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6/8/2014 "Solvitur ambulando!" o cómo resetear la mente dando un paseo | Las mariposas del alma | Blogs | Investigación y Ciencia C. M. San Juan de Ribera Cerrar sesión Buscar Revista IyC Revista MyC Actualidad Monográficos Blogs Materias Boletines Catálogo Bitácoras de ciencia ÚLTIMOS ARTÍCULOS ASTRONOMÍA PSICOLOGÍA Y NEUROCIENCIA CIENCIA Y SOCIEDAD TECNOLOGÍA Suscripciones (0,00 €) PSICOLOGÍA Y NEUROCIENCIA FÍSICA Y QUÍMICA MATEMÁTICAS MEDICINA Y BIOLOGÍA SCILOGS Las mariposas del alma Antonio Crego artículo anterior "Solvitur ambulando!" o cómo resetear la mente dando un paseo Profesor titular de Psicología en la Universidad a Distancia de Madrid (UDIMA). Es autor del blog PSY'N'THESIS sobre investigación y nuevas ideas en psicología. 14/07/2014 Twittear 201 Me gusta 1669 62 Menear Caminar, especialmente en entornos naturales, parece tener un efecto beneficioso como estrategia de recuperación cognitiva y emocional. Algunas investigaciones recientes han encontrado que la práctica de esta actividad se asocia a mejoras en el estado de ánimo, reduciendo el estrés e incrementando la afectividad positiva. Además, parece favorecer el pensamiento creativo y algunas funciones cognitivas, como determinados aspectos atencionales y de la memoria. Seguir a @psynthesisblog Sobre este blog Methinks that the moment my legs begin to move, my thoughts begin to flow (Henry David Thoreau) En uno de sus cuentos, Lewis Carroll nos dice que cuando Aquiles finalmente alcanzó a la tortuga se sentó sobre su caparazón y entablaron un diálogo. ¿Cómo, contrariamente a lo que sugería la lógica, Aquiles había logrado alcanzarla, atravesando una serie infinita de distancias? "Solvitur ambulando!"- exclama en un momento el héroe griego. "¡Se soluciona caminando!" El enigma de si el Usain Bolt de la mitología podía alcanzar, o no, a una lenta tortuga que le sacaba cierta ventaja se resuelve empíricamente. La razón y la lógica, muchas veces, nos engañan con sus paradojas. Desde mucho antes de que Zenón imaginase a un apurado Aquiles corriendo tras la tortuga, tal vez desde el momento en que el primero de nuestros ancestros se irguió sobre sus piernas, el homo viator -el caminante- ha resuelto los enigmas de su vida de una forma sencilla... andando. Y recientemente, la psicología empírica parece avalar los beneficios de esta conducta. Las neuronas son, como dijo Cajal, las misteriosas mariposas del alma. Este blog trata de ellas, y de cuanto surge con su batir de alas: nuestros pensamientos, emociones, conductas, y nuestro mundo social. Suscripción RSS Últimos artículos de este blog Consejos creativos a un joven investigador Las Reglas y Consejos de Cajal ofrecen algunas pautas para favorecer la creatividad del científico. La investigación psicológica reciente parece apoyar las intuiciones del Nobel, cuyo comportamiento ... 11/06/2014 Ver todos los artículos (2) Como es bien conocido, caminar tiene un efecto positivo en la salud física. Previene, entre otras, las enfermedades cardiovasculares y aquellos problemas ligados al sedentarismo, como la obesidad y sus riesgos para la salud. Pero además, esta forma de ejercicio suave es una clara demostración del antiguo lema "mens sana in corpore sano". Efectos de caminar sobre el estado de ánimo y las emociones Tal y como concluye un metaanálisis llevado a cabo por Roberson et al.(1), en el que se revisan 8 experimentos sobre http://www.investigacionyciencia.es/blogs/psicologia-y-neurociencia/52/posts/solvitur-ambulando-o-cmo-resetear-la-mente-dando-un-paseo-12255 1/5 6/8/2014 "Solvitur ambulando!" o cómo resetear la mente dando un paseo | Las mariposas del alma | Blogs | Investigación y Ciencia el tema, caminar tiene un efecto notable, y estadísticamente significativo, sobre los síntomas depresivos en algunas poblaciones. Por ejemplo, un estudio realizado en personas diagnosticadas de trastorno depresivo mayor encontró que éstas mejoraban su estado de ánimo tras un paseo de 50 minutos, ya sea en un entorno natural o urbano(2), aunque los efectos fueron mayores en el caso del primero. Más aún, este efecto se producía incluso a pesar de que los participantes, previamente a la actividad de caminar, "rumiaran" algunos de sus pensamientos negativos, algo que los investigadores trataron de inducir mediante una tarea consistente en recordar episodios autobiográficos adversos no resueltos. Estos mismos autores ya habían comprobado antes que los efectos positivos sobre el estado de ánimo se producen también en personas sin síntomas depresivos que daban un paseo de duración similar al anterior, y de nuevo, se ponía de manifiesto que caminar en la naturaleza resultaba más beneficioso aún (3). Sin embargo, la influencia del entorno debe ser analizada con más detalle. Otros estudios no han hallado diferencias entre caminar en entornos naturales o urbanos en lo que respecta a la afectividad positiva y los síntomas depresivos, aunque sí han encontrado que pasear en la naturaleza -en comparación con hacerlo en la ciudad- se asocia a reducciones en el nivel de estrés percibido y en la afectividad negativa(4). Por otra parte, alguien podría pensar que una caminata de casi una hora de duración no es algo al alcance de muchos dado el ritmo de vida actual, y que además, nuestras grandes urbes nos impiden inevitablemente el contacto con la naturaleza. Pero no hay excusas. ¿Quién no tiene cerca, al menos, un parque? Una investigación realizada en Japón comparó el efecto de pasear en un parque urbano con el de hacerlo por las calles de la ciudad. Cuando la actividad de andar se desarrollaba en el parque, los participantes se sentían más cómodos, relajados y vigorosos, y sus emociones negativas y niveles de ansiedad eran menores. Y en cuanto a la duración de su paseo...sólo les llevó 15 minutos(5). En la misma línea, una serie de experimentos realizados entre estudiantes de la Universidad de Illinois viene a demostrar que un paseo breve en una zona fácilmente accesible también puede ser beneficioso. En este caso, la actividad de caminar estaba integrada en la rutina diaria de clases de los participantes, y tan sólo se les pidió que dieran una vuelta de unos 10 a 15 minutos por el campus de su universidad. Los resultados señalan que estos breves paseos tenían como consecuencia una mayor activación y mayor afectividad positiva. El efecto energizante, sin embargo, solía ser más bien poco prolongado, y pasados algunos minutos tendía a transformarse en una sensación de calma y reducción de la tensión (6). Caminar y el funcionamiento cognitivo Los efectos beneficiosos de una caminata no se limitan exclusivamente al plano de las emociones. Las pruebas sugieren que quien mueve las piernas no sólo mueve el corazón, sino también su cerebro. Especialmente, caminar podría llevarnos a ser un poco más creativos, algo que tal vez Nietzsche ya intuía cuando escribió su célebre frase: "Todos los pensamientos verdaderamente grandes se conciben mientras caminamos". Una investigación publicada recientemente en el Journal of Experimental Psychology parece darle la razón. En ella se empleó el Test de Usos Alternativos de Guilford, una prueba que requiere flexibilidad cognitiva y pensamiento divergente, como medida de la creatividad. Cada uno de los participantes completaba el test en dos condiciones, sentado y subido a una cinta de caminar. Los resultados indicaron que el 81 % de ellos mejoraba sus puntuaciones en creatividad cuando se encontraba caminando, en comparación con las puntuaciones obtenidas al completar dicho test sentados(7). Puesto que caminar en una cinta puede no ser una conducta muy habitual -o al menos "natural"- los investigadores llevaron a cabo una variante del experimento. En ella, los participantes -una vez más, estudiantes- iban a caminar ahora por el campus de su universidad(7). También, en esta ocasión se aumentó el número de condiciones experimentales, introduciendo varias posibilidades a la hora de completar el test: estar sentado las dos veces que se medía la creatividad, estar primero sentado y luego caminar, caminar y luego estar sentado, o caminar en ambas ocasiones. Este diseño permitió llegar a dos resultados. En primer lugar, de forma consistente, la creatividad aumentaba en aquellas condiciones que implicaban pasear por el campus, frente a la situación de estar sentado. En segundo lugar, las ganancias en creatividad que se producían tras dar un paseo parecían mantenerse en el tiempo, como ocurrió en la condición en la que primero se caminaba y luego se completaba el test sentado, comprobándose que en esta última situación los participantes también emitían un elevado número de respuestas creativas. Opezzo y Schwartz, autores de estos estudios, afirman que tales efectos "no son simplemente debidos al incremento de estimulación perceptual que se da al moverse a través del entorno, sino más bien al hecho de caminar. Ya sea fuera o en una cinta, caminar mejora la producción de ideas novedosas y apropiadas, y el efecto incluso se extiende a cuando la gente se sienta para hacer su trabajo creativo poco después".(7) http://www.investigacionyciencia.es/blogs/psicologia-y-neurociencia/52/posts/solvitur-ambulando-o-cmo-resetear-la-mente-dando-un-paseo-12255 2/5 6/8/2014 "Solvitur ambulando!" o cómo resetear la mente dando un paseo | Las mariposas del alma | Blogs | Investigación y Ciencia Los beneficios cognitivos de caminar se pueden observar, además, a lo largo del ciclo vital. En un estudio llevado a cabo en niños de alrededor de 9 años, Hillman et al. hallaron que tras andar sobre una cinta mecánica a un ritmo moderadamente intenso durante 20 minutos, estos preadolescentes mejoraban algunos indicadores conductuales y neuroeléctricos relacionados con el control cognitivo de la atención (8). Por otra parte, Vosset al. desarrollaron una investigación en la que un grupo de adultos mayores siguió un programa de ejercicio aeróbico basado en andar(9). Tras un año de práctica, la evaluación de los participantes mediante resonancia magnética funcional (fMRI) reveló que se había incrementado en ellos la conectividad funcional en áreas cerebrales que están implicadas de manera decisiva en la disfunción cognitiva asociada a la edad. Como resultado, esta mayor plasticidad funcional se asociaba a mejoras en las funciones ejecutivas que regulan el procesamiento cognitivo. Explicaciones para los beneficios psicológicos encontrados Son diversas las hipótesis que se han formulado para explicar por qué caminar, especialmente en un entorno natural, puede tener esta capacidad para "resetear" nuestra mente, tanto a nivel cognitivo como emocional. Quizás el marco de referencia más frecuentemente empleado ha sido la Teoría de la Restauración Atencional (ART, Attention Restoration Theory) de Kaplan (10,11). Según ésta, cotidianamente debemos hacer un sobre-esfuerzo, dirigiendo y focalizando intencionalmente nuestra atención en numerosos estímulos...señales de tráfico, identificar aspectos relevantes en una tarea del trabajo, mantener una interacción con otra persona, buscar la solución a problemas complejos, atender a estímulos audiovisuales, buscar información en la Red, etc. Este tipo de procesamiento ("topdown") implica "dirigir" el foco atencional para lograr un objetivo, y acaba por agotar nuestros recursos cognitivos. Contrariamente, durante un paseo por la naturaleza el tipo de procesamiento atencional es diferente. Sigue una dirección inversa, "bottom-up", en la que los estímulos del entorno involuntariamente captan nuestra atención. Los sonidos, colores, las sensaciones térmicas o la estimulación olfativa a que estamos expuestos durante una caminata "nos llaman la atención", sin necesidad de hacer un esfuerzo consciente para prestarles recursos cognitivos adicionales. La visión de un paisaje espectacular, el canto de un pájaro, el sonido del viento entre los árboles, o el olor a tierra húmeda tras la lluvia, crean en el caminante una suerte de fascinación tranquila. Y es precisamente este uso alternativo del procesamiento atencional involuntario lo que permitiría la recuperación de la maltrecha atención voluntaria. Junto a los procesos atencionales, la memoria también parece implicada en los efectos que andar tiene sobre el pensamiento. Caminar se ha relacionado con mejoras en el funcionamiento de la memoria de trabajo(3) y con una mayor activación de la memoria asociativa, tal vez relajando algunos procesos cognitivos inhibitorios y favoreciendo que afloren conexiones nuevas entre ideas(7). Por otra parte, algunas teorías recientes sobre la creatividad predicen una mayor flexibilidad cognitiva y la aparición del pensamiento divergente en aquellas situaciones en las que nos encontramos en un estado de activación positiva(12), que es justo lo que algunos de los estudios anteriormente mencionados han encontrado como efecto del caminar. Finalmente, no hay que olvidar que más allá del mero hecho de moverse y desplazarse, importa también el componente social presente en esta actividad. Caminar en grupo es por lo general percibido como algo más preferible y placentero que caminar en solitario(4). Seguramente, la compañía de otras personas durante el camino proporciona numerosas oportunidades para dar y recibir soporte emocional y seguridad, así como para compartir situaciones y momentos placenteros, lo que sin duda disminuye los riesgos y el estrés que a veces puede experimentar el caminante. Un interesante estudio, en el que se realizaron entrevistas semi-estructuradas a personas que practicaban senderismo, ha enfatizado, sin embargo, algunos de los beneficios de caminar en solitario(13). Los participantes manifestaron que caminar solos les reportaba sensaciones de libertad, mayor control personal, autonomía, y que esta modalidad les proporcionaba una oportunidad para reflexionar sobre algunos aspectos de sus vidas. Los caminantes solitarios decían "estar fluyendo" (14) mientras seguían una ruta, experimentando sensaciones de calma, paz, de estar absortos en la actividad, sin sentir distracciones, y regresando "con las pilas cargadas". http://www.investigacionyciencia.es/blogs/psicologia-y-neurociencia/52/posts/solvitur-ambulando-o-cmo-resetear-la-mente-dando-un-paseo-12255 3/5 6/8/2014 "Solvitur ambulando!" o cómo resetear la mente dando un paseo | Las mariposas del alma | Blogs | Investigación y Ciencia En definitiva, ya sea por su efecto en nuestras emociones, su capacidad para reponer los recursos cognitivos gastados, o por facilitarnos una mayor conexión con otras personas y con nosotros mismos, salir fuera y dar unos pasos parece ser una buena "terapia" para las preocupaciones del día a día. Posiblemente, como dijo Hipócrates, caminar sea la mejor medicina del hombre. Y nadie expresó esto de manera más hermosa -y radical- que Thoreau, en su breve obra Caminar: "Creo que no podría mantener la salud ni el ánimo sin dedicar al menos cuatro horas al día, y habitualmente más, a deambular a través de los bosques, sobre las colinas y en las praderas, absolutamente libre de toda atadura mundana (...) hay algo en el aire de las montañas que alimenta el espíritu e inspira" Agradecimiento: Gracias a Sara Revilla Romero (@revilla_sara) por revisar este artículo, y por sus valiosos comentarios sobre el tema que se trata en él. Referencias 1. Robertson, R., Robertson, A., Jepson, R., & Maxwell, M. (2012). Walking for depression or depressive symptoms: a systematic review and meta-analysis. Mental Health and Physical Activity, 5(1), 66-75. 2. Berman, M. G., Kross, E., Krpan, K. M., Askren, M. K., Burson, A., Deldin, P. J., et al. (2012). Interacting with nature improves cognition and affect for individuals with depression. Journal of affective disorders, 140(3), 300-305. 3. Berman, M. G., Jonides, J., & Kaplan, S. (2008). The cognitive benefits of interacting with nature. Psychological science, 19(12), 1207-1212. 4. Marselle, M. R., Irvine, K. N., &Warber, S. L. (2013). Walking for well-being: are group walks in certain types of natural environments better for well-being than group walks in urban environments?. International journal of environmental research and public health, 10(11), 5603-5628. 5. Song, C., Joung, D., Ikei, H., Igarashi, M., Aga, M., Park, B. J., ... & Miyazaki, Y. (2013). Physiological and psychological effects of walking on young males in urban parks in winter. J Physiol Anthropol, 32, 18. 6. Ekkekakis, P., Hall, E. E., VanLanduyt, L. M., &Petruzzello, S. J. (2000). Walking in (affective) circles: can short walks enhance affect?. Journal of Behavioral Medicine, 23(3), 245-275. 7. Oppezzo, M., & Schwartz, D. L. (2014). Give your ideas some legs: The positive effect of walking on creative thinking.Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 40(4), Jul 2014, 1142-1152. 8. Hillman, C. H., Pontifex, M. B., Raine, L. B., Castelli, D. M., Hall, E. E., & Kramer, A. F. (2009). The effect of acute treadmill walking on cognitive control and academic achievement in preadolescent children. Neuroscience, 159(3), 1044-1054. 9. Voss, M. W., Prakash, R. S., Erickson, K. I., Basak, C., Chaddock, L., Kim, J. S., et al. (2010). Plasticity of brain networks in a randomized intervention trial of exercise training in older adults. Frontiers in Aging Neuroscience, 2. 10. Kaplan, S. (1995). The restorative benefits of nature: Toward an integrative framework. Journal of environmental psychology, 15(3), 169-182. 11. Kaplan, S., & Berman, M. G. (2010). Directed attention as a common resource for executive functioning and selfregulation. Perspectives on Psychological Science, 5(1), 43-57. 12. De Dreu, C. K., Baas, M., &Nijstad, B. A. (2008). Hedonic tone and activation level in the mood-creativity link: toward a dual pathway to creativity model. Journal of personality and social psychology, 94(5), 739. 13. Coble, T. G., Selin, S. W., & Erickson, B. B. (2003). Hiking alone: Understanding fear, negotiation strategies and leisure experience. Journal of Leisure Research, 35(1), 1-22. 14. Csikszentmihalyi, M.(1991). Flow: The psychology of optimal experience. New York: Harper Perennial. Fotografías: Hiking to a survey site: https://www.flickr.com/photos/glaciernps/4427396733/ Walking down a lonely road: https://www.flickr.com/photos/jason_burmeister/2386328252/ http://www.investigacionyciencia.es/blogs/psicologia-y-neurociencia/52/posts/solvitur-ambulando-o-cmo-resetear-la-mente-dando-un-paseo-12255 4/5 6/8/2014 "Solvitur ambulando!" o cómo resetear la mente dando un paseo | Las mariposas del alma | Blogs | Investigación y Ciencia Comentarios (1) Hernan - 21/07/2014 22:27 Excelente artículo Añadir comentario Contenido* Prensa Científica se reserva el derecho a eliminar los comentarios que no cumplan las normas de uso. Enviar Quiénes somos Publicidad Promociones Condiciones de venta Ediciones internacionales RSS Contacto Política de cookies Aviso legal Créditos Prensa Científica - Muntaner 339, pral 1a. - 08021 Barcelona - España - Tel: 93 414 33 44 http://www.investigacionyciencia.es/blogs/psicologia-y-neurociencia/52/posts/solvitur-ambulando-o-cmo-resetear-la-mente-dando-un-paseo-12255 5/5 5/7/2014 Dormir es el precio que paga el cerebro por aprender Dormir es el precio que paga el cerebro por aprender Una nueva teoría explica por qué el tiempo de sueño es un tiempo ganado ¿Por qué los seres vivos tienen que dormir? A esta cuestión se han enfrentado los científicos durante años. Hasta ahora, se pensaba que los animales y los humanos duermen porque esta acción permite reforzar las conexiones neuronales del cerebro. Una nueva hipótesis – bautizada como SHY‐ está desafiando esta idea. Propone que el sueño lo que hace es debilitar dichas conexiones, preparando al cerebro para seguir recibiendo y procesando estímulos. Por Marta Lorenzo. ¿P or qué los seres vivos tienen que dormir? Después de todo, el sueño los desconecta de su entorno, los pone en peligro, e impide que busquen alimentos o compañeros durante una gran parte de la jornada… Imagen: Arkady Chubykin. Fuente: PhotoXpress. Se suele creer que los animales duermen porque, gracias a esta actividad, se refuerzan las conexiones neuronales de sus cerebros. Sin embargo, dos destacados especialistas del sueño de la Escuela de Medicina de la Universidad de Wisconsin (EEUU) desafían esta idea. Y lo hacen con una teoría bautizada como “hipótesis de la homeostasis sináptica” (SHY) del sueño. La hipótesis SHY señala que el sueño es importante por otra causa: porque debilita las conexiones entre las células cerebrales (o neuronas) para ahorrar energía, evitar el estrés celular, y mantener la capacidad de dichas células para responder a los estímulos de manera selectiva. "El sueño es el precio que el cerebro tiene que pagar por el aprendizaje y la memoria", afirma uno de estos dos científicos, Giulio Tononi, en un comunicado de dicha Universidad. "Durante la vigilia, el aprendizaje fortalece las conexiones sináptica de todo el cerebro, lo que aumenta la necesidad de energía y satura el cerebro con nueva información. El sueño permite al cerebro recuperarse, y ayuda a integrar el material recién aprendido en recuerdos consolidados, por lo que puede comenzar de nuevo el día siguiente". Tononi y su colaboradora, Chiara Cirelli, ambos profesores de psiquiatría, han explicado y justificado su hipótesis en un artículo publicado por la revista Neuron, en el que se revisan evidencias recopiladas durante años en estudios con humanos y animales, así como en investigaciones moleculares, electrofisiológicas y conductuales, y en simulaciones realizadas por ordenador. El ejemplo de la bicicleta En general, la SHY hace referencia a la capacidad del cerebro para mantener el equilibrio en la fuerza de las conexiones entre las células nerviosas. Tononi y Cirelli la ejemplifican de la siguiente forma: Supongamos que alguien ha pasado sus horas de vigilia adquiriendo una nueva habilidad, como montar en bicicleta. Los circuitos implicados en este aprendizaje se refuerzan enormemente durante el proceso pero, al día siguiente, el cerebro tendrá que prestar atención al aprendizaje de otras cosas. Por lo tanto, tiene que amortiguar la fortaleza de las conexiones interneuronales creadas para aprender a montar en bicicleta, de tal manera que éstas no interfieran en cualquier otro nuevo aprendizaje. "El sueño ayuda al cerebro a volver a normalizar la fuerza sináptica a partir de un muestreo integral de su conocimiento general del entorno, y no a partir de las señales particulares de un día de vigilia concreto", explica Tononi. http://www.tendencias21.net/Dormir-es-el-precio-que-paga-el-cerebro-por-aprender_a29491.html?print=1 1/2 5/7/2014 Dormir es el precio que paga el cerebro por aprender Entonces, ¿por qué no olvidamos cómo montar en bicicleta al día siguiente de haber aprendido a hacerlo, y tras un sueño reparador? Según los científicos porque, precisamente, los circuitos neuronales implicados en ese aprendizaje son, mientras dormimos, menos debilitados que otros circuitos, que no participaron activamente en el proceso de aprendizaje. Según Tononi y Cirelli, la consolidación y la integración de recuerdos, así como la restauración de la capacidad de aprender, se derivarían por tanto de la capacidad del sueño de disminuir la fuerza sináptica. Cuestiones pendientes Aunque la revisión de estudios realizada por los investigadores parece arrojar pruebas que demuestran la SHY, también abre nuevas preguntas. Una de ellas, ¿podría el cerebro lograr la homeostasis sináptica durante la vigilia, manteniendo sólo algunos circuitos neuronales implicados en los procesos cognitivos, y el resto no, de manera que éstos se vayan restableciendo aunque no se duerma? Otros elementos de investigación en el futuro incluirán la función específica de la fase MOR del sueño (durante la cual se presenta la mayor frecuencia e intensidad de las llamadas ensoñaciones o imágenes oníricas) en el aprendizaje, y el papel posiblemente crucial del sueño durante el desarrollo, una época de aprendizaje intenso y remodelación masiva del cerebro. Limpieza nocturna del cerebro Aunque éstas y otras investigaciones han demostrado que el sueño ayuda a almacenar y consolidar los recuerdos, esos beneficios no parecen superar la vulnerabilidad que supone dormir, lo que ha llevado a los científicos a especular con una función más importante para el ciclo de sueño-vigilia. Uno de estos estudios, realizado por investigadores de la Universidad de Rochester (Nueva York, EEUU) reveló recientemente que los seres vivos duermen para limpiar el cerebro; liquidar activamente los subproductos de la actividad neuronal acumulados durante la vigilia. Entre estos residuos se encuentra la proteína beta-amiloide, responsable de la enfermedad de Alzheimer y de otros trastornos neurológicos. De esta limpieza parece encargarse el 'sistema glinfático', descubierto el año pasado por estos mismos investigadores, que supliría el papel del sistema responsable de la eliminación de residuos celulares en el resto del cuerpo –el sistema linfático–, cuya función no se extiende a este órgano. Los científicos de Rochester comprobaron que el sistema glinfático era casi diez veces más activo durante el sueño. Además, encontraron que, durante el sueño, el tamaño de las células del cerebro se reduce un 60%, lo que permite que los residuos se eliminen con mayor eficacia. Referencia bibliográfica: Giulio Tononi, Chiara Cirelli. Sleep and the Price of Plasticity: From Synaptic and Cellular Homeostasis to Memory Consolidation and Integration. Neuron (2014). DOI: 10.1016/j.neuron.2013.12.025. Añadir a favoritos Lunes, 13 de Enero 2014 Marta Lorenzo Nota Marta Lorenzo Fuente: http://www.tendencias21.net Texto publicado por la revista Tendencias21 (www.tendencias21.net) http://www.tendencias21.net/Dormir-es-el-precio-que-paga-el-cerebro-por-aprender_a29491.html?print=1 2/2 Giulio Tononi y Chiara Cirelli son profesores de psiquiatría en la Universidad de Wisconsin-Madison. Sus trabajos acerca de la función del sueño forman pa rte de un proyecto de investigación más amplio sobre la consciencia humana, tema del reciente libro de Tononi Phi:A voyage (rom the brain to the soul (Pantheon, 2012). NEUROCIENCIA os beneficios delsneño Cuando dormimos se debilitan las conexiones entre nuestras neuronas. Al parecer, ello reduce el consumo de energía y, paradójicamente, ayuda a la memoria Giulio Tononi y Ghiara Girelli C ADA NOCHE, MIENTRAS YACEMOS DORMIDOS, CIEGOS, MUDOS E INMÓVI- les, nuestro cerebro sigue trabajando. Las neuronas emiten casi tantos impulsos como cuando estamos conscientes, y consumen casi la misma energía ¿Qué significa esta incesante actividad durante el descanso? ¿Por qué la mente se desconecta por completo del entorno mientras él cerebro se mantiene ocupado? La actividad cerebral durante el reposo parece desempeñar una función esencial. Una de las pruebas de la importancia del sueño es su ubicuidad. A pesar de que permanecer inconsciente y sin capacidad de reaccionar aumenta el riesgo de convertirse [ ___ --- en presa de un tercero, todos los animales duermen. Lo hacen las aves, las abejas, las iguanas y las cucarachas, incluso las moscas de la fruta, según demostramos nosot ros y otros autores hace más de una década. I,N siN'rl,SJS L __ Dado que todos los animales Existen datos que sugieren que el sueño debilita las conexiones entre las--;ero al sinapsis, el sueño duermen, el sueño debe de neuronas, lo que resulta sorprendente, dado que la memoria y el aprendi- las neuronas se sobresaturasen con la experiencia . una función vital. zaje se basan en el refuerzo de esas uniones durante el estado consciente. diaria y reduciría su consumo energético. -- 18 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, octubre 2013 ------ -- - ---- -- -- ----- - NUEVA HIPÓTESIS ¿Por qué dormimos? Durante la vigilia, los recuerdos se forman cuando las neuronas que se activan a la vez refuerzan sus conexiones (abajo, izquierda). Los investigadores han supuesto que, mientras dormimos, la reactiva ción de esos circuitos nerviosos fortalece la conexión. Pero podría suceder justo lo contrario (derecha): cada vez hay más pruebas de que los impulsos espontáneos durante el sueño debilitarían las sinapsis, o puntos de contacto, entre las neuronas de numerosos circuitos excitados. Los autores proponen que este debilitamiento devolvería a las sinapsis a un nivel basal, lo que ahorraría energía y reduciría el estrés de las células nerviosas. Esta vuelta al nivel basal, llamada homeostasis sináptica, constituiría el objetivo fundamental del sueño. Vigilia Las neuronas se activan ante los estímulos relevantes, que merece la pena recordar (morado), pero también ante los irrelevantes o fortuitos (naranja), lo que refuerza las sinapsis de los circuitos activados. Neurona Señal irrelevante Señal de aprendizaje Además, la evolución ha concebido algunas adaptaciones extraordinarias para acomodarse al sueño. De este modo, los delfines y otros animales marinos que deben subir a menudo a la superficie para respirar duermen desactivando de forma alterna un hemisferio cerebral y manteniendo el otro consciente. Durante mucho tiempo nos hemos preguntado, igual que otros, qué beneficios aporta el sueño, vista su importancia para los seres vivos. Hace más de veinte años, cuando trabajábamos juntos en la Escuela de Estudios Avanzados Santa Ana, en Pisa, comenzamos a sospechar que la actividad cerebral durante el letargo restablecería de alguna manera el nivel basal de miles de millones de conexiones neurales, el cual se modifica cada día durante la vigilia. De esta forma, el sueño contribuiría a que el cerebro siguiera formando nuevos recuerdos a lo largo de nuestra vida sin que con ello se sobresaturase o eliminase los recuerdos más antiguos. descoTambién tenemos una idea de por qué la mente nectarse del mundo exterior cuando dormimos. Creemos que la experiencia consciente del aquí y el ahora debe ser interrumpida para que el cerebro tenga la oportunidad de integrar los nuevos y los viejos recuerdos; el sueño permite ese respiro. Nuestra propuesta provoca controversia entre los colegas que estudian el papel del sueño en el aprendizaje y la memoria, dado que sugerimos que la vuelta al nivel basal se debe a una debilitación de las conexiones entre neuronas que emiten impulsos durante el sueño. Tradicionalmente se ha pensado que la actividad cerebral durarite el descanso «fortalece» las conexiones implicadas en el almacenamiento de los recuerdos recientes. Sin embargo, nuestras hipótesis se sustentan en años de investigación en distintos organismos, desde moscas hasta personas. 20 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, octubre 2013 DORiU IR PARA APRENDER La idea de que el descanso es importante para la memada fue propuesta hace casi un siglo. Desde entonces, numerosos experimentos han demostrado que tras una noche de sueño, o incluso tan solo una siesta, los recuerdos recién formados se retienen mejor que si ese tiempo se hubiera pasado en vigilia. Así sucede en la memoria declarativa (como cuando aprendemos una lista de palabras y entre fotos y lugares) y en ia memoria procedimental, base de las habilidades perceptivas y motoras (como tocar un instrumento). La constatación de que el sueño favorecía la memoria llevó a buscar pruebas de que, durante la noche, el cerebro retomaba el material recién aprendido. Yse hallaron: los estudios realizadOs durante los últimos veinte años, primero en ratones y luego en humanos, revelaron que los patrones de actividad neural durante el sueño se asemejaban a veces a los de la vigilia. Así, cuando una rata aprende a moverse en un laberinto, ciertas neuronas' de una parte del cerebro, el hipocampo, se activan en secuencias concretas. En el sueño posterior, se reproducen esos patrones más a menudo de lo que se esperaría por casualidad. A partir de esos hallazgos, numerosos investigadores llegaron a la conclusión de que la repetición de tales secuenCias durante el sueño consolidaba los recuerdos al fortalecer "aún más las sinapsis (zonas de contacto entre neuronas) que se habían reforzado durante la vigilia. Según esta idea,"dado que las neuronas conectadas se activan una y otra vez, sus sinapsis transportan mejor las señales, lo que ayuda a los circuitos nerviosos a codificar los recuerdos. Este proceso de refuerzo selectivo se conoce como potenciación sináptica; se cree que constituye el mecanismo principal en el aprendizaje y la memoria. Pero aunque se sabe que la repetición y la potenciación se producen durante la vigilia, no se ha hallado ninguna prueba directa de que las sinapsis de los circuitos reactivados se refuercen durante el sueño. Esta falta de datos no nos sorprende en absoluto. Concuerda con la sospecha de que, mientras el individuo duerme, toda esa actividad cerebral (no solo de repetición, sino otros impulsos aleatorios) podría estar de hecho debilitando las conexiones nerviosas, no fortaleciéndolas . EL PRECIO DE LA PLASTICIDAD Hay tantas buenas razones para defender que las sinapsis deben debilitarse como que deben fortalecerse para que. el cerebro funcione bien. Por una parte, las sinapsis fuertes consumen más energía que las débiles, y el cerebro no posee una cantidad infinita de energía. En los humanos consume un veinte por ciento de la energía del organismo (más que cualquier otro órgano en proporción a su peso), y al menos dos tercios de ese valor se emplean para mantener la actividad sináptica. La creación y consolidación de las sinapsis constituye además una de las mayores fuentes de estrés celular, ya que conlleva la síntesis y transporte de múltiples componentes en la célula: desde las mitocondrias (las centrales energéticas) y las vesículas sinápticas (que llevan las moléculas de señalización), hasta las proteínas y los lípidos que se necesitan en las conexiones sinápticas. Pensamos que esta presión sobre los recursos resulta insostenible. El cerebro no puede reforzar y mantener, durante toda la vida del individuo, día y noche, las sinapsis reactivadas. No dudamos de que el aprendizaje se sustente sobre todo en la potenciación sináptica. Pero cuestionamos que esta continúe durante el sueño. Por el contrario, la debilitación sináptica permitiría que los circuitos nerviosos recuperaran un nivel energético básico, con lo que se evitaría un consumo excesivo de energía y el estrés celular. A esta función restauradora la denominamos homeostasis sináptica, y a la propuesta general sobre la función del sueño, hipótesis de homeostasis sináptica. Esta explica el objetivo esencial y universal del sueño para todos los organismos que lo presentan: gracias a él, el cerebro recupera un estado que le permite aprender y adaptarse durante la vigilia. El riesgo que corremos cuando nos desconectamos del exterior durante horas es el precio que pagamos por este recalibrado neural. Dicho de otro modo, el sueño es el precio que pagamos por la plasticidad del cerebro (la capacidad de modificar sus conexiones en respuesta a la experiencia). Pero ¿cómo explica la hipótesis los efectos beneficiosos del sueño en el aprendizaje y la memoria? ¿Cómo pueden las sinapsis debilitadas mejorar la retención general de habilidades y hechos? Debe tenerse en cuenta que, durante el curso de un día normal, casi todo lo que uno experimenta deja un rastro neural en el cerebro y que los sucesos significativos, como conocer a una nueva persona o aprender una pieza musical con la guitarra, constituyen una parte insignificante de esa codificación. Para mejorar la memoria, el cerebro dormido debe de alguna manera distinguir entre el «ruido» de la información in'elevante y la «señal» de los sucesos de interés. Proponemos que durante el sueño, la estimulación espontánea de neuronas activa numerosos circuitos en múltiples combinaciones, que abarcan los nuevos recuerdos y las redes más antiguas de asociaciones aprendidas. La actividad espontánea deja que el cerebro compruebe cuáles de los nuevos recuerdos se integran mejor con los almacenados, de relevancia demostrada, y amortigua aquellas sinapsis que no encajan bien en el marco general de la memoria. Nosotros, entre otros, estamos explorando los posibles mecanismos por los que la actividad cerebral podría debilitar de manera selectiva las sinapsis que codifican «ruido» y al propio tiempo preservar aquellas que corresponden a una «seña!» . Mientras el cerebro verifica estas situaciones imaginarias y atenúa las conexiones donde lo considera oportuno, resulta ventajoso mantenernos desconectados del mundo exterior y dejar de actuar en él; en otras palabras, conviene estar dormido. Del mismo modo, la restauración de la homeostasis sináptica no debería producirse durante la vigilia, ya que los sos del día dominarían el proceso y se daría mayor relevancia a ellos que a todo el conocimiento que el cerebro ha acumulado a lo largo de la vida. La desconexión profunda durante el sueño libera al cerebro de la tiranía del presente, creando una circunstancia ideal para la integración y consolidación de los recuerdos. UNA CONEXIÓN DÉBIL Nuestra propuesta de que el cerebro emite impulsos nerviosos durante el sueño para debilitar, y no para fortalecer, las sinap- Octubre 2013, InvestigacionyCiencia.es 21 - - - - - - - - -'-:.1 L I-- - - - - - - - - el aumento progresivo en el número y tamaño de las sinapsis que se producen durante el día, sobre todo cuando se somete a los insectos a ambientes estimulantes. Los registros de la actividad eléctrica del cerebro muestran que las ondas cerebraLas espinas sinápticas son protrusiones les experimentan cambios característicos a lo largo de la noche, mientras se alternan en una ramificación neuronal especialifases de sueño con movimientos oculares rápidos (REM) o sin ellas (NREM) (gráficos). zada en detectar señales. Las moscas de La amplitud de las lentas ondas del sueño NREM disminuye durante la noche, lo que la fruta que pasan un día interaccionansugiere el debilitamiento de las sinapsis implicadas. Los autores proponen que este do con sus congéneres presentan más debilitamiento ocurre en parte porque las sustancias necesarias para fortalecer las siespinas sinápticas por la tarde que por napsis activadas están menos concentradas en ese momento. la mañana. Llama también la atención el hecho de que el número de espinas recupera un nivel básico a la mañana siguiente si, y solo si, se permite dormir a las moscas. Descubrimos un fenómeno similar en la corteza cerebral de ratones juveniles: las Fase NREM temprana: Fase NREM tardía . Sueño REM espinas tendían a aumentar cuando los animales estaban despiertos y a disminuir cuando dormían. En roedores adulsis se sustenta en parte en un análisis detallado de datos ob- tos también se observó tal efecto, pero en lugar del número de tenidos a través de una técnica común en la investigación del espinas sinápticas, cambiaba la abundancia de ciertas moléculas sueño: el electroencefalograma, o EEG. Este registra los patro- que determinan la fuerza de la sinapsis, los receptores AMPA. nes de actividad eléctrica en la corteza cerebral a través de elec- Descubrimos que su número por sinapsis se elevaba tras la vitrodos colocados sobre el cuero cabelludo. Hace unas décadas, gilia y se reducía tras el sueño. Con más receptores las sinapsis los EEG realizados en individuos dormidos revelaron dos ca- se fortalecían y con menos se debilitaban. La fuerza sináptica puede medirse con una sonda eléctritegorías principales de sueño: el paradójico, con movimientos oculares rápidos (o REM, por sus siglas en inglés) y el profun- ca que estimula las fibras nerviosas de la corteza cerebral. do, sin tales movimientos (NREM), que se alternaban durante Las neuronas responden con una descarga eléctrica más prola noche. Cada uno de ellos presenta un patrón de ondas cere- nunciada cuando las conexiones son fuertes y menos cuando brales característico. Aparte del temblor de los globos oculares son débiles. En ratas, demostramos que las neuronas estimubajo los párpados cerrados que da al sueño REM su nombre, ladas se activaban con mayor vigor tras varias horas de vigieste estado está dominado por oscilaciones rápidas (subidas y lia y con menor firmeza después del sueño. Marcello Massibajadas en las curvas del EEG, semejantes a las registradas du- mini, de la Universidad de Milán, y Reto Huber, ahora en la rante la vigilia). Por el contrario, en el sueño NREM predomi- Universidad de Zúrich, realizaron un experimento similar en nan las oscilaciones lentas (con frecuencias de alrededor de un humanos. En lugar de una sonda eléctrica, recurrieron a la ciclo por segundo). estimulación magnética transcraneal (pulso magnético corto Hace una década, en los últimos años de su vida, Mircea Ste- aplicado sobre el cuero cabelludo). Y registraron la magnitud riade, de la Universidad Laval de Quebec, descubrió que las os- de las respuestas corticales con EGG de alta densidad. Los recilaciones lentas del sueño NREM tenían lugar cuando varios sultados fueron claros: cuanto más tiempo llevaba el suj eto grupos de neuronas se activaban a la vez durante un tiempo despierto, mayores eran las respuestas recogidas en el EEG. (períodos de encendido), se silenciaban una fracción de segun- Hizo falta una noche de sueño para que estas volvieran a la do (períodos de apagado) y volvían a activarse de forma sincro- situación inicial. nizada. Fue uno de los hallazgos fundamentales en la investigación del sueño. Desde entonces se ha descubierto que en las J1'IENOS ES J1IÁS aves y los mamíferos las ondas lentas aumentan de tamaño si La conclusión general de estos experimentos, que realizamos están precedidas de un largo período de vigilia, mientras que durante dos décadas, es que la actividad cortical espontánea dulo reducen durante el sueño. rante el sueño atenúa las conexiones sinápticas en los circuiPlanteamos que si las sinapsis eran fuertes, las neuronas sin- tos neuronales, ya sea reduciendo o eliminando su capacidad cronizarían más sus impulsos y producirían oscilaciones lentas de enviar impulsos eléctricos. más grandes. Si eran débiles, la sincronización disminuiría y Tal proceso, que hemos denominado debilitamiento seleclas ondas lentas resultarían menores. Varias simulaciones por tivo, aseguraría la supervivencia de los circuitos «más aptos», ordenador y experimentos con humanos y animales nos llevaron bien porque habrían sido activados con fuerza durante la vigia la conclusión de que las ondas lentas grandes y pronunciadas lia (como cuando se tocan las notas correctas en una guitarra registradas al inicio de la noche indicaban que las sinapsis se mientras intentamos dominar una nueva pieza), o porque eshabían reforzado durante la vigilia previa; en cambio, las ondas tarían mejor integrados con los recuerdos más antiguos (como lentas, pequeñas y suaves de las primeras horas de la mañana cuando nos encontramos con una palabra nueva en un idioma demostraban que las sinapsis se habían debilitado a lo largo conocido). Del mismo modo, se amortiguarían las sinapsis de los circuitos que se habrían activado solo ligeramente durante del sueño. La idea de que las sinapsis se atenúan o incluso dejan de la vigilia (como las notas torpes en una guitarra) o que encajan funcionar mientras dormimos procede de estudios con animales. peor con los recuerdos anteriores (como la presentación de una En las moscas de la fruta se ha observado que el sueño suprime palabra nueva en un lenguaje desconocido). POSIBLE l\fECANISl\IO El sueño viene en oleadas 22 INVESTIGACI6N y CIENCIA, octubre 2013 El debilitamiento selectivo permitiría que los eventos insignificantes no dej aran rastro en nuestros circuitos, mientras que se conservarían los recuerdos destacados. Como una bonificación adicional, el mecanismo dejaría espacio para otro ciclo de consolidación sináptica durante la vigilia. De hecho, algunos hallazgos indican que además de los múltiples beneficios que supone para el aprendizaje y la memoria, el sueño ayudaría a la adquisición de nuevos recuerdos (el conocimiento adquirido antes del nuevo episodio de sueño). Numerosos estudios han demostrado que, después de una noche de sueño, se aprende mucho mej or que después de haber estado todo el día despierto. Aunque todavía no existen pruebas directas del mecanismo que produciría el debilitamiento selectivo de las sinapsis, tenemos algunas ideas de cómo podría suceder. Sospechamos que las ondas lentas del sueño NREM en mamíferos cumplen una función en este proceso. En estudios de laboratorio sobre tejidos cerebrales de rata, la transmisión de señales entre neuronas se vuelve menos eficiente cuando estas son estimuladas de un modo que simula los ciclos sincronizados de encendido y apagado del sueño de onda lenta. La química del cerebro también cambia durante el sueño NREM, y lo hace de un modo que podría atenuar las sinapsis. En el individuo despierto, una mezcla concentrada de sustancias señalizadoras, o neuromoduladores (acetilcolina, noreprinefina, dopamina, serotonina, histamina y hipocreatina), inunda el cerebro y tiende a fortalecer las sinapsis cuando las señales pasan por ellas. Durante el sueño (sobre todo· en la fase NREM), la mezcla se halla mucho más diluida, lo que haría sesgar el circuito neural hacia un debilitamiento de las sinapsis, en lugar de un refuerzo, cuando las señales fluyen a su través. Otra sustancia, el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF, por sus siglas en inglés), podría intervenir en el proceso. El BDNF consolida las sinapsis y participa en la adquisición de la memoria. Los niveles de BDNF ascienden durante la vigilia y descienden durante el sueño. SUEÑO LOCAL Con independencia de los mecanismos específicos y de los procesos selectivos, existen pruebas sólidas de que en varias especies la fuerza sináptica general aumenta durante la vigilia y disminuye durante el sueño, tal como predice la hipótesis de homeostasis sináptica. Podemos seguir comprobando la hipótesis mediante el examen de sus corolarios. Si es correcta, cuanta más plasticidad experimente una parte del cerebro durante la vigilia, mayor será su necesidad de sueño. El tamaño y la duración de las ondas lentas del sueño NREM pueden indicar la necesidad de sueño. Para Confirmar tal supuesto, pedimos a unos sujetos que aprendieran cierta tarea: alcanzar un objetivo en una pantalla de ordenador mientras se hacía girar el cursor (controlado por un ratón). La parte del cerebro que está implicada en este tipo de aprendizaje corresponde a la corteza parietal derecha. En efecto, cuando los sujetos dormían, se registraron en esa región ondas lentas de mayor tamaño, en comparación con las de la noche anterior al aprendizaje. Esas ondas se achataron durante la noche, como sucede normalmente. Pero las ondas grandes y localizadas durante el comienzo de la noche nos cuentan que esa zona del cerebro se hallaba exhausta debido a la tarea asignada. Desde entonces, numeorosos experimentos realizados por nosotros y otros científicos han confirmado que el aprendizaje y, de un modo más general, la activación de las sinapsis en los circui- tos, produce un incremento local de la necesidad de sueño. Hace poco hemos descubierto incluso que, tras un uso prolongado o intenso de determinados circuitos, ciertos grupos de neuronas se «duermen» aunque el cerebro (y el resto del organismo) siga despierto. Por consiguiente, si una rata se mantiene insomne más tiempo del habitual, algunas neuronas corticales muestran períodos breves de reposo que resultan indistinguibles de los períodos de apagado observados durante el sueño de onda lenta. Mientras tanto el roedor sigue dando vueltas, activo, con los ojos abiertos, igual que haría cualquier rata despierta. Este fenómeno se llama sueño local, y está suscitando un atento examen por parte de otros investigadores. Nuestros estudios más recientes indican que en el cerebro de humanos privados de sueño tienen lugar períodos de apagado localizados, y estos se vuelven más frecuentes tras un aprendizaje intenso. Parece que cuando llevamos despiertos demasiado tiempo o hemos empleado en exceso determinados circuitos, pequeñas partes del cerebro se echan siestas rápidas sin avisar. Uno se pregunta cuántos errores de juicio, fallos tontos, respuestas irritadas y mal humor se deben al sueño local del cerebro de gente exhausta que cree que está despierta por completo y controla la situación. La hipótesis también predice que el sueño reviste especial importancia durante la infancia y la adolescencia, fases de intenso aprendizaje y remodelación sináptica profunda, según han demostrado numerosos estudios. Durante la juventud, las sinapsis se forman, refuerzan y eliminan con una frecuencia extraordinaria que ya no se repite en la edad adulta. Parece lógico que el debilitamiento selectivo durante el sueño resulte esencial para minimizar el gasto energético de esta frenética remodelación sináptica y para favorecer la supervivencia de los circuitos nerviosos más aptos en esas etapas de la vida. Cabe preguntarse qué sucede cuando el sueño se ve perturbado o es insuficiente durante períodos fundamentales del desarrollo ¿Podría el déficit alterar el funcionamiento de los circuitos? En ese caso, el insomnio podría provocar no solo un olvido ocasional o un error de juicio, sino cambios duraderos en las conexiones del cerebro. Estamos deseando comprobar las predicciones de la hipótesis de homeostasis sináptica y explorar sus implicaciones en profundidad. Esperamos descubrir si la privación de sueño durante el desarrollo neural produce modificaciones en la organización de los circuitos cerebrales. Nos gustaría también conocer mejor el efecto del sueño en áreas profundas del cerebro, como el tálamo, el cerebelo, el hipotálamo o el tronco encefálico, así como el papel del sueño REM en la homeostasis sináptica. Quizás entonces averigüemos si el sueño constituye un mecanismo para compensar el desgaste asociado a la plasticidad del cerebro durante la vigilia. - -- ----1 PARA SABER MÁS 15 sleep essential? Chiara Cirelli y Giulio Tononi en PLOS Bi%gy. vol. 6. n.' 8. págs. 1605·1611. agosto de 2008. Dormir para recordar. Pierre Maquet en Mente y Cerebro. n.' 43. julio/agosto de 2010. The memory lunction 01 sleep. Susanne Diekelmann y Jan Born en Nature Reviews Neuroscience. vol. 11. n.' 2. págs. 114-126. lebrero de 2010. Local sleep in awake rats. Vladyslav V. Vyazovskiy. Umberto Olcese. Erin C. Hanlon. Yuval Nir. Chiara Cirelli y Giulio Tononi en Nature. vol. 472. págs. 443-447. 28 de abril de 2011. Sleep and synaptic homeostasis: Structural evidence in Drosophila. Daniel Bushey. Giulio Tononiy Chiara Cirelli en Science. vol. 332. págs. 1576-1581. 24 de junio de 2011. Secretos del descanso reparador. Jason Castro en Mente y Cerebro. n.' 60. mayo/junio de 2013. Octu bre 2013. InvestigacionyCiencia.es 23 15/9/2014 La meditación hace que el cerebro procese más rápidamente la información La meditación hace que el cerebro procese más rápidamente la información Un estudio revela, además, que existe una relación directa entre el grado de girificación del córtex y el número de años meditando Las personas que meditan tienen más pliegues (o mayor grado de girificación) en la corteza cerebral, lo que hace que sus cerebros procesen la información más rápidamente que los cerebros de los individuos que no meditan. Además, cuanto más tiempo se lleve meditando, mayor cantidad de pliegues aparecerán en diversas áreas del córtex. Esto es lo que ha revelado un estudio realizado por científicos de la Universidad de California en Los Ángeles, en el que fueron analizados los escáneres cerebrales de un total de 100 personas, la mitad de ellas practicantes de la meditación durante una media de tiempo de 20 años. Por Yaiza Martínez. L as personas que meditan tienen más pliegues (o mayor grado de girificación) en la corteza cerebral, lo que hace que sus cerebros procesen la información más rápidamente que los cerebros de los individuos que no meditan. Esto es lo que ha revelado un estudio realizado por investigadores del Laboratorio de Neuroimagen de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), y del que se ha hecho eco la UCLA en un comunicado. Anteriores evidencias obtenidas en esta misma Universidad habían constatado que el hábito de meditar, mantenido durante años, aumenta el grosor del cerebro y fortalece las conexiones neuronales. Ahora, esta nueva investigación ha constatado que la meditación aporta otro beneficio más al cerebro. Meditación y neuroplasticidad cerebral Los círculos en rojo indican dónde se produjo el máximo efecto de la meditación en el cerebro. Imagen superior: Mayor girificación de las personas que meditaban, en comparación con las personas que no lo hacían. Imagen inferior: Relación positiva entre la girificación y el número de años meditando. Fuente: UCLA. específicas. En términos generales, la meditación es la práctica de un estado de atención concentrada sobre un objeto externo, el pensamiento, la consciencia, o el propio estado de concentración. En el ámbito religioso, la meditación es importante dentro del budismo, pero existen diversas escuelas de meditación, cada una de ellas con sus técnicas Por ejemplo, para el budismo zen, la meditación es un estado natural de crecimiento, y para el hinduismo, en las escuelas de yoga y vedānta, la meditación es parte de dos de las seis ramas de la filosofía hindú. En la práctica budista de Theravāda, por otro lado, la meditación involucra tanto técnicas como samādhi y vipassana, como el desarrollo de la bondad y el conocimiento superior. Los investigadores de la UCLA, entre los que se encuentra la profesora Eileen Luders, descubrieron concretamente que existe una relación directa entre la cantidad de girificación cerebral y el número de años meditando, lo que, según los científicos, posiblemente constituya una prueba de la neuroplasticidad cerebral o capacidad del cerebro para adaptarse a los cambios del entorno. http://www.tendencias21.net/La-meditacion-hace-que-el-cerebro-procese-mas-rapidamente-la-informacion_a10724.html?print=1 1/3 15/9/2014 La meditación hace que el cerebro procese más rápidamente la información Objetivo del estudio La corteza cerebral es la capa más externa del tejido neuronal del cerebro. Entre otras funciones, esta región cerebral juega un papel clave en la memoria, la atención, el pensamiento y la conciencia. Por su parte, la girificación o el pliegue cortical es el proceso por el cual la superficie del cerebro experimenta cambios que originan estrechos surcos y pliegues, conocidos como giros y surcos. La formación de estas estructuras estimulan e incrementan el procesamiento neuronal. Por tanto, cuantos más giros y surcos presente el cerebro, mayor capacidad tendrá éste para procesar información, tomar decisiones o crear recuerdos. Según Luders, lo que se pretendía con la presente investigación era: “Averiguar si existe un vínculo entre la práctica de la meditación y la extensión de las alteraciones cerebrales, es decir, relacionar el número de años de práctica de meditación con el grado de pliegues” (en el cerebro). Para tratar de desvelar esta incógnita, los científicos realizaron escáneres de resonancia magnética (IRM) a los cerebros de 50 personas que meditaban (28 hombres y 22 mujeres) y compararon los resultados con los escáneres de otros 50 individuos de un grupo de control. Los escáneres de estas personas del grupo de control se tomaron de una base de datos IRM ya existente, mientras que los escáneres de los individuos que meditaban se obtuvieron en diversas reuniones de meditación. Las personas que meditaban analizadas habían practicado la meditación durante una media de 20 años. Sus prácticas eran de tipos diversos, como Samatha, Vipassana o Zen, entre otras. Los investigadores aplicaron métodos de medición del cerebro completo, bien establecidos y automatizados, para analizar la girificación cortical en miles de puntos de la superficie del cerebro. Resultados obtenidos De esta forma, descubrieron pronunciadas diferencias entre ambos grupos de personas (niveles más altos de girificación en los practicantes de la meditación) en amplios tramos del tejido de la corteza, incluido el giro precentral izquierdo, la ínsula dorsal anterior derecha, el giro fusiforme derecho y el cúneo derecho. Además, los científicos pudieron constatar, a partir de los resultados obtenidos, una relación positiva entre el número de años practicando la meditación y la cantidad de girificación insular. Fuente: PhotoXpress. La ínsula es una estructura ubicada profundamente en la superficie lateral del cerebro, y se cree que funciona como centro de integración de los sistemas autónomo, afectivo y cognitivo. Según Luders, dado que “se sabe que las personas que meditan son maestros de la introspección y de la conciencia, así como del control emocional y de la autorregulación”, tendría sentido el hecho de que cuanto más más se medite, mayor sea el nivel de plegamiento de la ínsula. Aunque Luders reconoce que la genética y otros factores ambientales podrían haber contribuido también a los efectos observados por los investigadores en el cerebro, afirma que “la relación positiva constatada entre girificación y años de meditación respaldan la idea de que la meditación incrementa la girificación regional” en el cerebro humano. Los científicos han detallado los resultados de su estudio en la revista Frontiers in Human Neuroscience. Investigaciones anteriores a la realizada por Luders y sus colaboradores han aportado en los últimos años algunas evidencias sobre los beneficios de la meditación para el cerebro. Entre las más recientes están la realizada, en 2011, por científicos del Massachusetts General Hospital (MGH) de Estados Unidos (en la que se constató que meditar media hora diaria durante ocho semanas ya provoca cambios mensurables en regiones del cerebro relacionadas con la memoria, el sentido del yo, la empatía y el estrés); y la llevada a cabo por investigadores de la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte (UNCC), en Estados Unidos, que reveló que con http://www.tendencias21.net/La-meditacion-hace-que-el-cerebro-procese-mas-rapidamente-la-informacion_a10724.html?print=1 2/3 15/9/2014 La meditación hace que el cerebro procese más rápidamente la información tan sólo un rato corto de meditación durante pocos días los seres humanos pueden aumentar sus capacidades cognitivas. Añadir a favoritos Martes, 20 de Marzo 2012 Yaiza Martínez Nota Fuente: http://www.tendencias21.net Texto publicado por la revista Tendencias21 (www.tendencias21.net) http://www.tendencias21.net/La-meditacion-hace-que-el-cerebro-procese-mas-rapidamente-la-informacion_a10724.html?print=1 3/3 La meditación refuerza la mente Ciencia y espiritualidad figuraban por tradición en polos opuestos. Desde hace pocos años, los científicos ahondan en los beneficios que la meditación aporta al cerebro, entre ellos, la mejora de la concentración y la atención DIETER VAITL M RESUMEN Al estilo oriental 1 Meditar con regularidad influye en la actividad neuronal. 2 La contemplación modifica, sobre todo, las redes de la percepción y la atención, así como del control emocional. 3 Ejercicios de meditación concretos forta- lecen, además, áreas del cerebro que transmiten empatía y compasión. 54 onjes budistas enfundados en túnicas anaranjadas ocupan las sillas de un moderno laboratorio. Sus cabezas se hallan cubiertas por unos gorros de los que surgen manojos de cables, cuyos extremos, a su vez, se conectan a caros y complejos aparatos de medición. Científicos en bata blanca se mantienen atentos. ¿Qué secreto alberga la bóveda craneal de estos individuos expertos en el arte de la meditación? La respuesta es tan sencilla como sorprendente: el cerebro de los voluntarios budistas funciona de forma distinta y presenta una construcción diferente si se compara con el encéfalo de personas que no se han ejercitado durante años en la autodisciplina corporal y el perfeccionamiento espiritual. Neurocientíficos de Europa y de Estados Unidos investigan desde hace unos pocos años los efectos neurobiológicos de una técnica cuya popularidad en las sociedades occidentales va en aumento: la meditación. Bajo el concepto de meditación se engloban ejercicios y modos de vida cultivados y perfeccionados durante siglos en el este de Asia. Dentro de esa variedad espiritual, la tradición budista aparece como la más popular, por lo que la ciencia occidental ha fijado su vista en ella. Además, gran parte de su sabiduría es fácilmente comprensible por europeos y estadounidenses. Puesto que muchos monjes budistas se interesan por las cuestiones prácticas de la vida, aceptan colaborar con los científicos. La investigación en torno a la meditación se ha concentrado hasta ahora en dos ámbitos principales, a saber, la atención y el manejo de las emociones. Así, la contemplación interior parece beneficiar a la concentración visual. Con el fin de ahondar en este punto, los investigadores echan mano de un fenómeno descubierto en 1992 por la psicóloga Jane Raymund junto a sus colaboradores de la Universidad de Bangor, el parpadeo de la atención. En los estudios ya clásicos de Raymund, los participantes veían en una pantalla una sucesión rapidísima de letras entre las cuales, de vez en cuando, aparecían números. Por norma general, los probandos no presentaban problemas para descubrir las cifras, si bien es cierto que solo lo conseguían cuando estas no se sucedían con excesiva rapidez. Mas, si el espacio de tiempo entre la aparición de dos números no alcanzaba a durar medio segundo, la última de las dos cifras solía escaparse de la atención de los sujetos. Ver lo que otros no ven Tras ese descubrimiento, se consideró durante largo tiempo que la incapacidad de percibir estímulos que se suceden con rapidez conformaba una constante fundamental del sistema de atención. No obstante, en 2007, la neuropsicóloga Heleen Slagter, a la sazón en la Universidad de Ámsterdam, reveló que dicho supuesto no atañe, ni mucho menos, a todos los humanos. Junto a sus entonces colaboradores de la Universidad de Wisconsin-Madison, examinó a 17 personas antes y después de que aprendieran, gracias a un curso intensivo de tres meses, la técnica de meditación Vipassana. Para ello, los voluntarios se retiraron a un centro de formación en una zona rural de Massachusetts, donde pasaban de diez a doce horas diarias realizando ejercicios de atención. Transcurrido el trimestre, se solicitó a los alumnos de meditación que volvieran al laboMENTE Y CEREBRO 55 / 2012 MODELO EN AUGE VISUM / PANOS PICTURES Virtudes budistas, como el recogimiento y el sosiego, cuentan con numerosos seguidores, también en Occidente. MENTE Y CEREBRO 55 / 2012 55 Escuelas de la introspección Las diversas técnicas de introspección espiritual se dividen, Con todo, la esencia de la meditación budista estriba en el grosso modo, en dos grupos. Por un lado, la meditación aprendizaje de la atención. Los alumnos ejercitan permanecer basada en la concentración y que consiste en dirigir la aten- en el aquí y ahora, y aceptar con serenidad lo que ocurre en ción a un determinado elemento u objeto (la llama de una su interior. Toda vivencia interna debe tener el mismo valor. vela o la propia respiración, por ejemplo). Por otro, la me- La práctica de la meditación consta de dos componentes ditación de conciencia plena, la cual se centra no tanto en principales: el objeto de atención, sino en observar con distancia los f la autorregulación: se trata de concentrarse en un objeto de pensamientos y sentimientos que surgen de forma espon- la meditación. Cuando la atención se pierde, debe dirigirse tánea, sin valorarlos. de nuevo a la respiración: los pensamientos, los sentimientos y las sensaciones corporales, que cambian de forma constante, Concentración en... deben observarse sin valorarse. De ese modo se produce la Externo Interno f la orientación hacia la experiencia: aceptación, sinceridad La llama de una Estímulos vela, una piedra, visuales un jarrón, una y curiosidad hacia lo que de forma espontánea acontece en Imagen mental Sonido uniforme, acústicos gong, campanilla Estímulos viscerales el cuerpo y la mente, pero también tolerancia frente a las emociones negativas y los absurdos lógicos. Tal actitud inte- imagen de Buda Estímulos sensación de hallarse absolutamente despierto y presente. rior debe prevenir los usuales patrones de reacción inmediata. Mantra Respiración, latidos del corazón, sensaciones corporales espontáneas Detrás de ello se encuentra la idea de que los pensamientos y los sentimientos se engloban bajo un continuo nacer y morir. La contemplación libre de prejuicios debería evitar caer en los trajines cotidianos y la emisión de juicios precipitados sobre Procesos Enigma indescifrable uno mismo y sobre el mundo. Tal postura amplía la mirada mentales («Koan») hacia todo lo que ocurre a nuestro alrededor. ratorio. Se observó que los aleccionados probandos descubrían con mayor frecuencia el segundo estímulo dentro del medio segundo crítico que antes del aprendizaje. En cambio, el grupo de control, compuesto por personas que solo habían asistido a una hora de charla de introducción a la técnica y que habían meditado de vez en cuando en casa, no mejoró su capacidad de concentración en el mismo espacio de tiempo. Con el objeto de explicar por qué quienes habían practicado la meditación habían mejorado en su rendimiento de atención visual, Slagter y sus colaboradores midieron la actividad cerebral. Las curvas de los electroencefalogramas (EEG) manifestaron que su cerebro reaccionaba a la primera cifra que aparecía entre la serie de letras con una actividad cerebral menor. En concreto, había disminuido la intensidad de las oscilaciones de EEG medio segundo tras la aparición del número. De esta manera, los probandos disponían de nuevo y al poco tiempo de los recursos mentales necesarios para reconocer el segundo número. Es decir, aquel que había participado en el curso de meditación 56 distribuía mejor sus recursos atencionales al reaccionar con menor intensidad ante estímulos inesperados. La meditación ayuda a prevenir la disminución de la capacidad de atención que se origina con el paso de los años, como constata un trabajo conjunto del equipo de la psicóloga Sara van Leeuwen, de la Universidad Goethe, y científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Cerebro. En primer lugar, compararon los resultados en un test de parpadeo atencional de individuos con una media de edad de 50 años con los de un grupo de control de 24 años de media. La comparación puso de manifiesto que los probandos de mayor edad salían peor parados que los más jóvenes, pues se distraían con mayor facilidad. No obstante, los participantes con experiencia en la meditación y un promedio de edad de 49 años revelaron resultados distintos: dichos sujetos consiguieron descubrir el segundo estímulo dentro del corto tiempo establecido (medio segundo), e incluso superaron a los jóvenes no duchos en la práctica de meditar. Ello sugiere que los ejercicios de atención ayudan a prevenir MENTE Y CEREBRO 55 / 2012 la, con frecuencia, lamentada falta de concentración en edades avanzadas. ¿Puede decirse, pues, que la meditación, de forma generalizada, consigue que las tareas cognitivas requieran menos recursos mentales? Así lo sugiere la investigación acerca del estado de reposo neuronal, fenómeno que se refiere a aquella actividad cerebral que transcurre de forma espontánea, en segundo plano, cuando no nos hallamos concentrados en ninguna tarea concreta y dejamos divagar nuestros pensamientos. Durante años se aceptó que, en el modo operativo por defecto, el cerebro funciona a medio gas y consume poca energía. Sin embargo, tal y como descubrió a finales de los años noventa del pasado siglo el neurólogo Marcus Raichle, de la Universidad de Washington en Saint Louis, sucede justo lo contrario: en el estado de reposo, una completa red de regiones cerebrales, entre las que se encuentran partes de la corteza cerebral prefrontal y del giro cingulado, comienzan a consumir gran cantidad de oxígeno [véase «La red neuronal por defecto», por Marcus E. Raichle; INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, mayo de 2010]. El cerebro en reposo DESDE EDADES TEMPRANAS Los individuos que desde niños reciben una educación encaminada a convertirlos en monjes budistas (en la imagen, un grupo de novicios en Uttaradit, Tailandia) dedican a lo largo de su vida muchos miles de horas a la contemplación. WIKIMEDIA COMMONS / TEVAPRAPAS MAKKLAY / DOMINIO PÚBLICO Teniendo en cuenta las regiones cerebrales implicadas, los investigadores parten de la base de que en el estado de reposo pasamos revista a vivencias del pasado, hacemos planes para el futuro o reflexionamos sobre nosotros mismos, contenidos estos típicos de los sueños diurnos. La ventaja biológica de dichos áridos ejercicios mentales parece clara: si repasamos de forma continua escenarios posibles estaremos más preparados para acontecimientos venideros. Sin embargo, justo esas cavilaciones son las que la meditación de conciencia plena pretende contrarrestar; no trata el pasado o el futuro, sino solo el aquí y ahora. ¿Es posible que la práctica de la meditación durante largo tiempo influya en el estado de reposo del cerebro? Junto a Ulrich Ott y a nuestro equipo del Instituto Bender de Neuroimagen (BION), de la Universidad de Giessen, analizamos mediante un tomógrafo de resonancia magnética el encéfalo de probandos con y sin experiencia en la meditación. Una vez dentro del tubo, solicitamos a los participantes que, en primer lugar, siguieran durante 20 minutos cualquier pensamiento espontáneo que les surgiera —lo que popularmente podríamos denominar como «soñar despiertos»—. A continuación debían desarrollar durante 20 minutos un sencillo ejercicio de atención, a saber, concentrarse solo en su respiración. Tan pronto como los probandos empezaron a practicar el ejercicio de concentración respira- MENTE Y CEREBRO 55 / 2012 57 MÁS CÉLULAS GRISES Los escáneres cerebrales revelan que meditar con frecuencia aumenta la densidad de neuronas en el hipocampo (marca amarilla arriba) así como en la corteza insular (abajo). Ambas regiones del cerebro resultan importantes para la memoria y DE: BRITTA K. HÖLZEL ET AL. EN SCAN, VOL. 3, PÁG. 57, 2008 las reacciones emocionales. 58 toria, usual en la meditación, la actividad de la corteza cerebral prefrontal medial disminuyó en todos ellos. Esta parte de la red neuronal por defecto se considera relevante para los procesos mentales centrados en uno mismo. Así, mientras que entre los probandos de control el riego sanguíneo en dicha área se redujo solo durante unos pocos minutos —después volvió al nivel inicial—, entre los meditadores experimentados, por el contrario, la actividad de la corteza cerebral prefrontal se mantuvo reducida durante casi toda la duración del ejercicio. Los resultados dan una vuelta más a la vieja idea de que la meditación ejerce efectos tranquilizantes: al parecer, muchos años de práctica en la contemplación posibilitan la disminución de la actividad del cerebro en modo de reposo, estado que, por otro lado, requiere más trabajo neuronal en determinadas áreas del cerebro. Ahora bien, fenómenos como el parpadeo de la atención o la actividad en ciertas regiones cerebrales carecen de importancia para el día a día de los meditadores. Más interesante resulta la cuestión de cómo repercuten los «tiempos muertos» espirituales en el estado emocional. Emociones negativas, tales como el enfado, el miedo, la tristeza o la ira, pueden inducirnos a acometer acciones poco deseables desde el punto de vista social, y de las que a menudo acabamos arrepintiéndonos. Sería perfecto mantener las emociones siempre bajo control. Ese es precisamente uno de los objetivos principales de muchas técnicas de meditación. Los investigadores en psicoterapia han demostrado en los últimos años que los circuitos emocionales son extraordinariamente maleables. A través de las constantes cavilaciones puede ocurrir que miedos cotidianos y pasajeros lleguen a consolidarse y a convertirse en cargas considerables, con lo que pueden llegar a originar depresión o trastornos de ansiedad. No obstante, resulta posible el camino opuesto, es decir, la atenuación de los circuitos activos en exceso. En este punto destaca la meditación de conciencia plena, técnica que pretende manejar las sensaciones, sean corporales o emocionales, con tranquilidad de ánimo y serenidad. Relaja los pensamientos reiterativos del día a día, que acompañan con frecuencia a los estados de estrés. El psicólogo Tim Gard demostró en el Instituto BION que la manipulación relajada de las tensiones y las emociones ejerce un impacto positivo sobre el cerebro. En su estudio, un total de 34 personas, la mitad con una amplia experien- cia en la meditación Vipassana, recibieron débiles aunque desagradables descargas eléctricas en el antebrazo mientras yacían en el tomógrafo. Unas veces los probandos tenían que limitarse a soportar el proceso, otras debían concentrarse en las sensaciones que los electrodos les causaban en la piel y, de acuerdo con los principios de la meditación de conciencia plena, debían dejar pasar con calma esos sentimientos y emociones. Tras la prueba, los participantes experimentados en ese tipo de contemplación manifestaron haber sentido menos miedo cuando meditaban que cuando no lo hacían. Del mismo modo, las descargas eléctricas les habían resultado menos desagradables. Por el contrario, en el caso de los probandos de control sin experiencia en la práctica de la meditación, el ejercicio de atención no tuvo efecto alguno en cómo se habían sentido. Esa diferencia se vio reflejada en la actividad cerebral de los sujetos. En el caso de los meditadores, se observó un aumento del consumo de oxígeno en la ínsula anterior y una disminución en la corteza prefrontal medial mientras meditaban. La ínsula es una parte de la corteza cerebral que recibe y procesa señales procedentes de todo el cuerpo. Participa en el reconocimiento de los propios estados emocionales, objetivo relevante en la meditación contemplativa. Su segunda máxima, a saber, la renuncia a cualquier valoración de las emociones experimentadas, se reflejó en la escasa actividad de la corteza cerebral prefrontal. Dicha parte del cerebro, situada detrás de la frente, interviene cuando estamos controlando nuestro comportamiento o haciendo planes para el futuro. Ahora bien, la meditación no solo debe ayudar a controlar emociones negativas, entre ellas, el miedo, el enfado o la tristeza. ¿Es pues capaz de reforzar los sentimientos positivos, en especial la compasión y la benevolencia? En la tradición budista existen ejercicios mentales concretos para alcanzar tal fin. El meditador debe orientar todos sus pensamientos hacia personas cercanas a él y por las que se preocupa (pongamos sus padres, hermanos o pareja); a continuación, colma su mente de sentimientos altruistas, como el deseo de que les vaya bien. Para averiguar si un entrenamiento prolongado de este tipo de meditación transforma las funciones cerebrales, Antoine Lutz y sus colaboradores de la Universidad de Wisconsin-Madison solicitaron a sus probandos que practicaran los ejercicios de compasión mientras se les realizaba un escáner cerebral. La mitad de los 30 voluntarios contaba con varios años de experiencia en MENTE Y CEREBRO 55 / 2012 las técnicas de meditación budista. Gran parte de ellos había pasado largo tiempo en el Tíbet o en Nepal. El grupo de control estaba compuesto por estadounidenses de la misma edad y sin ninguna experiencia en este tipo de meditación. No obstante, una semana antes de llevar a cabo el escáner cerebral, se les introdujo en la técnica: hasta que no llegara el día de la experimentación debían practicar por sí solos los ejercicios en casa. Experto en empatía Una vez tumbados en el tomógrafo y mientras meditaban, los participantes escuchaban diferentes sonidos, algunos de los cuales debían provocarles reacciones emocionales (la risa de un bebé o un gemido profundamente afligido). Tales señales acústicas estimularon sobre todo aquellas áreas que, según otros estudios, procesan los estímulos emocionales (la ínsula, la corteza cingular anterior o el área somatosensorial secundaria). Las mayores diferencias entre los meditadores experimentados y los novicios se observaron en la ínsula. Su activación resultaba tanto mayor cuanto más expertos eran los probandos en la contemplación interior y cuanto mejor habían conseguido, según afirmaban ellos mismos, llegar a un estado de compasión bondadosa. Se sabe que para ponerse en el lugar de otra persona es importante comprender sus emociones, de manera que se producen en uno mismo patrones neuronales similares al del sujeto en cuestión. En particular, la ínsula desempeña una función fundamental en el reconocimiento de los propios sentimientos y, al parecer, ello se logra con más facilidad si se cuenta con una larga experiencia en la meditación. Múltiples de esos efectos se explican gracias al fenómeno de la plasticidad neuronal: mediante un esfuerzo intenso se altera la estructura y el modo de funcionamiento de determinadas áreas del cerebro. La persona que toca con asiduidad el piano activa de forma continua las regiones cerebrales sensoras y motoras necesarias para ejecutar tal acción. Como consecuencia, en esas regiones se desarrollan conexiones entre las células nerviosas y se originan nuevos circuitos, por lo que a menudo las correspondientes áreas de la corteza cerebral aumentan de tamaño, fenómeno que se aprecia en el escáner cerebral. De igual manera que el esfuerzo físico, el entrenamiento mental modifica la estructura del cerebro. Los meditadores experimentados poseen más materia gris en el hipocampo, una parMENTE Y CEREBRO 55 / 2012 te del sistema límbico que favorece los procesos relacionados con la memoria, pero que también se halla implicada en las reacciones emocionales. En 2008, en un estudio junto a Britta Hölzel y otros compañeros del BION descubrimos que la densidad de las células nerviosas en la corteza cerebral orbitofrontal también era mayor cuanto más habían meditado las personas a lo largo de su vida. Dicha región cerebral, situada sobre las cuencas de los ojos, se torna activa cuando reprimimos reacciones que alguna vez aprendimos. A través de la psicoterapia sabemos que la corteza cerebral orbitofrontal desempeña unas funciones relevantes cuando los pacientes con ansiedad están olvidando su honda angustia. No obstante, todas las investigaciones mencionadas presentan una desventaja: no establecen ningún tipo de relación causal entre el tiempo de experiencia de meditación y la transformación de las estructuras cerebrales. Al fin y al cabo, también podría ser que las personas con esa dotación neuronal estén dispuestos a priori a someterse a un largo entrenamiento en meditación. Para saber si las diferencias en la estructura del cerebro tienen su origen en los ejercicios mentales se requieren estudios longitudinales. El primer estudio de ese tipo lo llevó a cabo Hölzel en el Hospital General de Massachusetts de la Escuela de Medicina de Harvard, en colaboración con Sara Lazar, pionera en la investigación de la meditación. Ambas investigadoras examinaron a través de tomógrafos de resonancia magnética a 26 personas antes y después de un entrenamiento de varias semanas en meditación contemplativa. Al poco, no solo disminuyó el estrés entre los meditadores, sino que también lo hizo la acumulación de las células nerviosas en la amígdala derecha. Dicha estructura cerebral pertenece a una red de neuronal relacionada con el miedo, que se activa cuando existen estímulos que provocan dicha emoción. Técnicas antiquísimas como la meditación Vipassana representan una alternativa eficaz a la más popular gimnasia mental. Es cierto que los conocimientos neurocientíficos al respecto todavía son escasos, sobre todo los referentes a estadios superiores de la práctica de la meditación. Sin embargo, el diálogo entre investigación y contemplación empieza a dar sus primeros frutos. La meditación puede transformar el cerebro y, de ese modo, hacer de nosotros personas distintas. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA INVESTIGATION OF MINDFULNESS MEDITATION PRACTITIONERS WITH VOXEL-BASED MORPHOMETRY. B. K. Hölzel et al. en Social Cognitive and Affective Neuroscience, vol. 3, págs. 55-61, 2008. REGULATION OF THE NEURAL CIRCUITRY OF EMOTION BY COMPASSION MEDITATION: EFFECTS OF MEDITATIVE EXPERTISE. A. Lutz et al. en PLoS One, vol. 3, n.o 3, pág. e1897, 2008. AGE EFFECTS ON ATTENTIONAL BLINK PERFORMANCE IN MEDITATION. S. van Leeuwen et al. en Consciousness and Cognition, vol. 18, págs. 593-599, 2009. STRESS REDUCTION CORRELATES WITH STRUCTURAL CHANGES IN THE AMYGDALA. B. K. Hölzel et al. en Social Cognitive and Affective Dieter Vaitl es catedrático emérito de psicología clínica y ƂUKQNÏIKECFGNC7PKXGTUKFCFFG)KGUUGP[FKTGEVQTFGNCNNÉ establecido Instituto Bender de Neuroimagen (BION). Neuroscience, vol. 5, págs. 11-17, 2010. 59 Corteza prefontal Glutamato Serotonina Antipsicótico mGlu2 5-HT2A Gq Índice de balance Heterómero Psicosis Gi Alucinógenos THINKSTOCK / JANULIA (cerebro); MENTE Y CEREBRO, SEGÚN LOS AUTORES (composición) AVANCES nas sea por una patología, pueden aparecer procesos psicóticos (alucinaciones y delirios). Por otro lado, las acciones de los fármacos antipsicóticos que actuaban sobre el receptor 5-HT2A(la clozapina) o sobre el mGlu2 (el LY379268, análogo del pomaglumetad) presentaban un efecto sinergístico. Por lo tanto, una combinación de dichos fármacos a dosis reducidas podría evitar los efectos secundarios adversos asociados con algunos de estos compuestos. Todo apunta a que el índice de balance permite predecir la capacidad antipsicótica PREDICCIÓN PSICÓTICA de un fármaco, lo cual podría contribuir El índice de balance (BI) describe la diferencia entre el nivel de activación de la proteína del glutamato (Gi) y el de la serotonina (Gq). De esta manera, el BI integra la señalización en un único valor a través del heterocomplejo del receptor de serotonina y el metabotrópico de glutamato (5-HT2A-mGlu2). Su valor se correlaciona con la actividad psicoactiva que se origina a través del complejo de receptores. a la búsqueda de nuevos compuestos con una mejor capacidad terapéutica y menos efectos secundarios. Miguel Fribourg José L. Moreno Javier González Maeso Deptos. de neurología y psiquiatría Facultad de medicina Icahn en el Monte Sinaí Nueva York Para describir la diferencia entre el ni- unían al receptor 5-HT2A como al mGlu2, vel de activación de Gi y Gq a través del presentaban un valor elevado de IB; en heterómero creamos un nuevo valor, el ín- cambio, las drogas con propiedades aluci- dice de balance (IB). A grandes rasgos, esta nógenas presentaban un IB reducido. Para saber más de los receptores 5-HT2A y mGlu2 y sus Mejora de la terapia respectivas vías proteicas de señalización Los resultados sugieren que existe un equi- Identification of a serotonin/glutamate receptor complex implicated in psychosis. J. González Maeso et al. en Nature, vol. 452, págs. 93-97, 2008. en repuestas a la sustancia administrada. librio de señalización en el heterómero de medición se basa en el registro del valor Decoding the signaling of a GPCR heteromeric complex reveals a unifying mechanism of action of antipsychotic drugs. M. Fribourg et al. en Cell, vol. 147, págs. 1011-1023, 2011. Demostramos que los fármacos que receptores 5-HT2A-mGlu2, de modo que en se unían a los receptores 5-HT2A y mGlu2 circunstancias normales se da más señaliza- cambiaban el valor de dicho índice. Ade- ción de la vía de proteínas Gi que la de Gq. más, constatamos que el IB medía la inte- Cuando se altera este equilibrio, es decir, si En nuestro archivo gración de las señales en el heterocomplejo: disminuye la señalización Gi y aumenta la así, los fármacos antipsicóticos, tanto si se Gq, sea por el efecto de sustancias alucinóge- Bases bioquímicas de la esquizofrenia. J. L. Moreno et al. en MyC n.o 44, 2010. NEURO CIENCIA Efectos cerebrales de la meditación La práctica a largo plazo de técnicas de concentración mental modifica el funcionamiento del cerebro, además de expandir y calmar la mente CHRISTOF KO CH Se puede comunicar el conocimiento, mas no la sabiduría. Podemos hallarla, vivirla, obrar maravillas por su medio, pero no comunicarla ni enseñarla. 44 R ecordé, sin quererlo, esta cita de el Dalai Lama había invitado al Instituto Siddhartha, la novela de Herman Mente y Vida, con sede en Estados Unidos, Hesse, durante una estancia de para que la comunidad monástica tibeta- una semana en el monasterio budista de na, exilada en India, se familiarizase con Drepung, en India meridional. Su santidad la ciencia moderna. Cerca de una docena MENTE Y CEREBRO 68 - 2014 de físicos, psicólogos, neurocientíficos y médicos hablamos, ante unos dos o tres millares de monjes de ambos sexos, sobre mecánica cuántica, neurociencia, consciencia y diversos aspectos clínicos de las prácticas de meditación. Su santidad preguntó, sondeó y bromeó con cada uno de los conferenciantes. Aprendimos de él y de su círculo interno, en especial de su traducCORTESÍA DEL INSTITUTO MENTE Y VIDA tor, Jinpa Thupten, doctor en filosofía por la Universidad de Cambridge, y del monje francés Matthieu Ricard, doctor en biología molecular por el Instituto Pasteur de París. También ellos y sus hermanos monacales adquirieron conocimentos de nosotros. Como representantes de dos modalidades intelectuales del pensar sobre el COLABORACIÓN RESPETUOSA mundo, unos y otros nos intercambiamos formación posterior avanzada no logran hechos, datos y saberes. De una parte se familiarizar a nuestros futuros médicos, compartieron conocimientos sobre la más militares, ingenieros, científicos, contables que bimilenaria tradición oriental de inda- o políticos en tales técnicas. Las universi- gación de la mente desde un punto de vista dades occidentales no enseñan métodos interior, subjetivo; por otra, se explicaron que faculten a la mente en desarrollo o ya las teorías mucho más recientes sobre el madura para que alcance la paz interior y rante seis días y un sinfín de horas, siguien- cerebro y su comportamiento obtenidas concentre sus habilidades en un solo obje- do con atención los razonamientos acadé- mediante métodos empíricos occidentales to, en un único acontecimiento o una línea micos arcanos. Nunca me he encontrado en un marco conceptual reduccionista, de de pensamiento concreta. Para nuestra des- con un hombre, no digamos con toda una observación por terceros. ventaja, no existen cursos preparatorios de comunidad, que mostrase tanta franqueza, «concentración mental». tanto contento y felicidad y a la vez tanta Esfuerzo consciente y laborioso El Dalai Lama escucha las explicaciones del autor sobre las bases cerebrales de la consciencia durante un encuentro de seis días entre el budismo tibetano y la ciencia. Por introspección, a todos nos es fami- humildad como estos sonrientes monjes La tradición oriental aporta docenas de liar la barahúnda mental o el parloteo que que, según los criterios del primer mun- técnicas de meditación para desarrollar compone la vida diaria. Se trata de un fuego do, llevan una vida de pobreza y carecen la atención, la concentración, la introspec- graneado de asociaciones libres, de saltos de casi todo cuanto creemos necesario para ción, la serenidad, la sabiduría; se espera de una imagen a otra, de un fragmento oral una vida plenamente realizada. Su secreto en definitiva, la iluminación. Estas técni- o de un recuerdo al siguiente. Somos pro- parece hallarse en el control de la mente. cas giran en torno a una ejercitación dia- clives a ese errático zigzagueo en nuestras Entre los casos de control mental más ria consistente en sentarse inmóvil, pero lucubraciones nocturnas. La facultad de extremos se encuentra el de Tich Quang alerta, y dejar que la mente se apacigüe centrarse en una línea de argumentación Duc, monje budista vietnamita que en 1963 antes de embarcarse en un programa es- o un pensamiento exige un esfuerzo cons- se autoinmoló para protestar contra el ré- pecífico, como el de la atención focalizada ciente, deliberado y laborioso del que hui- gimen represivo de Vietnam del Sur. Este o la búsqueda de un estado de «amorosa mos. Preferimos distraernos con estímulos acontecimiento, que ha quedado registra- amabilidad y sintonía incondicional» no externos y conversaciones o con medios de do en fotografías impresionantes y que se orientada hacia ningún ser en particular. comunicación como la radio, la televisión cuentan entre las imágenes más conocidas Tras años de ejercitación contemplativa o los periódicos. Para no quedarnos a solas del siglo xx, tuvo de extraordinario y sin- diaria —nada se obtiene con facilidad en con nuestra mente y evitarnos pensar, re gular la naturaleza tranquila y deliberada la meditación—, los adeptos pueden con- currimos a nuestros inseparables compañe- del acto heroico. Mientras ardía, Duc per- seguir un control considerable sobre su ros electrónicos, los cuales nos entretienen maneció en la postura de loto meditativa; mente. con nuevos mensajes. en ningún momento movió un músculo Doce años de escolarización primaria y Durante el encuentro, el Dalai Lama, a ni emitió sonido alguno. Las llamas fue- secundaria, cuatro o cinco de universidad sus 77 años, se mantuvo sentado con las ron consumiéndole, hasta que, muerto, sus y un tiempo incluso mayor dedicado a una piernas cruzadas y la espalda derecha du- restos se desplomaron. MENTE Y CEREBRO 68 - 2014 45 AVANCES 45 % 1% * * 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 100 % 45 % 1% * * * Practicantes * * * * * 1 2 3 4 5 6 7 8 80 % 40 % 0 segundos 50 100 Descanso 150 Meditación * Grupo de control Practicantes 1% En Nivel basal En inicial proceso meditación EFECTOS EN LA BANDA GAMMA Los meditadores experimentados sincronizan ondas cerebrales gamma (alta frecuencia), según se aprecia a través de la electroencefalografía. Al iniciar un monje la meditación comienza la actividad en la banda gamma (entre 25 y 42 ciclos por segundo; izquierda). Los diagramas de barras ilustran la diferencia de actividad en la banda gamma, con respecto a ondas cerebrales de variación más lenta, entre diez meditadores novicios y ocho expertos. Este incremento en la actividad eléctrica de alta frecuencia se observa asimismo cuando los monjes están descansando, lo cual refleja un cambio en su arquitectura cerebral. Fundamentos cerebrales del control mental lor como la molestia que les creaba dicho calmar la mente). En esta última, los ejer- estímulo. Como era de prever, la placa citantes prestan atención a las sensaciones Fadel Zeidan, Robert C. Coghill y sus co- caliente incrementó la actividad hemodi- cambiantes de su respiración y perciben los laboradores de la Escuela de Medicina de námica en las estructuras cerebrales que pensamientos, imágenes y recuerdos que Wake Forest han dado un primer paso para participan en el procesamiento del dolor: brotan de su interior, pero sin implicarse explicar este fenómeno extraordinario las cortezas somatosensoriales primaria emotivamente en ellos. De esta manera se desde la neurociencia. Los investigadores y secundaria (que representan la pierna), y confiere la libertad de desentenderse con pidieron a 15 voluntarios que yacieran en otras estructuras más frontales, como la rapidez de los pensamientos y se favorece la concentración en la respiración. un escáner con una pequeña placa me- corteza cingulada anterior y la ínsula. Los tálica sujeta a su pantorrilla derecha. La probandos se ejercitaron durante cuatro Quienes habían practicado la medita- temperatura de la placa variaba de un ca- días, 20 minutos cada día, en la práctica ción de consciencia plena manifestaron lor agradable (cercano al corporal) hasta de la meditación de consciencia plena (se una reducción en la molestia de dolor que dolorosa (49 grados celsius). Los probandos basa en focalizar la atención) o bien en la les provocaba la placa a altas temperaturas debían valorar tanto la intensidad del do- práctica de Shamata (ejercicio budista para en un 57 por ciento; también experimentaron un descenso de la intensidad de la sensación dolorosa en un 40 por ciento. Todo ello con un entrenamiento mínimo (cuatro sesiones de 20 minutos cada una). Por supuesto, esa vivencia dista mucho del sufrimiento de quemarse hasta morir, aunque demuestra que la consciencia plena COMPARTIR CONOCIMIENTOS CORTESÍA DE FATMA IMAMOGLU Desde su surgimiento en 1987, el Instituto Mente y Vida ha celebrado 26 simposios en los que han colaborado representantes de la ciencia moderna y del budismo. El último (imagen) aconteció el año pasado en el monasterio Drepung, en India. El próximo encuentro se iniciará el 30 de octubre en Boston, EE.UU. 46 MENTE Y CEREBRO 68 - 2014 DE: R. J. DAVIDSON Y A. LUTZ EN IEEE SIGNAL PROCESSING MAGAZINE, VOL. 25, N.o 1, PÁGS. 174-176, 2008 Grupo de control 100 % promueve un sentido de desapego y reduce la importancia, subjetivamente experimentada, de la placa de metal caliente. Pero DESCENSO DEL DOLOR Intensidad del dolor Corteza cingulada anterior Ínsula anterior ¿cómo funciona en el cerebro? Según los resultados del grupo de Zeidan y Coghill, la meditación redujo la actividad cerebral asociada al dolor en las cortezas Los probandos que experimentaron un descenso más elevado en la intensidad del dolor mostraron asimismo un incremento máximo de actividad en la ínsula derecha y en ambos lados de la corteza cingulada Molestias por el dolor Corteza orbitofrontal Tálamo anterior. Los sujetos con mayor reducción de las molestias de dolor exhibieron una activación más marcada en las regiones de la corteza orbitofrontal, así como una reducción mayor en el tálamo (entrada de la información sensorial). Piense usted en la consciencia plena, 9,2 en todas las formas de meditación, de he- 2,3 2,3 9,2 cho, como destrezas mentales que sirven para controlar las emociones y dar forma DE: F. ZEIDAN ET AL. EN JOURNAL OF NEUROSCIENCE, VOL. 31, N.o 14, PÁGS. 5540-5548, 2011 somatosensoriales primaria y secundaria. En el cerebro de los probandos que practican la meditación de consciencia plena se ha observado que cuanto más se reduce la sensación de dolor, más activas se muestran las estructuras frontales implicadas en el control cognitivo; en cambio, la actividad en el tálamo resulta menor (derecha, abajo). Es probable que esta actividad sirva de salida o limite de la información aferente molesta antes de que alcance la corteza. En la imagen, los tonos amarillos y rojos denotan incrementos de actividad cerebral; los azules, decrementos. hace milenios con el fin de apaciguar, enfocar y expandir la mente (aspecto interno del cerebro), había modificado el cerebro (aspecto externo de la mente). Cuanto más entrenados estaban los monjes, más intenso resultaba el efecto. Con todo, conocer en qué consiste la meditación y su efecto sobre el cerebro no es lo mismo que sacar provecho de al impacto que acontecimientos externos rios debían pensar en algo o alguien que ella ni ganar en sabiduría. Como el joven (símbolos, sonidos o temperaturas) pue- amaban profundamente, sentimientos Siddharta de la novela de Hesse, salí de la dan tener sobre el cerebro sensorial. En la que debían generalizar a todos los seres comunidad monástica enriquecido en sa- meditación, regiones prefrontales selectas sintientes. beres sobre una forma distinta de ver el que profundizan hasta el tálamo reducen el El electroencefalograma de los monjes flujo de información aferente desde la peri- mostró que el comienzo de la meditación feria y, con ello, el dolor. Esta habilidad de coincidía con un incremento de la activi- control mental ni es mágica ni ultramun- dad eléctrica en la banda gamma (de 25 a dana ni trascendental; puede aprenderse 42 oscilaciones por segundo), la cual apa- mediante una ejercitación intensiva. La recía sincronizada a través de las cortezas única cuestión es si nuestros instrumentos frontal y parietal. Se cree que esta activi- tienen siempre sensibilidad suficiente para dad constituye la «marca distintiva» de detectar sus huellas en el cerebro. ciertos grupos de neuronas activos y dis- Richard J. Davidson y su grupo de la persos asociados con la atención focaliza- Universidad de Wisconsin-Madison publi- da. Cuantos más años llevaban practicando caron en 2008 un estudio ya clásico, para la meditación, más intensa era la potencia el cual contaron con la participación activa (normalizada) de la banda gamma. Estos de Ricard, además de otros monjes budis- resultados constituyen la actividad gamma tas. Los científicos colocaron cascos para más intensa observada en condiciones no encefalografía de 128 electrodos sobre el patológicas, además de 30 veces superior cráneo de ocho practicantes experimen- que la registrada en budistas novicios. mundo, pero teniendo que seguir desenvolviéndome en él. Christof Koch Instituto Allen de Ciencias del Cerebro Seattle Para saber más Long-term meditators self-induce highamplitude gamma synchrony during mental practice. A. Lutz et al. en Proceedings of the National Academy of Sciences USA, vol. 101, n.o 46, págs. 16.369-16.373, noviembre de 2004. Buddha’s brain: Neuroplasticity and meditation. R. J. Davidson y A. Lutz en IEEE Signal Processing Magazine, vol. 25, n.o 1, págs. 174-176, enero de 2008. Brain mechanisms supporting the modulation of pain by mindfulness meditation. F. Zeidan et al. en Journal of Neuroscience, vol. 31, n.o 14, págs. 5540-5548, abril de 2011. tados de budismo y de diez estudiantes El experimento revela otro dato, si cabe, voluntarios. Pidieron a los primeros que más interesante: la actividad basal del cere- alcanzasen un estado de «amorosa amabi- bro de los monjes también se diferenciaba En nuestro archivo lidad y sintonía incondicional» o también de la de los estudiantes cuando no medita- «compasión pura» (forma de meditación ban, sino que descansaban tranquilamen- La meditación refuerza la mente. Dieter Vaitel. en MyC n.o 55, 2012. que no se concentra en nada ni nadie en te. Al parecer, la práctica de la meditación, particular), mientras que los universita- técnica que ejercitan los budistas desde MENTE Y CEREBRO 68 - 2014 La meditación de consciencia plena. Cristophe André en MyC n.o 59, 2013. 47