaurante, la primera escena mostraba a ambas actrices conversando, posteriormente se hacía un close up a cada una de ellas y finalmente se les mostraba de nuevo a ambas. Entre cada escena se introdujeron 9 cambios a los elementos de la misma, que iban desde cambios en el color de los platos, hasta cambios en los accesorios que portaban las actrices. La segundo película mostraba a una persona que se levantaba de un escritorio a contestar el teléfono. Durante esta película se cambio de actor entre la escena en  que la persona se levanta del escritorio y la escena en donde contestaba el teléfono.

Cada película fue mostrada a un grupo de sujetos, pidiéndoles solamente que prestaran mucha atención. Después de la primera película se les preguntó a los sujetos si habían notado alguna diferencia entre una escena y otra, que consistiera en que la posición del cuerpo, la ropa o los objetos hubieran cambiado súbitamente. En caso de que contestaran que sí, se les pedía que describieran cual había sido el cambio. Finalmente se les informaba cuales eran los cambios que existían entre cada escena y se les presentaba la película por segunda ocasión para que reportaran los cambios que hubieran detectado. En lo que respecta a la segunda película, se les pidió a los sujetos que hicieran una breve descripción de la misma, y solamente en caso de que en esta descripción mencionaran el cambio de actor, el experimentador les preguntaba de manera directa si se habían percatado de ello.

¿Y las personas notaron los cambios en las escenas?

Después de presentar la primera película, solamente 1 sujeto logró notar 1 solo cambio de los 9, y por cierto su descripción del mismo fue algo vaga; cuando se puso la película por segunda ocasión los sujetos detectaron en promedio 2 de los 9 cambios presentados. Respecto a la segunda película, solamente el 33% de los sujetos se percataron del cambio de actor, aunque los sujetos que no se percataron de este cambio reportaron una descripción sumamente detallada de otros aspectos de la película.  

¿Y qué significa esto?

Esto significa que hemos estado sobrevalorando un poco las capacidades atencionales de nuestro sistema visual. Es interesante mencionar que cuando Levin, Momen y Drivdah (2000) explicaron este experimento a 300 estudiantes de psicología el 76.3% de ellos aseguró que hubieran notado los cambios en la primera película y el 90.5% tenían la firme convicción de que hubieran notado el cambio de actor durante la segunda película, lo que nos sugiere que la “ceguera al cambio” viene acompañada de una “ceguera a la ceguera al cambio”.

Ahora bien, ¿por qué nuestro sistema de atención visual no es tan infalible como creemos? Una posible explicación reside en que la atención es un proceso limitado, debido a que el cerebro no tiene la capacidad de procesar por completo toda la información que recibe, siendo por ello, tan útil para la explicación de este proceso la metáfora de generar un foco atencional. El punto es que los cambios, incluso los más notorios y que se encuentran dentro del foco atencional de un escena, pueden no ser notados, especialmente cuando la información espacio-temporal sugiere continuidad (como en la película), por lo tanto, tal como mencionan Levin y Simons (1997),  pareciera que atender a una escena es necesario pero no suficiente. Aun cuando prestamos atención a los objetos puede que no nos formemos una representación completa de ellos; a menos que las propiedades de cada objeto en la escena sean intencionalmente codificadas a través de un procesamiento en serie de cada uno de los elementos de la escena, que finalice cuando el proceso de búsqueda encuentre aquellos elementos que han cambiado. Lo anterior, parece poco probable de hacerse en el breve tiempo en el que se cambia de una escena a otra para generar la sensación de continuidad; lo que significa que probablemente siga viendo nuevas temporadas de Los Simpson sin darme cuenta que Maggie ha desaparecido abruptamente de la escena.  

¿Te estabas apresurando o rezagando?, o el efecto del castigo y la recompensa en el aprendizaje motor.

Una de las películas más memorables del año pasado fue Whiplash, dirigida por Damien Chazelle, y que contó con la formidable actuación de J.K. Simmons como el maestro Fletcher. En dicha obra se nos muestra cómo el instructor de música pretende lograr la perfección del alumno utilizando una severa dosis de castigo combinada con breves momentos de recompensa. Bueno, pues en el número de Abril de este año de Nature Neuroscience Joseph Galea, Elizabeth Mallia, John Rothwell y Jörn Diedrichsen, de las Universidades de Birminghan y del University College London de Inglaterra, publicaron el artículo titulado: The dissociable effects of punishment and reward on motor learning. En este artículo los autores evalúan experimentalmente el efecto de aplicar recompensas o castigos durante una tarea de aprendizaje motor.

¿Se abofetearon a los participantes, o qué demonios hicieron?

A diferencia de Fletcher que cacheteaba o humillaba a sus estudiantes, este grupo de investigación les daba 10 libras esterlinas a cada participante al principio de cada sesión, pero les advertían que durante los ensayos de castigo podrían perder dinero, mientras que en los de recompensa podrían ganar aún más. Finalmente, aunque los participantes no lo sabían, como todo, el experimento estaba balanceado, los sujetos salían aproximadamente con sus mismas 10 libras iniciales.

El experimento fue muy sencillo, los participantes solo tenían que mover una palanca que controlaba un cursor en una computadora, de tal manera que el cursor se moviera de un punto a otro en una pantalla. Sin que los participantes supieran, los investigadores introducían una perturbación en el movimiento del cursor, y entonces los sujetos tenían que aprender a compensar por dicha perturbación. El punto es que en algunos ensayos los participantes eran castigados dependiendo del error al llevar el cursor al punto final, y en otros eran recompensados por qué tan cercanos quedaban del punto final.

¿Y que encontraron?

Bueno, pues lo que encontraron estos investigadores fue que el castigo aceleraba el aprendizaje, es decir los sujetos aprendían a compensar la perturbación más rápidamente cuando eran castigados. En contraste, la recompensa no aceleró el aprendizaje, sino que al parecer los sujetos retuvieron mejor lo que habían aprendido una vez que se retiraba la perturbación, es decir una vez que aprendían algo motivados por la recompensa, ese aprendizaje era más difícil de extinguir. Estos resultados son bien interesantes, porque sugieren la interacción de dos mecanismos cerebrales independientes que tienen efectos diferenciales en la plasticidad del aprendizaje motor.

 “People, they love blood. They love action. Not this talky, depressing, philosophical bullshit”.

Ok, si tomamos el consejo “Inarritú” (como lo pronunciaron en los Oscares...) que va más allá del interés científico, entonces deberíamos de analizar el lado práctico: Tal vez la técnica de Fletcher si era la adecuada. Déjenme evaluar a mis estudiantes a ver qué tal nos va… solo espero que el Consejo Universitario haya visto  la última escena de Whiplash para que aprecie mi nuevo método de enseñanza….

El cerebelo y el uso del diez por ciento de nuestras neuronas...o de como una persona ha andado por la vida sin la mitad de su cerebro

Con frecuencia he escuchado en pláticas de café a gente que suele repetir la leyenda urbana de que solamente utilizamos el 10 por ciento de nuestro cerebro, siendo mi reflexión que tal vez sean ellos los que estén utilizando ese porcentaje. En general los demás solemos utilizar todo nuestro cerebro (aunque algunas veces no lo parezca...). Claro que con la reciente noticia de una paciente que ha vivido casi normalmente sin su cerebelo, esa leyenda urbana se va a perpetuar.  Digo esto porque hay que recordar que el cerebelo contiene prácticamente la mitad de todas las neuronas de nuestro cerebro. Esto quiere decir que esta paciente ha logrado andar por la vida cuasi-normal por 24 años, y ella sí utilizando únicamente la mitad de un cerebro normal.

Pero, tal vez valdría la pena espabilar un poco y ver con más detalle la noticia. Bueno, y  ni siquiera la noticia, sino que como buen científico, habrá que leer el artículo original recién publicado en la prestigiosa revista Brain en el mes de agosto de este año. El artículo en cuestión se titula “A new case of complete primary cerebelar agenesis: clinical and imaging findings in a living patient”, y ha sido elaborado por Feng Yu, Qing-jun Jiang, Xi-yan Sun y Rong-wei Zhang, de los Departamentos de Neurocirugía y Radiología del Hospital General del comando militar de Jinan en la provincia de Shandong, en China.

¿Cuál fue el hallazgo?

En este artículo se reporta el caso extraordinario de una paciente que llegó quejándose de mareos, nausea y vómito en el último mes, además de la incapacidad de caminar de forma estable por más de 20 años.  Se reporta que logró comenzar a caminar sin necesidad de asistencia hasta los siete años de edad y a la fecha de publicación su comprensión y expresión del lenguaje estaban aparentemente intactas, pero si mostraba disartria (alteración en la articulación de las palabras) y dismetría  (pobre ejecución de los movimientos en el tiempo o en el espacio que se manifiestan como movimientos con excesiva brusquedad, rapidez o amplitud). El hallazgo más sorprendente es que la paciente nunca desarrolló el cerebelo durante la gestación. Cabe mencionar que desde que se tiene registro, solamente ha habido nueve casos reportados de sujetos vivos con agenesia del cerebelo.

El caso es sorprendente a la luz de las consecuencias devastadoras que tienen las lesiones cerebelosas, ya sea debido a tumoraciones, traumatismos, o incluso a factores genéticos, como el caso de las ataxias espinocerebelosas de tipo hereditario. Es por esto que este caso se manifiesta como un claro ejemplo de la plasticidad cerebral especialmente durante el desarrollo. Es decir, aparentemente el sistema nervioso de esta persona logró implementar algunas de las funciones cerebelosas en otras regiones del cerebro. Cabe notar que esto ocurrió posiblemente a costa de otras funciones no esenciales para la supervivencia, ya que la paciente muestra lo que los autores llamaron “mild intelectual impairment”, y que a falta de datos en el artículo podríamos interpretar como bajas capacidades intelectuales.

En fin, este es un caso sorprendente que no nos debe de llevar a conclusiones equivocadas. Por ejemplo si un adulto tiene una lesión cerebelar, esto va a tener consecuencias que corresponderán al grado y ubicación de la lesión. De igual manera, esto no nos debe de sugerir que solamente usamos un porcentaje de nuestro cerebro. Como siempre les digo a mis estudiantes, el cerebro es como un archivero que vamos llenando. Lo podemos llenar aventando todos los papeles a las gavetas, o lo podemos llenar de forma ordenada. La diferencia es que estando los dos archiveros con el mismo número de papeles, ¿en cuál vamos a poder encontrar la información más eficientemente?

¿Alzheimer o no Alzheimer?. Ese es el problema. (o de porqué me taruguean si no aprendí mis matemáticas…)

Hace algunos meses el mundo del espectáculo resonó con la noticia de que Angelina Jolie, la famosa actriz y esposa de Brad Pitt, se realizó una doble mastectomía. La razón de su decisión no radicó en que la actriz estuviera insatisfecha con su figura, sino con el hecho de que es portadora de una mutación genética en el gen BRCA1 que resulta en un altísimo riesgo de desarrollar cáncer de seno. Resultado de esto, ella decidió acabar con el problema de tajo, literalmente.

Sin embargo esta aproximación preventiva no es aplicable a la mayoría de las enfermedades. Especialmente a la que nos atañe en esta ocasión. A principios del siglo XX Alois Alzheimer describió una paciente de 51 años con demencia que se caracterizaba principalmente por su pérdida de memoria. La caracterización de esta paciente pasaría a la historia como la primera persona diagnosticada con lo que ahora se conoce como la enfermedad de Alzheimer.

Más de un siglo ha pasado desde los hallazgos de Alzheimer y aun no tenemos una cura para la temida enfermedad. Vamos, el diagnóstico de esta enfermedad sigue siendo mucho más complicado que el de la mayoría de las enfermedades.

¿Cuál es la noticia?

Bueno, pues en el último número de Nature Medicine, Mark Mapstone de la Universidad de Rochester, y 16 investigadores más liderados por Howard J Federoff de la Universidad de Georgetown, publicaron un estudio titulado: Plasma phospholipids identify antecedent memory impairments in older adults. Lo cual se podría traducir como “Fosfolipidos del plasma identifican deterioros de la memoria previos en adultos mayores” (debo de confesar que no estoy satisfecho con mi traducción, pero tampoco estoy satisfecho con el título original del artículo!). Bueno, pues básicamente lo que quieren decir estos autores es que identificaron un grupo de fosfolípidos en sangre que pueden predecir si te va a dar Alzheimer. Esto pudiera ser un hallazgo formidable, y como tal fue ampliamente reportado en todos los outlets de noticias prácticamente de todo el mundo. Sin embargo en esta ocasión me voy a permitir ahorrarme el entusiasmo y desafortunadamente voy a ponerme en la posición del abogado del diablo. A continuación me permitiré esgrimir los argumentos de ambos bandos.

¿Por qué lo publicaron en Nature Medicine?

Más allá del significado del grupo de fosfolípidos que estos investigadores encontraron, la importancia de este hallazgo radica en que sería el primer diagnóstico hecho con base en una muestra de sangre. Actualmente las principales herramientas para diagnosticar el Alzheimer son las pruebas cognitivas, destacando la pérdida de la memoria, seguida de mediciones biológicas que pueden incluir imagenología cerebral para descartar otras causas del deterioro mental (como infartos múltiples al cerebro u otro tipo de neurodegeneración), o la medición de marcadores en el líquido cefaloraquídeo. Sin embargo, estas mediciones biológicas no son solo muy costosas o invasivas, sino que tampoco son muy certeras, por lo que en realidad son poco prácticas para el diagnóstico. Los resultados de las pruebas cognitivas, que son claves para el diagnóstico, son evidentes una vez que la enfermedad ya se encuentra asentada, por lo que se dan una vez que la principal ventana de oportunidad terapéutica ha pasado, es decir cuando ya hay daño en la estructura cerebral que, a la fecha, es irreversible.

Bueno pues, estos autores demostraron que la detección de un grupo de 10 lípidos obtenidos de sangre pueden predecir la conversión de sano a Alzheimer o deterioro cognitivo leve (que es la antesala del Alzheimer) en un rango de 2 a 3 años con un 90 % de precisión. Y esto es lo que salió en las noticias.

Ahora a echar a perder el arroz…

¿Qué quiere decir que la presencia de estos 10 lípidos detecte el Alzheimer con un 90 % de precisión? Quiere decir que de cada 100 casos, va a detectar 9 y va a dejar pasar 1. Eso suena muy bien, ¿verdad? Claro, excepto por el cuate al que le hicieron la prueba de sangre y le dijeron que no iba a desarrollar el Alzheimer, y finalmente si lo desarrolló. Bueno, pero uno puede pensar que total, a otros 9 si les resultó.

Pues bien, ahora el verdadero lado obscuro: el hecho de que haya 90% de precisión también quiere decir que de 100 va a haber 10 casos a los que les digan que van a desarrollar el Alzheimer, pero en realidad no lo van a desarrollar!. Es decir 10 de esos 100 sujetos van a vivir los próximos años con el diagnóstico equivocado de que van a desarrollar Alzheimer! Todavía es más desalentador el hecho de que la balanza está en contra de las falsas alarmas (casos reportados como futuros Alzheimer que en realidad no lo son). Supongamos que en una población de 1000 habitantes 10 de ellos van a desarrollar Alzheimer en los próximos 3 años, por lo que 990 no lo van a desarrollar. De esos 10, la prueba de los fosfolípidos detecta a 9 de ellos y se le escapa 1. Ahora usando la misma prueba, de los 1000 habitantes 10% van a salir como positivos pero en realidad no van a desarrollar el Alzheimer. Es decir 100 habitantes (el 10%) van a salir como positivos y en realidad NO van a desarrollar el Alzheimer en los próximos tres año!!!

Es decir el hecho de que esta prueba tenga un 90% de precisión finalmente quiere decir que si sales positivo para Alzheimer, en realidad solo tienes el 8% de probabilidad de que el resultado de la prueba sea correcto y desarrolles el Alzheimer en los próximos tres años.

Como ves, y tu… ¿te harías la prueba?

Un café para recordar…

El café es una de las bebidas más populares a nivel mundial, no solo por su agradable aroma, sino porque desde la antigüedad el ser humano se ha percatado de sus efectos fisiológicos. En lo personal conozco varios familiares y amigos que casi literalmente no se despiertan hasta que toman su primera taza de café. Desde hace tiempo se sabe que el café incrementa a corto plazo el estado de alerta, reduce la fatiga, y mejora la atención y la concentración, lo cual repercute en un mejor desempeño. Es por esto que generalmente se piensa que el café ayuda a recordar mejor la información aprendida, ya que sí puedes estudiar mejor, pues posiblemente retengas más información. Sin embargo, recientemente Daniel Borota, Elizabeth Murray, Gizem Keceli, Allen Chang, Joseph Watanabe, Maria Ly, John Toscano y Michael Yassa de la Universidad de Johns Hopkins y de la Universidad de California en Irvine, acaban de publicar en el número de Enero de Nature Neuroscience un estudio titulado “Post-study caffeine administration enhances memory consolidation in humans”, que se traduce algo así como “La administración de cafeína después de estudiar incrementa la consolidación de la memoria en el humano”. Básicamente estos investigadores estudiaron el efecto de la cafeína en la memoria, a diferencia de su efecto en la atención o el alertamiento.

¿Qué hicieron?

Para evaluar el efecto de la cafeína únicamente en la memoria, los investigadores pusieron a dos grupos de sujetos en una tarea en la cual debían de decir si una serie de ilustraciones que les presentaban se podrían encontrar dentro o fuera de una construcción. Por ejemplo, ¿dónde es más factible encontrar una copa de vino, en el exterior o en el interior de algún lugar?  Después de terminar esta tarea, a un grupo le dieron una pastilla con cafeína y a otro grupo le dieron una pastilla placebo. Ambos grupos de sujetos regresaron al día siguiente al laboratorio. En ese día los investigadores les aplicaron, sin previo aviso, la prueba crítica. Esta consistía en presentarles tres tipos de ilustraciones que podían ser algunas de las que habían visto el día anterior, otras que eran similares a las vistas al día anterior, y otras que eran nuevas y completamente diferentes a las vistas el día anterior. Los sujetos tenían que decir si las imágenes eran viejas, similares o nuevas.

Y… ¿la cafeína mejora  o no la memoria?

Los resultados mostraron que los sujetos que tomaron la cafeína mejoraron significativamente su capacidad de diferenciar entre las ilustraciones parecidas de las ilustraciones viejas. Es decir los sujetos que tomaron el placebo cometían más errores a la hora de decidir si un objeto parecido era o no la ilustración vista el día anterior. Aún más, los investigadores probaron con tres dosis de cafeína diferentes, y encontraron que la dosis de 100 mg no produjo efectos, mientras que las dosis de 200 y 300 mg si produjeron diferencias significativas en el desempeño de los individuos. Para darnos una idea de cuanta cafeína es esa vale la pena notar que el café de Starbucks tiene 260, 330 y 415 mg de cafeína en sus tamaños Tall, Grande y Venti respectivamente.

Este estudio parece demostrar que el café produce un efecto benéfico en la consolidación de la memoria, más allá de su posible efecto para incrementar la atención y el alertamiento, ya que la cafeína fue administrada después de que los sujetos vieron los estímulos por primera vez, y un día antes de ser evaluados en la prueba de memoria, una vez que los niveles de cafeína ya habían desaparecido del sistema.

Sin embargo, antes de salir corriendo por una taza de café para recordar este blog, vale la pena mencionar que mucha cafeína no necesariamente es buena, ya que se ha demostrado que dosis mayores (más de 500 mg diarios) tienen un efecto contraproducente que incluso pueden dar lugar a episodios de insomnio, ansiedad, irritabilidad, o pueden afectar el sistema gástrico, e incluso al corazón. Tal vez sería hora de hacerme al hábito de leer el mejor paper del día junto con un delicioso café para poder recordarlo mejor, pero claro, para seguir gozando plenamente esa taza de café es mejor seguir el viejo dicho que dice, de lo bueno, poco!

Enfermedad de Alzheimer y deterioro cerebral

Uno de los diagnósticos más temidos durante el envejecimiento es el de la enfermedad de Alzheimer. A diferencia de otras enfermedades, esta va borrando los recuerdos, las vivencias y hasta la conciencia misma del paciente. Desafortunadamente esta enfermedad también le cobra una dura factura a la familia y a la sociedad, ya que suele tener un largo transcurso desde el diagnóstico inicial hasta la conclusión final, tiempo durante el cual hay que tener un cuidado especial del paciente.

Es por esto que actualmente se están enfocando grandes esfuerzos a intentar detectar los primeros cambios que dan lugar a este padecimiento.  Es en relación a este esfuerzo que recientemente se acaban de publicar los resultados de un estudio que intenta detectar cuando ocurren los primeros cambios cerebrales en pacientes diagnosticados con deterioro cognitivo. En el número de Noviembre del Journal of Neuroscience del 2013, Lori Beason-Heald, del grupo de Susan M. Resnick del National Institute on Aging de Estados Unidos publicó un artículo titulado “Changes in brain function occurs years before the onset of cognitive impairment”, que se traduce como algo como: Cambios en la función cerebral ocurren años del comienzo del deterioro cognoscitivo”.

Esté grupo mostró que sujetos que desarrollan deficiencias cognoscitivas, tuvieron cambios acelerados en la actividad cerebral años antes del comienzo de los síntomas cognitivos. Es interesante que dichos cambios fueran tanto incrementos en la actividad a lo largo del tiempo en regiones frontales, como decrementos en la actividad de las áreas temporales y parietales, las cuales son críticas para diferentes aspectos de la cognición.

Los cambios del lóbulo frontal incluyeron  a la corteza orbitofrontal y la corteza del cíngulo anterior, importantes para la atención y detección de errores, así como la corteza frontal medial, que participa en procesos de memoria. Los cambios que involucraron un decremento en la actividad incluyeron al giro lingual y a la corteza parieto-occipital medial inferior, las cuales están involucradas en procesos de memoria y atención.

Los autores demostraron que estos cambios tienen un comportamiento lineal a lo largo del tiempo, y que ocurren en regiones críticas para el funcionamiento cognoscitivo normal. Se piensa que el deterioro cerebral pudiera comenzar unos diez años antes de que se reporten los primeros síntomas de deterioro cognoscitivo.

Que dispara estos cambios cerebrales? Aun no se sabe, sin embargo este artículo nos da una nueva visión sobre el transcurso de la enfermedad de Alzheimer. Más vale comenzar a tomar medidas en la edad adulta, tal vez sería bueno comenzar a aprender otro idioma o a tocar algún, instrumento. Bueno, aunque de mientras, por lo pronto, voy a buscar mi librito de sudokus que alguna vez me compré….! 

El arte de leer la mente

Una de mis peliculas favoritas es Blade Runner. Desde la primera vez que la vi me apasionó la idea de la implantación de memorias. Este tema ha sido recurrente en varias películas, desde Total Recall, hasta Inception. Ahora que, para implantar memorias uno tendría primero que averiguar como es que esas memorias son almacenadas en el cerebro.

Bueno, pues cabe decir que la ciencia ha avanzado bastante en el entendimiento de como guarda el cerebro la información. De hecho, uno de los pasos mas importantes que se están dando actualmente es sobre como descifrar la información almacenada en el cerebro.  Justamente me acabo de encontrar un video bien interesante sobre esta nueva técnica que apenas está en sus inicios.

Aqui lo dejo para que lo disfrutemos!
El arte de leer la mente

Dime quién te agrada y te diré qué te gusta, o de cómo nuestras preferencias varían por la opinión de los otros

En el último seminario del laboratorio revisamos un artículo bien interesante sobre como la experiencia va formando nuestras preferencias. Entonces decidí invitar a Azalea Reyes Aguilar, estudiante del Doctorado, a escribir la siguiente pieza que amablemente nos comparte:  

Imaginemos las siguientes situaciones. Vas de compras con tu mejor amigo  a quien quieres mucho y te parece muy agradable y que además estudia diseño. En eso ven una playera azul que a ti te parece horrible, pero el te recomienda comprarla porque es lo que está de moda y te explica que el diseño es de alta calidad.

En otra tienda, ves una playera de color negro que te gusta mucho, piensas comprarla, pero en esa misma tienda te encuentras con un conocido de la escuela que te molesta siempre porque suele burlarse de ti y una vez agredió a tu mejor amiga. Y este conocido, quien tanto te molesta, compra exactamente la misma playera que tú querías comprar.

La cuestión es, ¿tu actitud hacia esas playeras, o hacia tu amigo o  hacia el tipo molesto, cambiarán después de esas experiencias?

Para investigar cómo nuestras preferencias son influenciadas por los otros, la teoría del balance cognitivo explica que el balance depende de una relación tríadica;

1.      tú actitud hacia la otra persona

2.      tú actitud hacia un objeto

3.      la actitud de la otra persona hacia el mismo objeto

El balance cognitivo requiere que las tres relaciones sean positivas (i.e. que tu actitud hacia la otra persona y hacia el objeto sean de agrado y la actitud de la otra persona a objeto también sea de agrado) o dos negativas y una positiva (i.e. que tu actitud hacia la otra persona y hacia el objeto sean negativas y la actitud de la otra persona al objeto, sea positiva, o bien, que tu actitud hacia la otra persona sea positiva y la actitud tuya y de la otra persona hacia el objeto sean negativas). Cualquier otro caso provocará desbalance cognitivo.

En un estudio de Izuma y Adolphs publicado en mayo (2013) en la revista Neuron, los autores registraron la actividad neuronal con resonancia magnética funcional de 18 estudiantes universitarios voluntarios mientras evaluaban que tanto les agradaban unas  playeras y que tanto les agradaban esas mismas playeras tanto a otro grupo de estudiantes universitarios, como a un grupo de criminales sexuales que estaban en la cárcel. Finalmente, después de observar como esos dos grupos evaluaban las playeras, los investigadores pidieron a los voluntarios realizar una segunda evaluación de las mismas playeras.

En este experimento se consideró que había un desbalance cognitivo cuando los gustos de los voluntarios eran diferentes a los de los otros estudiantes o iguales a los de los criminales. De acuerdo a la teoría normalmente tendemos a reducir dicho desbalance.

Bueno, pues en efecto los investigadores encontraron que después de ver los videos de los otros universitarios y los delincuentes, los participantes ajustaban su evaluación de acuerdo a las preferencias de los estudiantes y de los criminales.

Para las playeras que inicialmente les habían gustado, si no les gustaban a los otros estudiantes, o bien si les habían gustado a los criminales, entonces ahora los voluntarios reducían sus preferencias por estas playeras.  

Por otro lado, para las playeras que no les habían gustado originalmente, si los otros estudiantes decían que sí les habían gustado mucho, o bien, si los criminales decían que no les habían gustado, entonces los participantes aumentaban su agrado hacia esas playeras en la segunda evaluación.

En otras palabras, en ambos casos los participantes ajustaban sus preferencias para que fueran similares a las de los otros estudiantes y diferentes a las de los criminales. En situaciones de desbalance cognitivo aumentaba la motivación para realizar cambios en la preferencias, de hecho el grado de desbalance predice la preferencia al cambio, es decir, entre más alejada sea nuestra preferencia de la preferencia de nuestro amigos y entre más cercana este nuestra preferencia de la de los criminales, más es el desbalance cognitivo y mayor la motivación para modificar la preferencia en la siguiente evaluación para parecernos más a la gente que nos agrada y distinguirnos de la gente que nos desagrada.

Incluso estos ajustes persisten hasta (4) meses después, pues los participantes mantienen sus preferencias con los ajustes que restablecen el balance cognitivo, a pesar de que no recordaban explícitamente las preferencia de los estudiantes y de los criminales.

Cuáles son los mecanismos neuronales asociados a los cambios de preferencia de acuerdo a la opinión de los demás?

Bueno, pues los investigadores no solo mapearon los cambios del balance cognitivo, sino que además mapearon las zonas cerebrales y posibles procesos involucrados en esta tarea.

La corteza prefrontal dorsomedial se activa de acuerdo a la relación tríadica entre el participante (1ra persona), el otro (3ra persona) y el objeto, lo que indica que esta estructura neuronal es un correlato neurobiológico del desbalance cognitivo. La corteza prefrontal codifica la diferencia entre nuestras propias preferencias y la preferencias de los demás, pero esto también depende de nuestra actitud hacia los demás, si de este análisis resulta un desbalance cognitivo se sigue una motivación a ajustar nuestra preferencia y restaurar el balance cognitivo.

En otros estudios, esta región cerebral se ha asociado con el procesamiento de situaciones aversivas y situaciones de conflicto, entre otras. Entonces, el desbalance cognitivo se podría interpretar como un conflicto [activación simultánea de representaciones de respuestas incompatibles] o como una aversión [como resultado de un feedback negativo]? Para contestar esta pregunta, los investigadores de este estudio también realizaron dos tareas: una para mapear la actividad neural ante el conflicto [Multi-Source Interference Task] y otra tarea para registrar la actividad neuronal asociada a la aversión [Monetary Incentive Delay Task]. Los resultados muestran que la aversión (feedback negativo) activa parte de la región de la corteza prefrontal dorsomedial que se traslapa con la activación ante el desbalance cognitivo, es decir, la actividad de la región posterior de la corteza prefrontal dorsomedial se activa ante el desbalance cognitivo y ante la aversión pero no ante el conflicto, por lo que el desbalance cognitivo podría ser un tipo de aversión que motiva a ajustar nuestras preferencias para restablecer el balance o equilibrio cognitivo.

Entonces, cuando nuestros gustos se asemejan a los de nuestros amigos y se distinguen de nuestros enemigos, estamos en balance cognitivo que se asocia con la actividad neuronal de circuitos asociados al procesamiento de la recompensa o placer (estriado ventral); nos agrada parecernos a las personas que nos agradan y no-parecernos a los que no nos agradan. Por otro lado, cuando nuestros gustos son diferentes a los de las personas que nos agradan y semejantes a las personas que nos desagradan, se genera un desbalance que se asocia con una sensación de aversión que motiva a ajustar nuestros gustos y restablecer el balance cognitivo, cuyo sustrato neurobiológico incluye la activación de la corteza prefrontal dorsomedial.