Rayas y Césares
Tu experiencia interna es única. Podría decirse que es lo más suyo. Sólo tú sabes exactamente lo que ves con los ojos de tu mente, y sólo tú estás al tanto de tus pensamientos internos. ¿Cómo reaccionarías si descubrieras que el ojo de tu mente puede ser manipulado? Y lo que es más extraño, ¿qué pasaría si te dijera que nuestra historia comienza con un peculiar remedio para el dolor de cabeza del reinado del Imperio Romano?
En el siglo I d.C., Scribonius Largus (médico real del emperador romano Claudio) encontró un tratamiento para los dolores de cabeza en una fuente de lo más inesperada: un rayo eléctrico. Al colocar este extraño pez en el cuero cabelludo de sus pacientes, Scribonius se convirtió en la primera persona conocida que aplicó electricidad al cerebro. Aunque Scribonius sólo buscaba hacer desaparecer un dolor de cabeza, se convirtió sin saberlo en uno de los primeros pioneros de una tecnología que daría lugar a muchos descubrimientos, entre ellos uno reciente sobre cómo visualizamos y por qué la intensidad de las imágenes visuales varía según las personas.
A lo largo de los siglos, la estimulación eléctrica del cerebro ha pasado del pez eléctrico de Scribonius a los generadores manuales del siglo XVII y, finalmente, a las técnicas modernas y validadas científicamente. Gran parte de esta exploración se destinó a tratamientos médicos; al fin y al cabo, ¿cómo convencer a alguien de que se acerque a la cabeza un extraño pez eléctrico si no es para aliviarle el dolor?
En los últimos años, sin embargo, la estimulación eléctrica del cerebro se ha convertido en una parte importante de la caja de herramientas de los neurocientíficos, permitiendo a los investigadores manipular partes del cerebro sin tener que abrir el cráneo. La estimulación eléctrica se ha utilizado para tratar la depresión, la epilepsia, la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia, y se ha empleado en muchos estudios sobre la memoria y la atención.
Lo más interesante para nosotros, sin embargo, es un estudio de 2020 en el que los investigadores utilizaron la estimulación eléctrica para ajustar la intensidad de las imágenes visuales de las personas. Sus resultados apoyan una teoría sobre cómo visualizamos y por qué lo hacemos de forma diferente.
Antes de ver cómo funciona la estimulación eléctrica y por qué resulta ser una herramienta maravillosa para comprender las imágenes visuales y la afantasía, demos un paso atrás para entender mejor lo que significa tener distintos niveles de vivacidad en las imágenes visuales.
Persiguiendo cascadas
Aunque no se hable de ello a menudo, las imágenes visuales varían mucho de una persona a otra. Al imaginar una cascada, quizá usted vea una imagen agradable pero borrosa en su mente, mientras que su amigo ve una cascada perfecta. O, como yo, puede que forme parte del 3% de la población que no ve nada en absoluto. Si no está familiarizado con las diferencias en las imágenes visuales (y la ausencia total de imágenes visuales: afantasía), consulte nuestro manual.
En los últimos años, los investigadores han empezado a darse cuenta de lo mucho que varían las imágenes visuales de una persona a otra. El término afantasía se acuñó en 2015, lo que demuestra lo nuevo que es este campo. Quedan muchas preguntas por responder, como qué es la visualización, por qué las personas la experimentan de forma diferente y dónde residen estas diferencias en el cerebro.
Aunque investigaciones anteriores han hallado una relación entre la intensidad de las imágenes y la actividad cerebral en el córtex visual (la zona del cerebro a la que se conectan los ojos), no entendemos por qué existe esta diferencia. ¿Hay algo en la corteza visual de alguien con hiperfantasia que le permita imaginarse una cascada cristalina?
Para comprender mejor lo que ocurre en nuestro cerebro cuando visualizamos y por qué algunos cerebros crean imágenes más claras que otros, los investigadores siguieron el ejemplo de Scribonius y estimularon eléctricamente distintas partes del cerebro de las personas para ver cómo afectaba esto a sus visualizaciones.
Aunque usted y yo entendemos la electricidad mucho mejor que Scribonius, todavía no tenemos una idea clara de lo que ocurre cuando aplicamos una corriente eléctrica a nuestro cuero cabelludo (o a una raya). Un gran avance es saber que las neuronas, las células del cerebro, se comunican por electricidad y que podemos influir en esta comunicación introduciendo electricidad en el cerebro a través del cuero cabelludo. Aunque pueda parecer una tecnología mágica para controlar el cerebro, es importante comprender la precisión (o la falta de ella) con la que la estimulación eléctrica se dirige a las neuronas.
Del mismo modo que Scribonius se limitaba a sostener su pez eléctrico contra la frente de su paciente, los investigadores que utilizan la estimulación eléctrica colocan almohadillas cargadas eléctricamente o imanes en la cabeza para introducir la electricidad en el cerebro. (Tenga en cuenta que los investigadores a veces utilizan una batería para crear la electricidad -lo que se denomina estimulación transcraneal decorriente continuao tDCS- y otras veces utilizan un potente electroimán para hacerlo -lo que se denomina estimulación magnética transcranealo TMS-).
Aunque los neurocientíficos pueden abrir un cerebro y estimular neuronas individuales directamente, esto es complejo y peligroso y sólo se hace cuando un cirujano ya necesita abrir el cráneo para un procedimiento médico. El método no invasivo de estimulación eléctrica, en el que la electricidad se coloca en el cuero cabelludo en lugar de directamente en el cerebro abierto, no provoca el disparo de neuronas individuales, sino que aumenta la excitabilidad de las neuronas objetivo. ¿Qué entendemos por excitabilidad?
Imagine (sin visualizar, si lo desea) una olla de palomitas, llena de granos que vuelan en todas direcciones y hacen estallar otros granos cuando aterrizan. Si cada grano es una neurona del córtex visual, entonces la cirugía cerebral abierta es como quitar la tapa de la olla y pinchar granos específicos, haciéndolos estallar. En la estimulación eléctrica no invasiva, dejamos la olla tapada y subimos el fuego del hornillo, sin provocar el estallido de ningún grano en concreto, pero aumentando la temperatura de cada grano, acercándolo al estallido. Esto es lo que entendemos por aumento de la excitabilidad: no provocamos el estallido de núcleos específicos, sino que facilitamos el estallido de cualquier núcleo. En el cerebro, no hacemos que se dispare ninguna neurona en concreto, sino que acercamos cada una de ellas a su disparo. Sin esta mayor excitabilidad, una neurona sólo podría dispararse si varias otras neuronas la activan a la vez. Con la estimulación eléctrica, podría dispararse con la entrada de una sola neurona.
De este modo, la estimulación eléctrica (sin abrir el cráneo) no es una práctica precisa en la que se apunte a neuronas individuales. Pero, al cambiar la excitabilidad de toda la región cerebral, las neuronas empiezan a parlotear entre sí mucho más, lo que modifica la actividad en esa zona. Y, como era de esperar, cuando la actividad de una zona del cerebro cambia, se empiezan a experimentar cosas extrañas.
Ver las estrellas
Digamos que coloco mi electroimán en la parte posterior de la cabeza, cerca de la parte del cerebro a la que se conectan los ojos y donde se procesa la visión (es el córtex visual). Bombeando electricidad en esta zona, puedo hacerte ver estrellas, como si te golpearas la cabeza, te levantaras demasiado deprisa o te frotaras los ojos con demasiada fuerza. Estas estrellas que ves -conocidas por los científicos como fosfenos- son el resultado de la activación de las neuronas a pesar de la falta de estímulos visuales adecuados. ¿Por qué vemos estrellas cuando añadimos electricidad a nuestra corteza visual?
Recuerde las palomitas de maíz: si enciende el quemador durante un instante, los granos que estaban a punto de estallar se dispararán y se producirá una explosión repentina de granos. Introducir una gran cantidad de electricidad en el córtex visual es la misma idea: hace que un cierto número de neuronas se disparen de repente y, por tanto, se vean fosfenos parpadeantes.
A medida que los investigadores indujeron estos fosfenos en más personas, se dieron cuenta de que algunas personas necesitan más o menos electricidad que otras para ver un destello de luz. Era casi como si algunas personas estuvieran más “preparadas” para ver fosfenos. Volviendo a nuestra olla de palomitas, esto es como si mi olla estuviera bastante caliente con muchos granos a punto de estallar, mientras que la tuya está a fuego lento y no está ni cerca de hacerse. Si alguien quisiera provocar un estallido de estallidos en cada olla encendiendo el quemador durante un momento, tendría que subir el calor debajo de tu olla, pero podría conseguir el mismo efecto con sólo una pequeña cantidad de calor para mi olla. Lo mismo ocurre en nuestras cortezas visuales: mis neuronas pueden ser ya más excitables que las tuyas, lo que significa que un científico puede introducir sólo un poco de electricidad en mi cerebro para hacerme ver estrellas, mientras que tendría que introducir bastante en el tuyo.
Con esto en mente, los investigadores pueden medir lo “excitable” que es el córtex visual de una persona viendo cuánta electricidad necesita bombear para provocar el espectáculo de luces. Así que, en un intento de averiguar qué diferencias existen en el cerebro de personas con niveles muy distintos de imaginería visual, los científicos utilizaron este método para medir la excitabilidad de las neuronas visuales en personas con distintos niveles de vivacidad de la imaginería. Su pregunta era: ¿tiene algo que ver la capacidad de crear imágenes visuales vívidas con el grado de preparación y capacidad de las neuronas visuales de una persona? ¿Está relacionada la excitabilidad de las áreas visuales con la intensidad de las imágenes visuales?
Y su conclusión: es absolutamente cierto. Cuanto más vívido es el ojo de la mente de alguien, menos excitable es su córtex visual. Si puedo introducir un poco de electricidad en la parte posterior de tu cabeza y hacer que veas destellos brillantes de luz, lo más probable es que tengas una capacidad de visualización débil. Por otro lado, los hiperfantásicos, que ven imágenes perfectas, necesitan un alto nivel de electricidad para ver fosfenos.
“Cuando descubrimos que la excitabilidad cortical se correlacionaba negativamente con la fuerza de las imágenes, al principio nos sorprendimos”, me dijo la investigadora principal, Rebecca Keogh.
“Pero cuando todos los demás experimentos empezaron a alinearse mostrando la misma tendencia, nos entusiasmó la idea de que habíamos encontrado un posible mecanismo subyacente que explicara la diferencia individual en la capacidad de imaginar”.
Por muy emocionantes y satisfactorios que fueran estos resultados, los investigadores no podían detenerse ahí. Habían demostrado que los umbrales de fosfenos pueden predecir la intensidad de las imágenes de una persona, pero no estaban seguros de si una corteza visual excitable provoca una baja intensidad. El Dr. Keogh explicó que “es posible que las personas con mayor capacidad de imaginación tengan córtex menos excitables, pero esto no desempeña ningún papel causal en la capacidad de imaginación. Por eso, para estar seguros de que la excitabilidad cortical desempeña realmente un papel en las diferencias individuales en la capacidad de imaginación, teníamos que demostrar que al cambiar la excitabilidad cortical también cambiaba la intensidad de la imaginación”.
Y ahí es donde entra la investigación de ciencia ficción de modificar tu experiencia interna.
Subir la temperatura
Hemos visto cómo los investigadores pueden medir la excitabilidad del córtex visual utilizando electricidad: bombee una descarga de electricidad y compruebe cuánta se necesita para que vea destellos de luz. Cuanto menor sea la sacudida que funcionó, más excitable es su corteza. Esta fuerte pero breve sacudida de electricidad es provocada por un electroimán (TMS) y es similar a poner el quemador al máximo durante un segundo. Pero los neurocientíficos también pueden utilizar un tipo ligeramente distinto de estimulación eléctrica que utiliza una batería en lugar de un imán y aplica una corriente eléctrica más débil pero constante (tDCS). Se trata más bien de aumentar ligeramente la temperatura del quemador y dejarla ahí.
Cuando los investigadores utilizan tDCS para conducir una pequeña cantidad de electricidad de forma sostenida, consiguen que una zona del cerebro se vuelva más excitable o, si intercambian los terminales negativo y positivo, menos excitable (como si bajaran el quemador). La diferencia aquí es que, en lugar de un efecto de corta duración que permita a los investigadores medir la excitabilidad, esta estimulación eléctrica mantiene su efecto el tiempo suficiente para permitir a los investigadores modificar temporalmente la excitabilidad de una parte del cerebro.
Con esta herramienta en la mano, todo lo que los investigadores deben hacer es ajustar la excitabilidad de la corteza visual de una persona y ver si esto hace que visualice de forma más o menos vívida. Basándonos en los datos anteriores de las mediciones de fosfenos, cabría esperar que si hacemos que el córtex visual sea más excitable, las imágenes serán menos vívidas, y si lo hacemos menos excitable, las imágenes serán más vívidas.
Aunque esto parece sencillo, hay otra cuestión que abordar: ¿cómo podemos saber con seguridad si tu vivacidad está cambiando? Puede tener la sensación de que las imágenes que ve son más o menos vívidas que antes, pero puede ser difícil saber con certeza cómo está cambiando (sobre todo si el cambio es sutil).
Por suerte, hay formas de medir la intensidad de las imágenes visuales sin depender de la información subjetiva. La prueba que estos investigadores utilizaron para ello es la tarea de rivalidad binocular, que, en resumen, funciona así:
Muestro a tu ojo izquierdo un círculo azul y a tu ojo derecho un círculo rojo. Como estas imágenes se superponen perfectamente, no se pueden ver las dos a la vez y el cerebro tiene que elegir cuál ver, alternando a menudo entre el círculo azul y el rojo. Al mostrarle un círculo azul antes de mostrarle los círculos superpuestos, preparo su cerebro para que se fije en el círculo azul y, por tanto, es más probable que lo vea en lugar del círculo rojo. Si en lugar de mostrarle un círculo azul antes de mostrarle los círculos superpuestos, simplemente le pido que imagine el círculo azul, seguirá estando preparado para aterrizar en el círculo azul en lugar de en el rojo. Y lo que es más importante, cuanto más vívidas sean las imágenes visuales, mayor será el efecto de cebado. Así, pidiéndole muchas veces que visualice un círculo azul, mostrándole los círculos superpuestos y preguntándole después qué círculo vio, podemos medir objetivamente lo vívidas que son sus imágenes.
Puede leer más sobre la tarea de rivalidad binocular en nuestro resumen, pero para este artículo, todo lo que necesita saber es que existe una forma objetiva de medir la intensidad de sus imágenes.
Así que ahora nuestros investigadores disponen de dos herramientas: una para ajustar la excitabilidad del córtex visual y otra para medir objetivamente la viveza de las imágenes. Con esto en la mano, pueden abordar la cuestión de la causalidad: si la excitabilidad de la corteza visual es responsable de la intensidad de las imágenes. Los investigadores conectaron a 60 personas a una estimulación eléctrica que aumentaba o disminuía la excitabilidad de su corteza visual y, a continuación, comprobaron su nivel de vivacidad con la tarea de rivalidad binocular. Esto es lo que descubrieron los investigadores:
Sorprendentemente, fueron capaces de cambiar la experiencia interna de visualización de los participantes modificando el grado de excitación de su corteza visual. Aunque creas que tus visualizaciones son algo que sólo tú controlas, estos investigadores pueden activar un interruptor y cambiar la intensidad de tus imágenes.
Una cosa que hay que tener en cuenta es que este cambio de vivacidad no es del día a la noche. Los participantes no informaron de ningún cambio evidente en sus imágenes al experimentar la estimulación eléctrica. Incluso es posible que su intensidad visual no cambiara y que, en cambio, la electricidad entrante provocara algún otro cambio en su cerebro que, a su vez, causara una diferencia en la tarea de rivalidad binocular. Sin embargo, existen numerosos estudios que demuestran que los cambios en la tarea de rivalidad binocular se corresponden con cambios en la intensidad de las imágenes, lo que sugiere que estos participantes experimentaron realmente un cambio en su visión mental.
Los investigadores han presentado un estudio sólido, que demuestra que, muy probablemente, un córtex visual más excitable conduce a imágenes menos vívidas y viceversa. ¿A qué se debe esto y qué significa para nuestra forma de visualizar?
El artista de las palomitas
Volvamos a nuestro bote de palomitas, que representa las neuronas de nuestro córtex visual. Recuerde que una corteza visual muy excitable es como una olla caliente de granos, lista para estallar en cualquier momento. Ahora imagina que eres un artista experimental que sólo hace dibujos en botes de palomitas, pinchando este grano y aquel con un atizador caliente hasta que aparece la Mona Lisa en granos reventados.
Si éste es su objetivo, ¿prefiere trabajar con una olla caliente de granos listos para estallar al menor empujón o con una olla fría y tranquila en la que no pase gran cosa? Recuerde que, cuando estalla un núcleo, es probable que haga estallar otros. Entonces, ¿qué maceta dejaría brillar tu obra maestra y cuál la convertiría en una pieza de arte borrosa y poco clara? Esperemos que hayas elegido la maceta fría y poco excitable. Sería imposible hacer un dibujo en una olla caliente de granos que estallan al menor roce, ya que tu Mona Lisa acabaría perdiéndose entre todas las palomitas reventadas accidentalmente.
Quizá por la misma razón por la que una olla caliente y excitable produce una imagen más borrosa, un córtex visual más excitable produce imágenes menos vívidas: hay demasiado ruido para dibujar una imagen clara. Sin embargo, cuanto menos excitado esté el córtex visual, más clara será la imagen que pueda dibujar.
¿Quién hace este dibujo? ¿Hay un artista experimental en tu cerebro, pinchando neuronas para dibujar en tu córtex visual? En cierto sentido, lo hay: su corteza prefrontal. Esta parte del cerebro, situada justo detrás de los ojos, es la “parada final” de la visión normal.
Cuando uno mira la Mona Lisa, la imagen entra primero por los ojos, donde es enviada al córtex visual, en la parte posterior del cerebro, y luego (a través de algunas otras paradas en una vía muy compleja) llega al córtex prefrontal, que parece ayudarle a ser consciente de esta percepción. Pero cuando visualizas la Mona Lisa en tu mente, ocurre lo contrario: el córtex prefrontal envía la señal directamente al córtex visual.
La visualización, por tanto, se produce cuando nuestro artista de las palomitas siente el impulso de dibujar una imagen en los granos. Los estudios de imagen cerebral apoyan esta analogía, demostrando que cuando visualizamos una imagen, nuestro córtex prefrontal se activa y, posteriormente, hace que se disparen las neuronas del córtex visual.
Ya hemos visto por qué la estimulación eléctrica del córtex visual puede provocar imágenes más o menos vívidas, pero ¿qué puede decirnos de la implicación del córtex prefrontal? ¿Podemos utilizar la electricidad para mejorar las habilidades de nuestro artista experimental de las palomitas?
Utilizando un montaje similar al anterior, los investigadores pueden demostrar cómo la estimulación eléctrica del córtex prefrontal (en lugar del córtex visual) modifica las imágenes visuales.
Resulta que, al contrario de lo que ocurre con nuestro córtex visual, el aumento de la excitabilidad de nuestro córtex prefrontal conduce a imágenes más vívidas, mientras que la disminución de esta excitabilidad conduce a imágenes más borrosas. Mientras que la excitabilidad de nuestros granos de maíz (o corteza visual) da lugar a una obra de arte peor, la excitabilidad de nuestro artista (nuestra corteza prefrontal) conduce a una obra de arte impresionante. Es como si, al bombear electricidad a la parte frontal de nuestro cerebro y excitar nuestro córtex prefrontal, estuviéramos dando al artista un atizador muy caliente en lugar de un atizador tibio, lo que le permitiría dibujar con mayor precisión en los granos de maíz. Si se modifica la estimulación eléctrica para reducir la excitabilidad del córtex prefrontal, las herramientas del artista se vuelven demasiado frías para dibujar con claridad.
Para resumir esta teoría, podemos decir que alguien que tiene imágenes muy vívidas tiene un córtex prefrontal muy excitable, un córtex visual poco excitable, o ambos, e, inversamente, un afásico tiene un córtex prefrontal menos excitado, un córtex visual más excitado, o ambos.
Muchos lectores, sobre todo los que padecen afantasía, se apresurarán a preguntar: ¿puede la estimulación eléctrica proporcionar imágenes? Si excitas mi corteza prefrontal e inhibes mi corteza visual, ¿verá por primera vez el ojo de mi mente?
La respuesta es un desafortunado “no lo sabemos”. En este estudio participaron personas con un amplio abanico de intensidad de imágenes y no se reclutó específicamente a personas con afantasía, por lo que no se puede afirmar que alguien que no tenga imágenes visuales las experimente de repente. Si la estimulación eléctrica aumenta la vivacidad de las imágenes visuales de alguien con un nivel medio, es muy probable que provoque que un afantasico vea imágenes. Sin embargo, también es perfectamente posible que la causa de la afantasía sea una diferencia fundamental en el cerebro que va más allá de la excitabilidad de estas regiones cerebrales, lo que sugiere que ninguna cantidad de baterías eléctricas, imanes o rayas abriría el ojo ciego de la mente de alguien.
Aunque aún queda mucho por aprender en torno a la visualización y la afantasía, y aunque la intensidad de las imágenes es seguramente más compleja que una simple interacción entre las cortezas prefrontal y visual, esta investigación nos ha proporcionado una gran perspectiva sobre las imágenes. Como hemos visto, cuando los investigadores utilizan la estimulación eléctrica para modificar la excitabilidad del córtex visual o prefrontal, parecen ajustar la intensidad de las imágenes que se experimentan. Esto es un buen augurio para la teoría de que la visualización es el reverso de la vista, es decir, que mientras que la vista implica imágenes que entran por los ojos y pasan por el córtex visual hasta el córtex prefrontal, el ojo de la mente “ve” pasando imágenes internas del córtex prefrontal al córtex visual.
Así que, aunque Scribonius sólo buscaba un remedio para el dolor de cabeza, puede que fuera el primer humano en manipular un ojo mental que no fuera el suyo. Y aunque no podían saberlo, sus pacientes estaban allanando el camino hacia una mejor comprensión de cómo y por qué visualizamos imágenes (bueno, no todos ).
Aún queda mucho por aprender sobre la visualización y los mecanismos cerebrales que conducen a la afantasía, pero una gran parte parece tener que ver con el grado de excitación del córtex visual y el córtex prefrontal. Aún está por ver por qué existen estas diferencias y exactamente cómo conducen a imágenes vívidas o no vívidas. Es mejor tener cerca a tu raya.
