Capítulo 2
La personita en nuestro cerebro
o por qué los genitales son más pequeños de lo que creemos

Alto, de porte erguido y ojos azules penetrantes, Wilder Penfield era el tipo de médico que inspiraba una confianza casi fanática en sus pacientes.

En los años 30’s, Penfield, un neurocirujano del Instituto Neurológico de Montreal, innovó con una cirugía en la que abría el cráneo de sus pacientes mientras estaban despiertos, desprendiendo la mitad de la coraza del cerebro como si fuera un huevo de Fabergé. Después, utilizando un electrodo, recorría sus cerebros durante horas, buscando cualquier tipo de tejido anormal como un tumor que pudiera estar ocasionando epilepsia. Este procedimiento fue el preludio al actual procedimiento, que incluye la extracción de la “anormalidad” del tejido cerebral.

Existe una grabación de una de estas cirugías, filmada en blanco y negro a finales de 1940. Penfield se adentra en el cavernoso y sombrío quirófano del hospital. La luz alumbra a todo el equipo de cirugía, que visten batas blancas de algodón. Sus caras y cabezas se encuentran envueltas (cual momias) en gaza, llevan puestos anteojos oscuros.

La paciente -llamémosle María- es ingresada, su cabeza ya está rapada y marcada con tinta negra. Se recuesta en su lado izquierdo y sujetan su cabeza con un marco de metal, exponiendo el lado derecho de su cráneo hacia el equipo de cirugía. Las enfermeras la cubren de mantas esterilizadas. Por las siguientes doce horas permanecerá en este pequeño mundo, hablando y bromeando con Penfield, que trabaja por encima, del otro lado de las mantas.

Penfield considera que si logra encontrar el lugar en el que ocurren las convulsiones de María, puede extraer el tejido dañado de su cerebro. Pero primero necesita estar seguro de que no removerá absolutamente nada de tejido sano que podría resultar en una parálisis, afectar el habla, dañar su memoria o personalidad, o alguna otra tragedia terrible. Tiene que ser paciente y cuidadoso. En esa época se sabía muy poco acerca del funcionamiento y organización del cerebro.

Dado que el cerebro no tiene receptores relacionados al dolor, María sólo necesitó anestesia local. Esto es algo bueno porque es de extrema importancia que María permanezca lúcida durante todo el procedimiento, comunicándole a Penfield exactamente lo que pasa por su mente mientras él explora su cerebro desnudo con el electrodo.

A continuación, utilizando una sierra especial, Penfield remueve un pedazo circular de hueso del tamaño de una naranja, de la cabeza de María. Lo pone a un lado. Hay tres capas protectoras de tejido entre el cráneo y el cerebro que se cortan y se sujetan con más clips, exponiendo la materia gris del cerebro, y su superficie, que parece una coliflor. De vez en cuando, una enfermera rocía una solución salina en el tejido para mantenerlo húmedo.

Penfield empieza su trabajo. Sosteniendo un electrodo que pareciera un cepillo de dientes eléctrico, empieza a inspeccionar el cerebro de María. Ella no tiene manera de saber cuándo está tocando su cerebro porque el electrodo es silencioso. Entonces, Penfield da una pequeña descarga en un punto que se encuentra a unos centímetros de la fisura que divide el córtex frontal del parietal del cerebro de María y pregunta: “¿Qué sientes ahora?”

María dice que siente un cosquilleo en su mano izquierda. No cree que alguien está tocándole la mano; sólo nota la sensación.

Penfield coloca una nota con un número (como un pequeño Post-it) en el lugar. También le dicta el resultado a una secretaria que se encuentra sentada fuera de la sala de operaciones, observando a través de un vidrio. Penfield también reporta cuándo María no reporta sensaciones en ningún lugar particular.

Penfield va a otro punto que se encuentra a una corta distancia del primero. Esta vez María siente cosquillas en la muñeca. Otro punto. María siente las cosquillas en el antebrazo. Otro punto. Las siente en el codo. Y así continúan, como si una persona al teléfono le preguntara “¿me escuchas ahora?”, sólo que la pregunta es “¿sientes algo ahora?”. Penfield estimula una docena de puntos en esta área del cerebro de María y cada uno crea una sensación ilusoria en partes diferentes de su cuerpo: mejilla, espalda, un lado de su lengua, los dedos de los pies, garganta, etc. Algunas regiones parecen coincidir con otras (notablemente la zona de las manos y la cara) pero en general, estas representaciones neuronales de todas las partes del cuerpo de María son muy discretas.

NOTA: La siguiente imagen, así como la descripción de cada “Post-it” son parte del libro “The cerebral cortex of a man”, escrito por Wilder Penfield. Las agregué a la traducción (aunque son parte de otro libro) porque me parecen pertinentes para ilustrar este capítulo:

  • 4 (1v) – Cosquilleo de la parte superior de la pierna izquierda
  • 7 (1v) – “Contracción de mi mano izquierda”. La mano izquierda se cerró y hubo pronación del antebrazo.
  • 8 (1v) – Pequeña flexión de la mano. Cuando le preguntamos, ella dijo que no tenía idea de qué era lo que le había movido la mano.
  • 10 (1v) – Pronación del antebrazo izquierdo
  • 11 (1v) – Dorsiflexión del pie izquierdo
  • 12 (1v) – Lo mismo
  • 13 (1v) – Sensación desde su espalda hasta el lado izquierdo de su cadera
  • 14 (1v) – Sensacioń en la cara. Cuando le pedimos que nos dijera en dónde, señaló su mejilla y la sien.
  • 15 (1v) – Sensación en la superficie volar del antebrazo, pequeño movimiento en el pulgar.
  • 22 (1v) – Sensación en el dedo índice y el pulgar
  • 24 (1v) – Sensación en el pulgar
  • 25 (1v) – Sensación en la punta de la lengua
  • 27 (1v) – Sensación en el lado izquierdo de la lengua
  • 28 (1v) – Sensación en el labio inferior izquierdo
  • 30 (1v) – Sensación en el dedo gordo del pie izquierdo. Este córtex es adyacente a la hoz del cerebro.
  • 32 (1v) – La paciente reportó contracción en su pierna izquierda como antes de un ataque. No hubo movimiento, sin embargo, la contracción se pudo observar.
  • 33 (1v) – “Una pequeña sensación en la pierna que pareciera que la va a contraer”
  • 34 (1 ½ v) – Movimiento del antebrazo izquierdo y mano. Cuando le preguntamos si como en un ataque, ella respondió, “Sí, pero no tengo la sensación de haber golpeado algo”
  • 37 (1 ½ v) – Estimulación del córtex, 1 cm por debajo de la superficie de la fisura longitudinal, produjo contracción de la pierna izquierda con movimientos clónicos.

A lo largo de los siguientes veinte años, Penfield describió reacciones similares en los pacientes a los que trató la misma zona del tejido cerebral. Encontró los puntos relacionados a los pies en diez pacientes. Encontraba los pies con frecuencia, pero solían mezclarse con sensaciones en el talón y en la parte baja de la pierna. Encontró “sensaciones en la pierna”, o  sensaciones que abarcaban del muslo a la rodilla, o rodilla a tobillo, y así sucesivamente. Solo cuatro pacientes sintieron estimulación en su cadera. Sensaciones en la cabeza, brazos, hombros, codos, antebrazos y muñecas fueron reportadas en muchas combinaciones.

Una paciente de veintisiete años tenía áreas del cerebro que le producían sensaciones en la parte izquierda de los labios, seno y pezón izquierdo. La sensación del labio estaba acompañada también de una sensación en el pie del mismo lado. Algunos pacientes hombres reportaron también tener sensaciones en el pene y en los pies simultáneamente. Y, aún más extraño, Penfield encontró discontinuidades en los mapas corporales. La representación del pene y la vagina no se encuentra ubicada cerca de los lugares que representan al torso y los muslos, sino más allá de la punta de los dedos. Este hecho se ha sugerido como explicación de la prevalencia de los fetiches de los pies. (Un estudio reciente afirma que Penfield se equivocó, sin embargo, y sostiene que las representaciones cartográficas de los genitales se encuentran entre los de las piernas y el tronco, tal como son en los cuerpos reales. Los investigadores sugieren que las costumbres victorianas pueden haber llevado a las personas a decir que sintieron estimulación en la pierna o el tronco porque les daba vergüenza mencionar los genitales. Pero otra evidencia aún apoya el mapa original de Penfield. El jurado aún está deliberando). «Curiosamente», escribió Penfield, «nunca se han producido sensaciones eróticas de ningún tipo con la estimulación (del electrodo) «.

Mientras, la representación de la cara se encuentra a un lado de la de las manos, y no del cuello. Las manos reaccionaron vigorosamente al electrodo de Penfield. Describió decenas de sensaciones en el dedo meñique, anular, medio, índice y el pulgar. La nariz y la cara eran mucho menos sensibles, pero los labios respondieron tremendamente. También lo hicieron los dientes, las encías, la mandíbula, el paladar y, sobre todo, la lengua.

A partir de esta paciente recopilación de datos, Penfield catalogó un mapa cerebral completo de toda la superficie del cuerpo y (apodó en broma) a este mapa el «homúnculo», un obsoleto término de la filosofía medieval que significa «hombrecito», en latín. Este fue el primer mapa que existió para describir la corteza somatosensorial de los seres humanos, o mapa del tacto, que se encuentra a lo largo de un franja estrecha de menos de una pulgada de ancho que va de oreja a oreja a lo largo de la coronilla.

Podemos verlo en la siguiente ilustración descrito como “Sensorial:

El homúnculo de Penfield:  A la izquierda, el área somatosensorial, un mapa corporal fundamentado en el sentido del tacto y las sensaciones relacionadas a él. A la derecha, el área primaria motora, nuestro mapa corporal básico del movimiento voluntario. En el dibujo se muestra el hemisferio derecho del cerebro; el hemisferio izquierdo contiene un par casi idéntico de estos mismos mapas.

Penfield también exploró el córtex motor de sus pacientes y encontró un mapa corporal similar. Descargas eléctricas en este sector del cerebro desataron no sensaciones, sino movimientos. Cuando tocaba un punto, un pie del paciente se movía. Otro punto desataba un reflejo en la rodilla. Otro en la ceja. Los pacientes a veces movían la pelvis o el torso completo. Los dedos de las manos se movían mucho, usualmente juntos. Y aquí de nuevo, los labios mostraban una gran cantidad de sensibilidad. Penfield llegó a la conclusión de que los labios son la extremidad más importante en el mapa corporal relacionado al movimiento. Notó que el mundo sensorial de un recién nacido comienza en la boca y en los labios, cuando está buscando por el pezón de su madre. Con el electrodo, las mandíbulas se movían. Las lenguas se torcían. Los cuellos se giraban. Penfield podía hacer que los pacientes tragaran o mordieran. Encontró un punto que estimulaba movimientos de masticación. Muchas veces, la cabeza de los pacientes se giraba como si estuvieran viendo o escuchando cosas inexistentes. Pero no pudo encontrar ningún punto que llevara a los pacientes a orinar ni llorar.

Penfield encontró interesante que la mayor parte de los movimientos inducidos por la estimulación este mapa eran primitivos (hablando desde el punto de vista motor), poco refinados (el tipo de movimientos que hace un recién nacido). Son bruscos, escribió, “como el sonido del piano cuando es azotado con la palma de la mano completa”.

Después de casi dos décadas de exploración y cirugías, Penfield al fin estuvo listo para escribir sus descubrimientos en un libro, “The cerebral Cortex of a Man”, publicado en 1950 junto a su colega, el Dr. Theodore Rasmussen. También contrató a una ilustradora, H. P. Cantlie, para dibujar la los homúnculos. Estos maniquíes grotescos y bizarros resultaron un furor en el público y se convirtieron rápidamente en figuras icónicas. Han sido reimpresos y redibujados incontables veces en libros de texto y escritos científicos hasta estos días. Titilan nuestra imaginación. También han sido fuente de inspiración de artistas, como veremos en las ilustraciones más adelante.

El ahora libro clásico de Penfield recopila información de más de 520 cerebros humanos, cada uno marcado con las notas que utilizaba cuando exploraba muchas otras regiones corticales. Por ejemplo, encontró áreas en donde los movimientos se planean, y otras en donde nacen sensaciones más intensas (ahogamiento, flotabilidad, náusea, asfixia, taquicardia). Explorando justo arriba de las orejas en cuarenta de sus pacientes, encontró áreas que evocan memorias (voces del pasado, escenas de la niñez, música, etc…). Penfield creía que había encontrado un fundamento físico de lo que llamaba “engrama” (un cambio constante en el cerebro que está relacionado con la memoria). Irónicamente, aunque creía que los descubrimientos sobre la memoria eran su gran contribución a la ciencia, unas décadas después de su muerte, se encontraron explicaciones más sofisticadas del tema. Pero el homúnculo de Penfield sigue vigente:

También es posible hacer una interpretación en esculturas tridimensionales de la ilustración de Cantlie. Ambos modelos se encuentran actualmente en el Museo de Historia Natural de Londres.

Una de las particularidades más grandes de los mapas de Penfield es cuán desproporcionadas son las partes del cuerpo: enormes labios, lenguas y manos; pequeñas cabezas, brazos y torsos. Es una forma grotesca de la anatomía humana. ¿Por qué es así?

La respuesta es sencilla. Tomemos el mapa primario del tacto. Los receptores sensoriales en el cuerpo están distribuidos de manera dispareja. Se encuentran concentrados en las partes del cuerpo que necesitamos para realizar actividades que requieren de gran destreza, y escasean en los lugares en donde nuestra “resolución sensorial” no resulta primordial. Esta es la razón por la que nuestros dedos pueden distinguir fácilmente las protuberancias del terciopelo en los brazos de un sofá, mientras nuestros glúteos nos dan información sobre la firmeza del sillón, temperatura, textura, y la presencia o ausencia de superficies puntiagudas.

Pero la situación en nuestro córtex es bastante diferente. Aquí las células del cerebro se encuentran empaquetadas juntas, en una densidad uniforme, como en un panal. Es este simple hecho que responde por las proporciones ridículas del homúnculo. Los mapas de nuestros dedos ocupan cien veces más espacio cortical que los de nuestro torso debido a que hay una proporción de cien a uno de receptores del tacto de las manos, en comparación a los del torso. El área de la superficie de nuestra piel, en donde se originan las sensaciones es irrelevante en la distribución del mapa homuncular; todo lo que importa es la red de receptores sensoriales. De ahí nuestros enormes labios y manos, brazos y piernas escuálidas.

Las distorsiones de nuestro homúnculo motor primario existen por la misma razón. Los grupos musculares que se encuentran en los labios y manos, que son utilizados con gran frecuencia en actividades cambiantes y extremadamente coordinadas, reciben mayor riqueza de información desde el córtex motor de la que reciben partes del cuerpo que realizan actividades de menor precisión, como son los grupos musculares de la espalda, rodillas y cadera.

Muchas personas, al observar el homúnculo por primera vez, objetan acerca de cuán pequeños son los genitales. Se espera que estos órganos ameriten una gran parte del territorio, gracias a su sensibilidad y la inmensa actividad mental que comandan. La confusión viene de los diversos significados de la palabra “sensibilidad”. Sensibilidad puede referirse a gran acuidad. Nuestros dedos, labios y lengua son sensibles en este sentido: dotados con una gran cantidad de receptores somáticos de todos los tipos, capaces de realizar discriminaciones extremas. Nuestros genitales son extremadamente sensibles en otro sentido. Un clítoris y un pene pueden distinguir la diferencia entre un dedo o dos, pero no pueden leer Braile. En cambio, los genitales son sensibles en el sentido de que, con tan solo un poco de estimulación, concentran una gran parte de nuestra atención. El exquisito placer que se obtiene cuando son estimulados por la persona adecuada de la manera correcta, no es una función de su agudeza, sino de la forma única en que están conectados con el placer y la recompensa, en los circuitos cerebrales.

Después de Penfield

Penfield exploró por todo el cerebro y encontró una gran cantidad de otros mapas de menor tamaño. Incluso antes de haber estimulado el cerebro de su primer paciente, sabía que iba a encontrar el mapa motor y el del tacto, debido a que sus contemporáneos ya los habían encontrado en cerebros de monos, gatos, perros, y otros mamíferos. De la misma manera, Penfield sabía de un par de otros mapas que tendría que buscar, y los encontró.

De hecho, pudo localizar una región conocida como “córtex somatosensorial secundario”, que codifica los detalles de forma y textura, y analiza el movimiento de manera más específica que el mapa primario del tacto. Pero encontró este mapa secundario mucho más difícil de explorar y entender. Para empezar, es mucho más pequeño que el mapa primario, y sus neuronas tienen campos receptores mucho más grandes, que se unen para crear discriminaciones sensoriales muy complejas. Las dificultades a las que se enfrentó Penfield se vieron agravadas por el hecho de que nuestro mapa secundario del tacto está ubicado en un lugar de muy difícil acceso, medio enterrado en la zona en la que nuestro lóbulo parietal se hunde por debajo del lóbulo temporal, como una sábana “remetida” debajo de un colchón.

Penfield tuvo mejor suerte con los lóbulos frontales. Justo frente al córtex motor primario, encontró un mapa corporal en el que se originan nuestros planes de acción. Este mapa se conoce como “córtex premotor”. Penfield descubrió que la estimulación de este mapa producía movimientos mucho más complejos que los que podía obtener del mapa primario. Mientras la estimulación de la región de la mano del mapa primario, ocasiona movimientos aleatorios de los dedos y la muñeca, al estimular el área “premotora” correspondiente a la mano, se generaban acciones más complejas y fluidas como la de llevar la mano suavemente a la boca.

Los mapas motores superiores como aquellos que se ubican en el córtex premotor, nos dieron unas de las primeras impresiones de los mecanismos neurales que se encuentran detrás de nuestra intencionalidad y libre albedrío. Los pacientes de Penfield reportaron que los movimientos inducidos a través del mapa motor primario se sentían como involuntarios – como si alguien externo los estuviera moviendo. Pero las acciones producidas a través de la estimulación del córtex premotor, estaban acompañadas por una sensación de intencionalidad -generaban la sensación de que ellos estaban haciendo el movimiento intencionalmente. Algunas veces ocurría que Penfield estimulaba un lugar y ningún movimiento ocurría pero el paciente reportaba sentir la necesidad de hacer alguna gesticulación o movimiento.

Las señales de estos mapas motores son la base de las interfaces que vinculan el cerebro con una máquina, en las que una persona paralizada tiene electrodos implantados en su córtex motor y aprende a mover el cursor de una computadora o un brazo robótico utilizando exclusivamente su pensamiento. Hablaremos de esto con mayor profundidad más adelante.

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OTROS MAPAS CORPORALES: EL CEREBELO

La mayor parte de este libro habla acerca de los mapas corporales que hay en el córtex (la parte más reciente y extensa, dedicada a la percepción inteligente y razonamiento en el ser humano). Pero también existen mapas corporales fuera del córtex, que desempeñan un papel igual de importante, creando nuestro sentido del Yo y nuestra inteligencia corporal.

El principal ejemplo puede encontrarse en el cerebelo, una estructura extremadamente antigua que se ubica en la parte inferior trasera del cerebro, unida al tallo cerebral. Originalmente servía como el principal coordinador de la motricidad. Pero conforme el córtex fue expandiéndose, se ocupó de la mayor parte de esa actividad, y el cerebelo empezó a desempeñar un trabajo de centro de “subcontratación”, detallando, suavizando y secuenciando la información de acción que manda el córtex. El cerebelo luce pequeño, pero contiene casi la mitad de las neuronas totales del cerebro. Y también contiene un par de mapas corporales.

En la imagen, el cerebro se ha dividido y aplanado como un origami desarmado. Dos mapas corporales se encontraron recientemente en su axis central.

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Antes de continuar (y por diversión) echemos un vistazo a los mapas corporales de otras criaturas no humanas, cuyos mapas son muy distintos a los de los nuestros y a los de nuestros parientes, los simios. Generalmente, la vida de los primates requiere de manos y bocas sensibles y coordinadas que les permiten realizar actos como pelar, doblar e inspeccionar comida, así como juzgar la idoneidad de las ramas de los árboles para saber cuáles les servirán para columpiarse y trepar. También son capaces de peinar el pelo de otros miembros de su especie, con la finalidad de aplastar a los piojos con la punta de sus uñas.

Pero otras criaturas se abren paso en el mundo de manera muy distinta. Sus mapas corporales cuentan la historia:

Las patas delanteras del mapache dominan su mapa primario del tacto. Los dedos numerados del 1 – 5, “fl” = pierna delantera, “hl” = pierna trasera, “hp” = pata trasera.

Los mapaches, como los simios, sobreviven gracias a la sensibilidad de sus manos. Cada una de sus pequeñas y delicadas patas delanteras está equipada con la misma cantidad de receptores que existen en una mano humana. Su representación del córtex sensorial primario es fácil de encontrar: un bulto completo de tejido cerebral está dedicado a cada uno de sus dedos. En total, alrededor del 60% de la superficie neocortical de un mapache está tomada por los dedos y la palma de sus patas delanteras.

El mapa primario del tacto de un ratón. Los dedos están numerados del 1 – 5, los bigotes se indican de la A – E, “tr” = torso, “fr” = pierna delantera, “fp” = pata delantera, “hl” = pierna trasera, “hp” = pata trasera, “ll” = labio inferior, “ul” = labio superior, “vib” = bigotes.

Los órganos sensoriales principales del ratón son sus bigotes. Abarcan la mitad de información de su córtex sensorial. Mueven sus bigotes de arriba abajo para guiarse por el mundo a través de su nariz, y mediante la flexibilidad y vibración de los bigotes, pueden percibir información importante sobre los espacios por los que se trasladan, así como sobre la forma y consistencia de las cosas con las que se van encontrando en su camino. El córtex sensorial de un ratón tiene unos sectores especiales conocidos como “barriles” (porque vistos en un microscopio, parecen barriles). Cada barril procesa información de cada uno de sus bigotes. Cada sección de cada barril contiene un mapa en el que las células se organizan sistemáticamente para indicar la dirección en la flexión de cada bigote.

El topo de nariz estrellada es un animal extraño. Como todos los topos, pasa la vida cavando túneles, tiene una visión muy limitada y pocas veces se le ve sobre el suelo. Su característica más impresionante es su nariz, que está equipada de veintidós protuberancias similares a unos tentáculos. Estos “tentáculos” son tan sensibles, que le permiten detectar el movimiento de una lombriz cuando se traslada dentro de la tierra. Un mapa somatosensorial en forma de estrella domina el córtex del topo. Su nariz está tan claramente representada en el córtex, que su forma de estrella es distinguible a simple vista.

A la izquierda, una foto real de un topo de nariz estrellada. A la derecha, la representación de su cuerpo, desde el punto de vista de sus mapas corporales.

El cerebro de los cerdos tiene una región especialmente dedicada al olfato. Una gran protuberancia circular de tejido cerebral en cada hemisferio de su cerebro, está dedicada a su olfato, y en el centro de esa protuberancia hay un hoyuelo en el que sus fosas nasales dejan entrar a sus poderosas vías respiratorias. La importancia que tiene el área de su hocico es totalmente apropiada para un animal cuya supervivencia depende de olfatear el mundo que lo rodea.

El cerdo se relaciona con el mundo a través de su nariz, mandíbula y poderoso cuello.

Resulta fascinante imaginar cómo sería percibir el mundo tal cual lo perciben estos otros mamíferos. Cómo se sentiría vivir nuestra consciencia corporal distribuida de forma distinta a la de nuestra forma de primate.

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