Las neuronas espejo son uno de los más sorprendentes descubrimientos de la neurociencia en la última década. Todavía profundamente inmersos en su estudio, los neurocientíficos están encontrando indicios de que están relacionadas con la capacidad humana de la empatía, con el aprendizaje, con la socialización en general e incluso con el desarrollo del lenguaje.
Imagen: Sarah Miles
En 1995, en el laboratorio del neurofisiólogo Giacomo Rizzolatti, en la Universidad de Parma (Italia), se produjo uno de esos acontecimientos casuales que derivan en grandes descubrimientos. Los investigadores estudiaban la acción de neuronas motoras en macacos, y para ello habían implantado en el cerebro de los animales finísimos electrodos capaces de registrar actividad de una única neurona. Cuando el animal cogía un cacahuete situado a su alcance, una de sus neuronas motoras emitía un impulso eléctrico que los investigadores detectaban.
Un día entró en el laboratorio otro investigador y cogió él mismo un cacahuete; la sorpresa fue mayúscula: la neurona motora del macaco había emitido su impulso exactamente como lo hacía cuando el propio animal realizaba la acción… ¡pero el macaco no se había movido! Esa observación casual ha llevado al descubrimiento del hoy llamado sistema de neuronas espejo, integrado por células nerviosas que ‘disparan’ -emiten un impulso eléctrico- ya sea cuando el sujeto realiza una acción o cuando observa a otros hacerla.
Predecir intencionalidad
Numerosos grupos estudian ahora las neuronas espejo. Se han hallado también en el hombre, en casi las mismas áreas cerebrales que en los macacos, aunque no con registros de actividad de una sola neurona -algo no factible en humanos- sino con técnicas no invasivas de registro de actividad cerebral (mediante electroencefalograma o resonancia magnética). Se sabe ya que estas neuronas se activan no sólo a través de estímulos visuales, sino también auditivos. Por ejemplo, una neurona de mono que dispara cuando él mismo rasga un papel, disparará cuando vea a una persona u otro mono rasgar un papel, pero también cuando sólo escuche el sonido.
Por eso se ha postulado que una de las funciones de este sistema podría ser ayudar a interpretar las acciones de los demás. También se ha visto que, dentro del sistema de neuronas espejo, algunas de las células podrían estar especializadas en detectar intencionalidad, para predecir las acciones siguientes del sujeto observado. Y se ha analizado mucho la relación del sistema con las emociones, estudiando la actividad cerebral de sujetos mientras observaban o imitaban expresiones faciales y corporales asociadas a distintas emociones.
Una de las funciones del sistema de neuronas espejo podría ser la de ayudar a interpretar las acciones de los demás
Los resultados han mostrado la existencia de interconexiones entre el sistema de neuronas espejo y varias estructuras en el cerebro profundo implicadas en las emociones, el llamado sistema límbico. Además, como señalan Marco Iacoboni y Mirella Dapretto, investigadores de la Universidad de California (Los Ángeles, EE.UU.), en un reciente artículo en ‘Nature Reviews Neuroscience’, «la actividad en toda la red de interconexiones entre neuronas espejo y estructuras límbicas aumentó durante la imitación de las conductas, como se ha demostrado habitualmente en las áreas donde están las neuronas espejo», al realizar otras acciones no relacionadas con la emoción.
Tanto la capacidad de predecir intencionalidad como la de reconocer e interiorizar el estado emocional de los demás son habilidades consideradas necesarias para la socialización. De ahí la idea de un posible vínculo entre un sistema de neuronas espejo dañado y el autismo, enfermedad caracterizada por el aislamiento social de los enfermos.
Entre neuronas espejo y autismo
«La hipótesis [de la relación entre neuronas espejo y autismo] ha sido desarrollada en profundidad sugiriendo que el sistema de neuronas espejo permite crearse un modelo del comportamiento de otras personas, a través de un mecanismo de representación interna de estados corporales asociados a acciones y emociones», escriben Iacoboni y Dapretto. Esta representación interna proporcionaría una forma directa de experimentar lo que sienten los demás.
Esta presunción se está poniendo a prueba mediante distintos abordajes. Por ejemplo, un reciente estudio con resonancia magnética de Mirella Dapretto midió directamente la actividad del sistema de neuronas espejo en niños mientras observaban e imitaban expresiones faciales que reflejaban distintas emociones. «Los niños con un espectro de autismo demostraban menos actividad en el sistema de neuronas espejo en comparación con los niños de desarrollo normal», explica Dapretto. «Es más, la actividad medida durante las tareas en neuronas espejo de niños con autismo se correlacionaba con el grado de gravedad del trastorno, medido con las escalas usadas habitualmente en la clínica».
Estos datos apoyan la idea de que un mal funcionamiento en el sistema de neuronas espejo es un problema importante en el autismo, afirma Dapretto. Y sugiere, además, que el registro de actividad de las neuronas espejo en tareas de imitación o sociales podría usarse como biomarcador del grado de profundidad del trastorno.
Estos estudios no tienen sólo un interés básico. Si hay un defecto funcional en una estructura cerebral se plantea también la posibilidad de actuar sobre él. Una posible vía, sugieren los expertos, es la imitación. «Las evidencias acerca del papel del sistema de neuronas espejo en el autismo, y los vínculos entre este mismo sistema y la imitación, sugiere que ésta podría ser usada como forma de tratamiento efectivo en niños con autismo», escribe Iacoboni.
Este experto recuerda que existen ya estudios de comportamiento que apoyan esta idea. Un ejemplo es un trabajo en el que un adulto imitaba las acciones de un grupo de niños, mientras que con el grupo control se relacionaba pero no hacía tareas de imitación; los niños cuyas acciones eran imitadas mostraban una mayor tendencia a iniciar interacciones sociales en sesiones posteriores, en comparación con el grupo de niños que no habían sido imitados por el adulto.
La investigación del sistema de neuronas espejo no ha hecho más que empezar. El equipo liderado por Caroline Catmur, de la Universidad de Oxford (Reino Unido), ha descubierto recientemente que el funcionamiento del sistema no es innato, y que puede ser alterado con un entrenamiento adecuado. Los autores emplearon una técnica de estimulación transcraneal para analizar la corteza motora de voluntarios mientras miraban el vídeo de una mano. Cuando los voluntarios veían moverse el dedo índice, los investigadores pudieron comprobar que la actividad en el músculo abductor de su propio dedo índice era mayor, y lo mismo ocurría en el dedo meñique cuando este dedo se movía en la pantalla.
Este fenómeno es atribuible a las neuronas espejo, aseguran los autores. Pero entonces, a la mitad de los voluntarios se les pidió que extendieran su dedo meñique cuando la imagen mostraba el dedo índice en movimiento, y viceversa. La otra mitad de los sujetos debían mover el mismo dedo que aparecía en pantalla. Tras los ensayos, los autores observaron un cambio en la respuesta espontánea a las imágenes (sin mover los dedos).
Los sujetos que movieron el índice cuando en pantalla se mostraba el meñique y viceversa mostraban ahora mayor actividad en los músculos del dedo distinto al que veían, lo que indicaría que la respuesta del sistema de neuronas espejo se habría revertido. Los investigadores concluyen con este estudio que las propiedades del sistema no son innatas, sino que «pueden ser entrenadas a través de la experiencia sensorimotora». Este hallazgo implica que una interacción social insuficiente y las consiguientes experiencias sensoriales alteradas podrían influir en el desarrollo del sistema de neuronas motoras, por ejemplo, en niños con autismo, según señalan los investigadores.
