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Las alucinaciones ayudan a los científicos a entender los circuitos neuronales






7 octubre, 2018

ECOOSFERA
¿Has experimentado estados alterados de conciencia en los que la realidad circundante no parece tan “real”? Las alucinaciones pueden aparecer como un síntoma durante las fiebres muy altas y producir percepciones alteradas del tiempo, el espacio, la luz y la sensibilidad; también surgen durante algunos trastornos del sueño y como parte de algunos trastornos psiquiátricos.

Probablemente, la asociación más inmediata de las alucinaciones sea el efecto de algunos medicamentos, así como drogas recreativas o sustancias utilizadas en contextos religiosos como el LSD, el MDMA, la psilocibina, el peyote, la ayahuasca y la cannabis. Sin embargo, las alucinaciones son percepciones reales para quienes las experimentan, al menos por un momento, ya sea por enfermedad o porque han buscado exponerse a ellas.

El famoso neurólogo Oliver Sacks definió las alucinaciones como “percepciones que aparecen en ausencia de cualquier realidad exterior –observar cosas o escuchar cosas que no están ahí–”.

Este tipo de percepciones alteradas han sido parte de la historia humana desde sus inicios. Los chamanes y líderes religiosos de todas las épocas han reportado visiones místicas o se han enfrentado a “posesiones demoníacas” que la ciencia moderna podría encuadrar dentro de los síntomas de la alucinación esquizofrénica o psicótica.

Documentos del estado alterado

No solamente los filósofos y los poetas han tratado de documentar los estados alterados de conciencia, aunque en este tenor la bibliografía es extensa, con nombres como Jean Cocteau hablando del opio, Walter Benjamin sobre el hachís, o William Burroughs sobre la ayahuasca. En la década de 1920, el psicólogo Heinrich Klüver documentó con gran precisión los patrones alucinatorios de su campo visual al ingerir un botón de peyote (Lophophora williamsii). El peyote ha sido utilizado en la religión y la medicina tradicional del norte de América desde mucho antes de la llegada de los españoles, pero el interés de Klüver por las alucinaciones producidas por esta cactácea era más científico que filosófico. Su hipótesis era que los patrones visuales que aparecían en su campo visual durante los efectos del peyote podían decir algo acerca de cómo funciona la visión humana en general.

Klüver clasificó los patrones en cuatro tipos diferenciados: I) entramados (como superficies ajedrezadas o poligonales, como panales de miel), II) túneles, III) espirales y IV) telarañas.

Pero no sería sino hasta 1979 cuando el matemático y neurólogo Jack Cowan y su asistente Bard Ermentrout, ambos de la Universidad de Chicago, descubrieron que la actividad eléctrica de las neuronas de la primera capa de la corteza visual podía traducirse matemáticamente a los patrones que observan las personas bajo la influencia de enteógenos como el peyote.

¿Qué nos dicen las alucinaciones sobre la percepción “normal”?

Algunas enfermedades, como la psicosis, la esquizofrenia o el síndrome de Charles Bonnet producen poderosas alucinaciones visuales. Quienes las sufren no siempre pueden diferenciar si se trata de realidades producidas internamente o si se trata de un estímulo exterior.

Lo que sabemos es que el cerebro organiza y produce “nuestra” percepción a partir de modelos sensoriales que va grabando a lo largo del tiempo: la retina del ojo recaba la luz y el cerebro la organiza según patrones que conoce y a los que les asigna sentidos. Así, cada vez que observamos un cuadrúpedo peludo sabemos que se trata de un perro y no de un monstruo. El rostro de las personas, las plantas, los objetos a nuestro alrededor, se vuelven figuras familiares por el modelo de mundo que el cerebro ha producido.

El hecho de que la gente pueda compartir ciertas percepciones sobre el mundo demuestra que el cerebro hace un buen trabajo, pero a decir de Sacks, la percepción (especialmente visual) es en gran medida el resultado de una conjetura inteligente. Las alucinaciones serían cortocircuitos o interrupciones en ese modelo de mundo estable que nuestro cerebro produce.

La alucinación como síntoma

Quienes sufren de migrañas a menudo describen un “aura” en el campo visual, una especie de luz o resplandor que acompaña o antecede a un ataque, así como patrones geométricos parecidos a los descritos por Klüver. Los pacientes con síndrome de Charles Bonnet describen figuras, colores, e incluso pequeños personajes caricaturescos. En ambos casos, los pacientes saben que lo que aparece en su campo visual no es visible para otras personas; pero, por ejemplo, los pacientes de esquizofrenia o de ciertos tipos de afectaciones del sueño no saben a ciencia cierta si su percepción del mundo es confiable o no.

Científicos como Cowan y Ermentrout y también el matemático Paul Bressloff han tratado de crear modelos matemáticos de la actividad neuronal inusual, específicamente, de la forma en la que la corteza visual organiza sus patrones geométricos.

El matemático inglés Alan Turing (más conocido por sus aportes a la cibernética, y un antecesor de la cultura hacker) se interesó por el problema de los patrones biológicos que aparecen en la naturaleza, como las rayas de los tigres o las cebras. A partir de una investigación de Turing, el físico Nigel Goldenfeld unió esfuerzos junto a Cowan para proponer la hipótesis de que los patrones geométricos de la alucinación pueden predecirse gracias a un modelo estocástico (un sistema no determinista, sometido al análisis estadístico).

¿Por qué se parecen las alucinaciones?

Una forma sencilla de explicarlo es que las neuronas de la corteza visual actúan ya sea por excitación o por inhibición; la luz que entra por el ojo activa una señal electroquímica que se traduce en una forma o color al viajar al cerebro y que en circunstancias “normales” refleja la forma de los objetos exteriores, dando como resultado que veamos tal como lo hacemos.

La hipótesis es que, cuando las neuronas sufren una alteración (producto de enfermedades o enteógenos), el mecanismo normal de excitación e inhibición se ve afectado, lo que altera el procesamiento de las imágenes en la primera capa de la corteza visual; pero esta alteración no es aleatoria, pues la imagen se distorsiona según patrones que ya se encuentran mapeados en la corteza visual.

En otras palabras, la imagen que transmite el ojo hacia la corteza visual sufre modificaciones o alteraciones erráticas durante una alucinación, pero las conexiones nerviosas que la transmiten a la corteza visual ya están mapeadas de antemano, lo que produce patrones predecibles según el modelo de Turing y las constantes geométricas de Klüver.

Según Goldenfeld y sus colegas, las conexiones entre las neuronas excitatorias de corto alcance son frecuentes, mientras que las conexiones de largo alcance son escasas, lo que le permite al cerebro dejar fuera las conexiones aleatorias o infrecuentes (lo cual explica por qué no alucinamos todo el tiempo). En modelos simulados de la función visual normal, cuando se aumenta artificialmente el número de conexiones aleatorias también se incrementa el efecto del patrón de Turing, y aparecen los patrones de Klüver.

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