Hoxe quérovos falar
dun proxecto que están a levar a cabo
científicos de todo o mundo
para esbozar un retrato neuronal
da mente humana.
A idea central deste traballo
é que a mente e mais o cerebro humanos
non son un só procesador
cunha única finalidade xeral,
senón unha agrupación de compońentes
altamente especializados,
que resolven cadanseu problema específico,
e que colectivamente constitúen
quen somos nós como seres humanos
e pensadores.
Para que comprendades esta idea,
imaxinade o seguinte escenario:
Entrades na gardería da vosa filla.
Coma decotío, hai unha
ducia de cativas alí
agardando para seren recollidas.
Pero desta volta,
as caras das nenas son
estrańamente semellantes,
e non sodes quen de recońecer
cal das nenas é a vosa.
Necesitades lentes novas?
Estades perdendo a cabeza?
Facedes axińa un repaso mental.
Non, parece que podedes pensar
con claridade,
e a vosa visión é perfectamente nítida.
Todo semella normal
agás as caras das nenas.
Podedes ver tódalas caras,
pero non apreciades diferenza ningunha,
e ningunha delas vos é familiar;
só cando albiscades
unha cinta do pelo laranxa
atopades á vosa filla.
Esta perda súbita da capacidade
para recońecer caras
acontécelle realmente á xente.
Chámase prosopagnosia,
e é consecuencia dun dano
nunha zona particular do cerebro.
O rechamante disto
é que só resulta danado
o recońecemento de caras;
todo o demais está intacto.
A prosopagnosia é unha das moitas
patoloxías mentais
sorprendentemente específicas
que poden acontecer tras un dano cerebral.
Estas síndromes, en conxunto,
veńen suxerindo desde hai moito
que a mente está dividida
en diferentes compońentes,
pero o esforzo por descubrir
eses compońentes
acelerouse coa invención
da tecnoloxía de imaxe do cerebro,
especialmente a imaxe
por resonancia magnética.
A resonancia magnética permítenos
ver a anatomía interna
cunha alta resolución.
Vouvos amosar nuns intres
un conxunto de imaxes transversais
de resonancia ragnética
dun obxecto familiar.
Ímolas pasar moi rápido
e ides tentar descifrar que obxecto é.
Imos aló.
Non é tan sinxelo. É unha alcachofa.
De acordo, imos tentar outra,
comezando pola base e indo cara a cúspide.
Brócoli! é unha cabeza de brócoli.
Non é bonita? Encántame.
Velaquí temos outra.
É un cerebro, por suposto.
De feito é o meu cerebro.
Estamos atravesando capas
da mińa cabeza así
Ese é o meu nariz arriba á dereita,
e agora andamos por aquí,
exactamente aquí.
Esta imaxe é bonita, aínda
que estea mal que o diga eu,
pero só amosa anatomía.
O avance realmente extraordinario
coa imaxe funcional
aconteceu cando a comunidade científica
descubriu como facer imaxes
que amosen non só anatomía,
senón tamén actividade.
É dicir, onde están activas as neuronas.
Así é como funciona:
os cerebros son como músculos.
Cando se activan,
necesitan que aumente o fluxo sanguíneo
para abastecer esa actividade,
e por sorte para nós, o control
do fluxo sanguíneo ao cerebro é local.
De xeito que se un grupo de neuronas
por aquí
comezan a se activar,
o fluxo sanguíneo aumenta xusto aquí.
A resonancia magnética funcional
capta ese aumento de fluxo sanguíneo
e produce unha resposta máis alta
alí onde aumenta a actividade neuronal.
Para pońervos un exemplo concreto
de como funciona un experimento
con resonancia magnética funcional,
que podemos detectar nel
e que non podemos,
vou describir un dos primeiros
estudos que fixen.
Queríamos ver se algunha zona cerebral se
especializaba no recońecemento de caras,
e xa había razóns para pensar
que tal zona existía,
baseadas neste fenómeno da prosopagnosia
que describín hai un momento,
pero ninguén a vira nunca
nunha persoa normal,
así que nos dispuxemos a buscala.
Eu fun o primeiro suxeito.
Metinme no escáner, deiteime boca arriba,
mantiven a cabeza tan inmóbil como puiden
mentres miraba fixamente imaxes
de caras coma estas
e obxectos coma estes,
e caras, e obxectos... durante horas.
Como alguén que se aproxima
ao récord mundial
de horas botadas dentro dun escáner
de resonancia magnética,
podo dicir que unha das habilidades
máis importantes na investigación
con resonancia ragnética
é o control da vexiga.
(Risas)
Cando saín do escáner
fixen unha rápida análise dos datos,
buscando zonas do meu cerebro
que amosasen unha reacción máis forte
cando miraba caras
ca cando miraba obxectos.
E isto foi o que atopei:
Esta imaxe parece horríbel
segundo os patróns de hoxe en día,
pero naquel momento eu atopeina fermosa.
O que amosa é esa rexión de aí,
esa manchiña,
do tamańo dunha oliva
que está na base do meu cerebro
a unha polgada de profundidade dende aquí.
E o que fai esa parte do meu cerebro
é xerar unha resposta máis alta
na resonancia magnética,
é dicir, unha actividade neuronal
máis intensa,
cando eu miraba caras
ca cando miraba obxectos.
Isto está moi ben,
pero como sabemos que non é casualidade?
Pois a maneira máis sinxela
é facer de novo o experimento.
Así que volvín ao escáner,
mirei máis caras e máis obxectos
e obtiven unha mancha semellante,
e despois fíxeno outra vez,
e outra vez,
e outra, e outra,
e foi nese momento
cando decidín crer que era real.
Pero aínda así, podía tratarse de algo
estrańo no meu cerebro
e que ninguén máis tivese aí esa mancha,
así que para descubrilo,
escaneamos un grupo de persoas
e atopamos que case todas
tińan esa pequena rexión
para o procesamento de caras
nunha zona similar do cerebro.
Así que a seguinte cuestión era:
que raio fai esa cousa realmente?
Está especializada soamente
no recońecemento de caras?
Se cadra non, verdade?
Se cadra non só reacciona con caras
senón con calquera parte do corpo.
Podería reaccionar
con calquera cousa humana,
ou algo vivo,
ou algo redondo.
O único xeito de estar realmente seguros
de que esa rexión
está especializada
no recońecemento de caras
é descartar todas esas hipóteses.
Así que botamos boa parte
dos seguintes dous anos
escaneando suxeitos
mentres ollaban moreas de imaxes
de diferentes tipos,
e observamos que esa parte do cerebro
reacciona fortemente cando miramos
imaxes de caras de calquera tipo,
e reacciona moito menos
con calquera imaxe que non sexa unha cara,
como algunhas destas.
Podemos entón concluír definitivamente
que esta rexión é necesaria para
o recońecemento de caras?
Non.
A tecnoloxía de imaxe do cerebro
non pode revelar nunca
se unha rexión é necesaria para algo.
Todo o que se pode facer con ela
é ver rexións acenderse e apagarse
mentres a persoa
pensa en diferentes cousas.
Para saber se unha parte do cerebro
é necesaria para unha función mental
fai falla enredar con ela
e ver que é o que pasa,
e normalmente non chegamos a facer iso.
Pero tivemos unha oportunidade magnífica
cando moi recentemente
un par de colegas meus
fixeron probas con este home,
que sofre epilepsia
e que podemos ver aquí
na súa cama do hospital.
Ten postos eléctrodos
na superficie do cerebro
para identificar a orixe dos seus ataques.
Así que, de pura casualidade
resultou que dous dos eléctrodos
estaban xusto enriba da área das caras.
Así que co consentimento do paciente,
os doutores preguntáronlle que acontecía
cando estimulaban electricamente
esa parte do cerebro.
O paciente non sabía
onde estaban eses eléctrodos,
e nunca escoitara falar
da rexión cerebral das caras.
Vexamos que acontece.
Comeza cunha condición control:
aparece "Sham" [falso]
case de xeito invisible
en vermello na parte inferior esquerda
cando non se lle aplica corrente.
Primeiro ouviredes ao neurólogo
falando co paciente. Vexamos.
Neurólogo: Mira a mińa cara
e dime qué pasa cando fago isto.
De acordo?
Paciente: Vale.
Neurólogo: Un, dous, tres.
[Paciente: Nada]
Neurólogo: Nada? Vale.
Vouno facer unha vez máis.
Mira a mińa cara.
Un, dous, tres.
[Paciente: Acabas de transformarte
noutra persoa.]
[A túa cara sufriu unha metamorfose.]
[O teu nariz volveuse fláccido,
caeu cara á esquerda.]
[Asemellábaste a alguén que xa vira antes]
[pero non eras ti]
[Foi unha alucinación]
(Gargallada)
Este experimento
(Aplauso)
...este experimento esclarece finalmente
a cuestión
de que esta rexión do cerebro
non soamente reacciona
selectivamente ás caras
senón que está causalmente relacionada
coa percepción de caras.
Repasei todos estes detalles sobre
a rexión das caras
para amosarvos que é o que fai falla
para confirmar que unha parte do cerebro
está relacionada
cun proceso mental específico.
De seguido vou amosar moito máis á présa
algunhas outras rexións do cerebro
especializadas
que nós e mais outros grupos atopamos.
Botei moito tempo no escáner
o último mes
para poder amosárvolas no meu cerebro.
Así que, imos aló!
Aquí está o meu hemisferio dereito.
Estades vendo a mińa cabeza dende aquí.
Imaxinade que quitamos o cranio
e vemos a superficie do cerebro así.
Como podedes ver
a superficie do cerebro está
completamente pregada.
Iso non é bo, podería haber
cousas agochadas aí dentro.
Querémolo ver enteiro,
así que o imos inchar
para podelo ver completo.
Agora busquemos esa área das caras
da que estiven falando,
que reacciona ante imaxes coma estas.
Para vela, viremos o cerebro
e observemos a superficie interna
da parte inferior.
E velaquí a temos,
esa é a mińa área das caras.
Xusto á dereita desa hai outra rexión,
sinalada en cor morada,
que reacciona cando procesamos
información sobre cores;
e preto desas rexións hai outras
implicadas na percepción de lugares.
Agora mesmo estou vendo a disposición
do espazo ao meu redor
e esas rexións verdes de aí
están moi activas.
Hai outra na superficie exterior,
onde atopamos tamén
outro par de rexións das caras.
Moi preto destas
hai unha rexión específica
para o procesamento do movemento
que percibimos visualmente
coma eses puntos móbiles de aí;
é esa marela da parte inferior.
Preto de aí hai unha rexión que reacciona
cando miramos imaxes de corpos
e partes do corpo
coma estas; a rexión amósase en verde lima
na parte inferior do cerebro.
Todas esas rexións que amosei
ata o de agora
están involucradas en aspectos específicos
da percepción visual.
E temos tamén rexións do cerebro
especializadas
noutros sentidos, coma a audición?
Si! Se viramos un chisco o cerebro,
aquí hai unha rexión en azul escuro
da que demos conta hai un par de meses,
e esta rexión reacciona fortemente
cando oímos sons cun ton definido,
coma estes:
(Sirenas)
(Música de violonchelo)
(Timbre)
En contraste, esa mesma rexión
non reacciona así
cando oímos sons que nos son familiares
que non teńen un ton claro, coma estes:
(Dentadas)
(Redobre de tambores)
(Cisterna)
Ao lado da rexión do ton
hai outro conxunto de rexións que
reaccionan de xeito específico
cando oímos falar a alguén.
Agora vexamos estas mesmas rexións:
No hemisferio esquerdo hai
unha disposición semellante
—non idéntica, pero semellante—
e a meirande parte das rexións
están tamén aquí.
Porén, ás veces teńen diferente tamańo.
Todo o que vos amosei ata o de agora
son rexións involucradas en
diferentes aspectos da percepción:
visión e mais audición.
Contamos con rexións do cerebro
especializadas nos procesos mentais
realmente sofisticados e complicados?
Si que as temos!
Aquí en rosa
están as mińas rexións da linguaxe.
É ben sabido desde hai moito
que esa zona do cerebro
está involucrada no procesamento
da linguaxe,
pero moi recentemente demostramos
que esas rexións rosas
reaccionan de xeito moi selectivo.
Reaccionan cando entendemos
o significado dunha frase,
pero non cando realizamos
outros procesos mentais complexos
coma o cálculo mental
ou cando memorizamos información
ou apreciamos a complexa estrutura
dunha peza musical.
A rexión máis asombrosa
que se atopou ata agora
é esta turquesa de aquí.
Esta rexión reacciona
cando pensamos sobre
o que outra persoa está pensando.
Iso pode soar a tolemia,
pero realmente, os seres humanos
facémolo todo o tempo.
Estades facendo isto cando vos decatades
de que a vosa parella se vai inquietar
se non chamades para avisar
de que ides chegar tarde.
Eu estou facendo isto con esa rexión
agora mesmo
cando me decato de que probablemente vós
estaredes preguntándovos
sobre todo ese territorio gris
inexplorado do cerebro.
"Que demo pasa con iso?"
Ben, eu estoumo preguntando tamén!
E actualmente estamos
realizando experimentos
para tratar de atopar
outras especializacións do cerebro
para outras funcións mentais
que sexan moi específicas.
Pero o que é máis importante,
non creo que teńamos
especializacións no cerebro
para cada función mental importante,
mesmo para funcións mentais que poden ser
críticas para a supervivencia.
De feito, hai uns anos
un científico do meu laboratorio
chegou a crer firmemente
que atopara unha rexión do cerebro
para percibir comida.
E o escáner rexistraba
unha resposta intensa
cando a xente miraba imaxes coma esta.
E ademais, atopou unha reacción similar
nunha localización semellante
en dez de cada doce suxeitos.
Así que estaba bastante emocionado,
e ía polo laboratorio
contándolle a todo o mundo
que ía asistir
ao programa de Oprah Winfrey
co seu descubrimento.
Pero despois ideou
unha proba determinante:
Amosáballes aos suxeitos imaxes de comida
coma estas,
e mais imaxes con cores e formas
moi semellantes,
pero que non eran comida, coma estas.
E a súa rexión reaccionaba do mesmo xeito
a ámbolos dous grupos de imaxes.
Así que non era unha área da comida,
só unha rexión á que lle prestaban
as cores e as formas.
Adeus, Oprah.
A cuestión é, xa que logo,
como procesamos todo o demais
para o que non temos
rexións especializadas do cerebro?
Eu creo que a resposta é
que ademais deses compońentes moi
especializados que veño de describir,
temos tamén unha morea de mecanismos
nas nosas cabezas, con obxectivos xerais
que nos permiten afrontar
calquera problema que se presenta.
De feito, recentemente descubrimos
que esas rexións brancas de aí
reaccionan sempre que facemos
calquera tarefa mental difícil
—ben, das sete que probamos.
Así que cada rexión do cerebro
que vos describín hoxe
está presente máis ou menos
na mesma localización
en tódolos suxeitos normais.
Podería collervos a calquera de vós
metervos no escáner,
e atoparía cada unha desas rexións
no voso cerebro.
E asemellaríase moito ao meu cerebro,
aínda que as rexións
terían lixeiras diferenzas
na localización e no tamańo.
O que me parece importante deste traballo
non son as localizacións particulares
desas rexións cerebrais,
senón o simple feito de que temos
compońentes da mente e do cerebro
selectivos, específicos.
Iso en primeiro lugar.
Podería ser doutro xeito!
O cerebro podería ser
un único procesador
cunha finalidade xeral,
máis semellante a un coitelo
ca a unha navalla suíza.
En lugar disto, o que as técnicas
de imaxe do cerebro amosan
é esta imaxe rica e interesante
da mente humana.
Así que temos esta imaxe,
da maquinaria cun propósito moi xeral,
ademais desta variedade sorprendente
de compońentes tan especializados.
Este proxecto acaba de comezar.
Só demos as primeiras brochadas
do noso retrato neuronal da mente humana.
As cuestións máis fundamentais
permanecen sen resolver.
Por exemplo: que fai exactamente
cada una destas rexións?
Por que necesitamos
tres áreas para caras,
e tres áreas para lugares?
Como se reparten o traballo entre elas?
En segundo lugar: como están
todas estas cousas
conectadas no cerebro?
Con imaxe de difusión
podemos rastrexar feixes de neuronas
que conectan diferentes partes do cerebro,
e con este método amosado aquí,
pódemos rastrexar as conexións
de neuronas individuais no cerebro,
o que potencialmente pode darnos algún día
un diagrama do cableado
do cerebro humano ao completo.
En terceiro lugar: como se construíu
toda esta estrutura tan sistemática
durante o desenvolvemento infantil
e mais na evolución da nosa especie?
Para abordar cuestións coma estas,
a comunidade científica está escaneando
outras especies animais,
e tamén nenas e nenos.
Moita xente xustifica o alto custo
da investigación en neurociencia
sinalando que podería axudarnos algún día
a tratar enfermidades do cerebro
coma o Alzheimer e mais o autismo.
É un obxectivo moi importante,
e entusiasmaríame que o meu traballo
contribuíse a iso;
pero arranxar cousas rotas do mundo
non é o único que paga a pena facer.
O esforzo para entender a mente
e o cerebro do ser humano
paga a pena mesmo se non chegase
nunca a conducir
ao tratamento dunha soa enfermidade.
Que podería ser máis emocionante
ca comprender os mecanismos fundamentais
que subxacen á experiencia humana,
ca comprender, en esencia, quen somos?
Isto é, creo, a maior misión científica
de tódolos tempos.
(Aplauso)