Así trabaja el cerebro para dirigir nuestros movimientos

Hágame un favor el lector: ponga sus manos frente a sus ojos y deténgase un momento a mirarlas con detalle por sus dos caras. Enseguida apreciará que muestran un diseño especial, genuino, e incluso bello. Son uno de los grandes logros de la evolución biológica. Los dedos, ajustados en número y tamaño, les confieren una gran capacidad de ejecución y de penetración en lugares poco accesibles, remotos. El pulgar, al situarse en oposición a los demás, convierte lo que sin él sería una simple pala en un poderoso asidero. La lista de lo que podemos hacer con las manos, como movilizar cosas que necesitamos o nos estorban, llevarnos la comida a la boca, vestirnos, utilizar herramientas, escribir, conducir un vehículo... por poner solo algunos ejemplos, sería interminable.

Pero eso no es todo, porque las manos, además de ser también un poderoso instrumento para generar placer (masajes, caricias, estimulación sexual), tienen una especial capacidad para saludar, expresar acuerdos y desacuerdos, deseos y sentimientos, por lo que solemos decir que “hablan”, que nos comunican. Los bebés, como nuestros ancestros prelingüísticos, consiguen comunicarse con sus brazos y manos mucho antes que con su laringe. Las manos vinieron al mundo para revolucionarlo. Si con las piernas y pies nos acercamos al mundo, con los brazos y las manos acercamos el mundo a nosotros, para ajustarlo a nuestras necesidades y propósitos. Sin ellas, sin las manos, no sería concebible el gran desarrollo tecnológico y científico de nuestras modernas sociedades; un desarrollo que, a su vez, controla hoy más que nunca la evolución biológica del cerebro y el destino de nuestra especie.

El modo en que el cerebro controla los movimientos voluntarios de la mano y demás miembros del cuerpo empezó a investigarse a partir de 1928, cuando el neurocirujano Wilder Penfield, fundador y primer director del prestigioso Instituto Neurológico de Montreal, trataba de extirpar zonas anormales del cerebro como remedio para curar la epilepsia de sus pacientes. Desarrolló para ello una metodología basada en la estimulación eléctrica que permitía identificar anatómicamente a aquellas zonas importantes de la corteza cerebral, como las relacionadas con el lenguaje o el movimiento, cuya lesión pudiese originar en los pacientes trastornos incluso mayores que los que se pretendía eliminar.

En una operación cerebral típica, Penfield exponía el cerebro de sus pacientes tras una trepanación craneal realizada con anestesia local, de tal modo que permaneciesen conscientes durante toda la intervención. De ese modo, él podía mover sus electrodos de un punto a otro de la corteza cerebral, observando la influencia de la estimulación eléctrica sobre los movimientos y la conducta de los sujetos. En cientos de operaciones, su equipo recopiló datos que permitieron la localización de diversas funciones sensoriales y motoras en las circunvoluciones pre y postcentrales de la corteza cerebral.

Establecieron de ese modo un mapa cortical continuo, es decir, una franja de tejido nervioso cuyas neuronas, organizadas en el mismo orden espacial de las diferentes partes del cuerpo, controlan los movimientos voluntarios de cada parte. Ese mapa puede representarse también mediante el dibujo de un hombrecillo deformado (el homúnculo motor) cuyos miembros y partes corporales tienen un tamaño y proporciones que, en lugar de corresponderse con los reales, lo hacen con la proporción de corteza cerebral dedicada al movimiento de cada uno de ellos.

Así, en el homúnculo motor las partes del cuerpo con mucha movilidad, como la mano y sus dedos, particularmente el pulgar, presentan un gran tamaño, mientras que otras partes con menor movilidad, como las piernas y pies, son más pequeñas. Un dibujo, en definitiva, que nos muestra las partes del cuerpo con mayor capacidad motora al relacionarse con un mayor control de la corteza cerebral. Más allá de esa franja, se han descubierto otras regiones próximas de la corteza frontal que intervienen en crear las secuencias espacio-temporales de la actividad de las neuronas que permiten realizar movimientos voluntarios complejos.

Pero ese modelo de simplicidad cortical (neuronas particulares controlando los movimientos de miembros particulares del cuerpo), que es el que hemos venido enseñando en universidades y centros de investigación durante muchos años, ha sido progresivamente cuestionado por los resultados de nuevas investigaciones basadas en las modernas tecnologías. En el excelente y detallado trabajo que acaba de publicar la revista científica Nature, un numeroso grupo de investigación de varios centros de EE UU usa técnicas de resonancia magnética funcional de alta precisión para mostrar que, en lugar de ser continuo, el homúnculo motor y clásico se interrumpe con regiones que tienen distinta conectividad, estructura y funciones.

En otras palabras, la corteza cerebral motora se divide en regiones alternadas para distintas funciones. Como hasta ahora, se reconocen bien tres regiones motoras que representan el pie, la mano y la boca, pero entre ellas hay otras tres regiones muy diferentes, llamadas interefectoras, que están funcionalmente interconectadas y acopladas a otro grupo anexo de regiones corticales (red cíngulo-opercular) implicadas en el control mental (preparación e implementación) de las acciones motoras. Estas nuevas regiones descubiertas se observan también en macacos y en niños jóvenes, lo que indica que se trata de una organización primitiva del cerebro conservada en la evolución, que se origina tempranamente en el desarrollo del cerebro infantil.

En definitiva, y tal como podíamos suponer, el control cerebral de los movimientos voluntarios es anatómica y funcionalmente mucho más complejo de lo que hasta hace poco habíamos imaginado. No es tan preciso ni tan continuo y lineal como creíamos; y todavía nos queda mucho por saber hasta tener una película muy detallada de cómo trabaja el cerebro, para que podamos ejecutar las acciones voluntarias que nuestros propósitos requieren.

Materia gris es un espacio que trata de explicar, de forma accesible, cómo el cerebro crea la mente y controla el comportamiento. Los sentidos, las motivaciones y los sentimientos, el sueño, el aprendizaje y la memoria, el lenguaje y la consciencia, al igual que sus principales trastornos, serán analizados en la convicción de que saber cómo funcionan equivale a conocernos mejor e incrementar nuestro bienestar y las relaciones con las demás personas.

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