Neurored 6

NEURO Red Tr a n s m i s i ó n d e i m p u l s o s c u l t u r a l e s

Año 2 - Nro. 6

EL ENIGMA DE LAS NEURONAS ESPEJO Cómo se adquiere la empatía

PARTICIPACIÓN DE LAS NEURONAS ESPEJO EN EL AUTISMO Existiría un déficit del funcionamiento de estas neuronas en pacientes autistas

MUSICOTERAPIA

Una herramienta eficaz en el autismo

EL ENIGMA DE LAS NEURONAS ESPEJO: CÓMO SE ADQUIERE LA EMPATÍA El orgulloso padre contempla enternecido a su primer hijo, que se asomó al mundo hace pocas semanas. El bebé lo está mirando y él, entonces, le sonríe feliz. Descubre que la criatura le devuelve el gesto esbozando una leve sonrisa. Intrigado, le saca la lengua y el bebé, a su vez, intenta asomar la suya. Sus ojos se humedecen de la emoción, ¿es que acaso su hijo es un superdotado?

El episodio que tanto conmueve al flamante padre es uno de los mecanismos más intrigantes y sorprendentes que, en los últimos años, viene revolucionando a las neurociencias: el fenómeno de las neuronas espejo.

Cuando interactúan, los seres humanos emplean el cuerpo para comunicar sus intenciones y sus sentimientos. Los gestos, las expresiones faciales, las posturas corporales y los movimientos de los brazos y las manos son signos sociales, señales de comunicación entre individuos. Cuando nos enfrentamos con otra persona, sin duda observamos su ropa, sus zapatos y la cartera u objeto que lleva consigo. Pero la mayor concentración de la vista es en su rostro y en sus manos.

Al contemplar en el teatro o en la pantalla del cine escenas fuertes y cargadas de sentimientos, experimentamos la misma emoción que los protagonistas. Esto se debe a que las neuronas espejo de nuestro cerebro nos recrean las mismas sensaciones. Al observar a una pareja besándose, las neuronas espejo disparan los mismos estímulos que cuando besamos al ser amado.

Un cambio de paradigma en las relaciones humanas Ante el sufrimiento de una persona, las neuronas espejo ayudan a leer su expresión facial y nos hacen compartir su dolor. Se podría decir que este es el fundamento y la base de la empatía, y posiblemente de la moral, cuyas raíces están instaladas con profundidad en nuestra biología.

Las neuronas espejo son las únicas células del cerebro especializadas para codificar las acciones de otras personas y, también, nuestras propias acciones. Son esenciales para la interacción social. Sin ellas seríamos ciegos a todo tipo de actividad relacionada con el intercambio y, por lo tanto, las intenciones y emociones de las demás personas.

Por primera vez en la historia, las neuronas espejo aportan una explicación neurofisiológica sobre las formas complejas de interacción y de cognición social, un enigma que durante siglos los filósofos trataron de dilucidar sin éxito. El avance de las neurociencias dio la respuesta. Este descubrimiento extraordinario sugiere que la evolución de la especie desarrolló mecanismos que permiten establecer empatía con otras personas con un mínimo de esfuerzo.

Indudablemente que persisten muchos aspectos ignorados o poco conocidos acerca de cómo funcionan e interactúan las neuronas espejo con otras estructuras del sistema nervioso central. A pesar de ello, este hallaz-

Las neuronas espejo son las únicas células del cerebro especializadas para codificar las acciones de otras personas y, también, nuestras propias acciones.

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go se extiende más allá de las neurociencias y penetra en la psicología, las ciencias de la comunicación y la filosofía. Es interesante señalar que, a diferencia de las creencias tradicionales de que el ser humano es esencialmente egoísta, las neuronas espejo demuestran que nuestra naturaleza es sobre todo empática. Esto significa un cambio radical de paradigmas en las relaciones humanas porque establecer el funcionamiento de estas células produce una revolución sobre nuestros conocimientos del comportamiento social y contribuye al gran salto hacia adelante en la evolución de la especie humana. El tema está en plena ebullición y ya se publicaron más de 800 artículos sobre su singular funcionamiento.

El aspecto oscuro de las neuronas espejo No todo en las neuronas espejo es saludable o beneficioso, y pueden surgir complicaciones. La tendencia humana a imitar nos hace vulnerables ante las influencias externas.

Las neuronas espejo también nos hacen proclives a imitar la conducta violenta de otras personas y surge la pregunta de cómo frenar o inhibir la actividad de estas neuronas para no copiar actitudes negativas.

El descubrimiento de las neuronas espejo despertó disquisiciones filosóficas. Si existen células que controlan nuestras acciones y disparan señales cuando vemos los gestos y actitudes de otro, ¿cómo sabemos quién está haciendo la acción, cuáles son las fronteras entre mi persona y la otra?

El segundo aspecto filosófico está relacionado con el libre albedrío. Si nuestra maquinaria neurológica nos hace imitar lo que otros hacen, ¿somos responsables de nuestras propias acciones y cuál es el grado de libertad del que gozamos?

Cómo se descubrieron las neuronas espejo y su ubicación en el cerebro Marco Iacoboni, de la Universidad de California en Los Ángeles, y autor del libro Mirroring People: The Science of How We Connect to Others, es uno de los pioneros en este terreno de las neurociencias. Cuando empezó a investigar las neuronas espejo, su comportamiento le resultó tan sorprendente que, en un principio, pensó que se trataba de artefactos experimentales.

Las neuronas espejo poseen la característica única dentro del sistema nervioso de ser células con la capacidad de emitir señales motoras y recibir impulsos sensoriales, es decir que realizan funciones de observación y de ejecución. El resto de las neuronas posee solo una de las dos funciones.

Fueron descritas por primera vez en 1990 por un grupo de neurofisiólogos que aplicaron electrodos en la zona de la corteza premotora ventral del mono (Macacus rhesus), con el propósito de estudiar neuronas especializadas en el control de los movimientos de la mano y de la boca. Entonces, registraron señales eléctricas provenientes de un grupo de neuronas que se activaron cuando el simio tomó alimentos con la mano. Observaron que ciertas neuronas respondían cuando el mono veía a una persona tomar un alimento y cuando el mismo animal lo aferraba.

Las neuronas espejo fueron inicialmente localizadas en la división rostral de la corteza ventral premotora conocida como “área F5”. Nuevas investigaciones hallaron que estas células también se encontraban en el lóbulo parietal inferior, incluyendo las zonas ventral e intraparietal, la premotora dorsal y en la corteza motora primaria. Por lo tanto, están diseminadas en diversos territorios del sistema nervioso central, pero la mayor parte de las investigaciones se llevaron a cabo en el área F5. El lóbulo parietal inferior recibe fuertes impulsos de la corteza del surco temporal superior, una región que codifica la motilidad biológica y envía señales al área F5.

Los estudios neurofisiológicos y el empleo de las técnicas de imágenes (resonancia magnética funcional [RMf] y tomografía de emisión de positrones) mostraron que los mismos fenómenos de señales y de ubicación de estas neuronas se encuentran en el cerebro humano.

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El concepto de “comprensión de la intención” Las neuronas espejo se asocian con uno de los aspectos más intrigantes del complejo proceso del pensamiento que es la “comprensión de la intención”. Existen dos mecanismos definidos de información que se registran al observar la acción de otra persona.

El primer componente es: ¿qué acción está realizando? El segundo componente es: ¿con qué propósito la hace? Este segundo componente es el más complejo porque las neuronas espejo anticipan el objetivo de la acción. Un ejemplo podría ser el siguiente: en un restaurant, la persona de la mesa vecina saca su billetera. Las neuronas espejo informan al cerebro del acto (intención) e inmediatamente le sugieren a los mecanismos de la cognición que esa persona va a pagar la cuenta de lo que comió. Todo este proceso, que parece elemental y obvio, sería incomprensible sin las neuronas espejo.

Estos mecanismos se comprobaron con grupos de voluntarios sometidos a estudios de imagen de RMf mientras realizaban determinados actos, y se observó que se activaban las neuronas espejo de distinta manera y número a medida que se desarrollaba la acción. El ejemplo sería el siguiente: un sujeto denominado A toma un cigarrillo y, en un segundo acto, agarra un sándwich. En el cerebro del individuo, se activaron las mismas neuronas espejo para la acción de agarrar el cigarrillo o la comida, pero las señales fueron diferentes ante la intención de fumar o de comer. El mismo fenómeno se repite en un observador de la escena o sujeto B. Los resultados mostraron que alrededor de 40 neuronas espejo dispararon señales durante la acción motora, mientras que solo 15 neuronas específicas enviaron señales para informar a los centros de cognición el propósito de cada acción (fumar y comer), antes de que el individuo encienda el cigarrillo o se lleve el alimento a la boca (Figura 1).

Emociones y empatía Premonición Acción de agarrar Son numerosos los estudios que señalaron la un objeto de la acción participación que tienen las neuronas espejo en las emociones y en la empatía. De acuerdo con Sujeto A Acción de cuestionarios autoadministrados, las personas Agarra un cigarrillo (activo) fumar con mayor empatía son las que tienen mayor activación del sistema de neuronas espejo sobre el movimiento de las manos y sobre las emocioAcción de Agarra un sándwich nes. Estos estudios refuerzan aun más el víncucomer lo estrecho que existe entre estas neuronas y la empatía.

Sujeto B El observador Las funciones mediadas por las neuronas espejo (observador) intuye el dependen de la anatomía y de las propiedades objetivo de la fisiológicas de los circuitos de los que forman acción de fumar Se activan y emiten Se activan grupos parte. Se detectaron activaciones emocionales o de comer señales en las mismas diferentes de neuronas y empáticas en los circuitos parieto-premotores neuronas espejo espejo responsables del control de las acciones motoras.

En un experimento con el apoyo de imágenes de Figura 1. La explicación del experimento está RM, se expuso a un grupo de participantes a perdesarrollada en el texto. Elaborado sobre el contenido cibir olores desagradables. Un segundo grupo del artículo de Acharya et al. observaba en una pantalla proyecciones de rostros que hacían gestos de disgusto y desagrado.

Se detectó que la exposición a los olores desagradables activaba en forma específica a la ínsula anterior y al cingulado anterior. En el segundo grupo, la observación de expresiones faciales de disgusto activó el mismo sector de la ínsula anterior. Los mismos resultados se observaron al experimentar dolor y ante la observación de situaciones dolorosas que involucraron a personas amadas por el observador.

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Neuronas espejo y evolución del lenguaje El descubrimiento de las neuronas espejo aportó un respaldo sustancial a la teoría gestual de la etimología del lenguaje. Estas neuronas establecen un contacto directo entre el remitente y el destinatario de un mensaje. Gracias al mecanismo de las neuronas espejo, las acciones realizadas por un individuo se transforman en mensajes comprensibles para un observador sin necesidad de mediación cognitiva. Sobre la base en la que actúan las neuronas espejo y el hecho de que los movimientos gestuales activan la región caudal del área de Broca (giro frontal inferior), los investigadores propusieron que el mecanismo espejo sería la base de la evolución del lenguaje.

Los seres humanos se comunican mediante sonidos; sin embargo, los lenguajes basados en sonidos no constituyen la única forma de comunicación. El otro medio es mediante gestos, y se generó la hipótesis de que el hombre primitivo pasó de los gestos a copiar los sonidos de los animales, es decir, el lenguaje evolucionó a partir de los llamados que los animales hacen entre sí. Esta hipótesis tiene poco sustento, como se puede apreciar en la Tabla 1.

April/May 2006.

• Ferrari PF, Gallese V, Rizzolatti

Tabla 1. Diferencias en el lenguaje entre primates y seres humanos.

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• Iacoboni M. Mirroring people: The new science of how we

Primate

Humano

Las estructuras anatómicas están mediadas por la corteza cingulada y por territorios en el tronco del encéfalo

Los circuitos relacionados con el lenguaje están localizados en la fisura silviana y en el área de Broca

Los llamados están siempre relacionados con conductas emocionales

Están generalmente relacionados con diálogos e intercambio de ideas

En general los llamados no tienen un destinatario identificado

La comunicación es de persona a persona o hacia un grupo definido

connect with others. The Montréal Review, January 2012.

• Keysers C., Kohler E., Umilta M.A., et al. Audiovisual mirror neurons and action recognition.

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El descubrimiento de las neuronas espejo nos revela nuevamente cuánto falta por conocer sobre la estructura y la función del cerebro, sin duda, la maquinaria más compleja del universo.

PARTICIPACIÓN DE LAS NEURONAS ESPEJO EN EL AUTISMO: EXISTIRÍA UN DÉFICIT DEL FUNCIONAMIENTO DE ESTAS NEURONAS EN PACIENTES AUTISTAS La incapacidad de una adecuada comunicación social es uno de los aspectos clave del autismo. Estas personas muestran retardo en la adquisición del lenguaje, con déficits que oscilan desde la ausencia completa de vocabulario hasta la existencia de conocimiento lingüístico adecuado, pero que está asociado a la incapacidad funcional de emplearlo.

Se considera que entre el 30% y el 50% de las personas con autismo nunca llegan a desarrollar un lenguaje funcional. Los casos que logran expresión verbal lo hacen en forma muy limitada. Si el niño con autismo a la edad de 6 años aún carece de lenguaje, es muy escasa la probabilidad de lograrlo, al menos en forma precaria.

El deterioro de la comunicación en el autismo se debería a una falta de comprensión de la mente de los otros, incluyendo sus sentimientos, intenciones y deseos, como distintos de los propios pensamientos, conducta y experiencias. La habilidad de comprensión de la mente se inicia a lo largo del primer año de vida, con el surgimiento de la comunicación intencional, como la atención conjunta (alertar al otro a un estímulo mediante métodos no verbales), que constituye un requisito importante para la interacción social.

En el autismo, la incapacidad para comprender las intenciones y comportamientos de los demás puede contribuir a explicar las alteraciones del lenguaje en estos niños.

La atención hacia las demás personas y al mundo circundante es esencial para el desarrollo del lenguaje y la escasa o nula atención conjunta es el factor pronóstico más importante en la incapacidad de comunicación. Además del déficit de comunicación, el niño con autismo no puede imitar las acciones y los gestos de otras personas, un aspecto que está considerado como un precursor del lenguaje.

Disfunción de las neuronas espejo y déficit de comunicación en el autismo En la última década, algunos investigadores propusieron que la disfunción de las neuronas espejo podría ser la base de las alteraciones de la conducta en el autismo, aunque no la única causa.

Considerando que el sistema de las neuronas espejo incluye la integración sensitivomotora con el lenguaje, su alteración puede estar relacionada con el autismo.

Algunos trabajos emplearon la magnetoencefalografía (MEG) y los electromiogramas (EMG) para determinar la actividad del cerebro y el movimiento de los labios en pacientes con síndrome de Asperger, a quienes se les solicitó que imitaran gestos orofaciales.

En relación con personas normales, los pacientes con autismo tuvieron EMG que duraron el doble. Asimismo, se registró hipoactividad en el área de Broca, que se retrasó entre 45 y 60 milisegundos. Esta hipoactividad en el área de Broca también se registró con la imagen de RM y se observó, además, una relación entre el grado de hipoactividad y la gravedad del autismo.

Otros autores utilizaron estimulación magnética transcraneal del cerebro y comprobaron que el nivel de excitabilidad en la corteza motora primaria durante la observación de acciones era inferior en las personas con autismo en reIación con los controles.

En el autismo, la incapacidad para comprender las intenciones y comportamientos de los demás puede contribuir a explicar las alteraciones del lenguaje en estos niños.

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Además, los estudios de imágenes mostraron una reducción del espesor cortical (menor materia gris) en la región correspondiente a las neuronas espejo, incluyendo el área de Broca, el lóbulo parietal inferior y el surco temporal superior. Es importante señalar que el grado de pérdida de materia gris en estas regiones estaba directamente relacionado con la gravedad del autismo.

El entorno familiar también tiene importancia para activar las neuronas espejo en las personas con autismo. Mediante el empleo del electroencefalograma, se observó que la supresión de las ondas mu de la corteza sensorial y motora aumentó cuando el niño autista observó videos de acciones realizadas por familiares o por él mismo. A diferencia de los pacientes con autismo, los niños con desarrollo cerebral normal muestran supresión de las ondas mu no solo cuando observan situaciones familiares, sino también situaciones de personas desconocidas. Por lo tanto, las neuronas espejo de los niños autistas responden solo a las acciones de personas que les son familiares. Este hallazgo coincide con informes que señalan una mejoría de la comunicación cuando el paciente interactúa con un familiar y destacan la importancia de establecer vínculos afectivos en el tratamiento de estos pacientes.

Todos estos hallazgos respaldan la existencia de una disfunción de las neuronas espejo en el déficit de comportamiento del paciente con autismo. La participación de un sistema sensitivo y motor en el procesamiento del lenguaje está respaldada por los estudios de neuroimágenes que evidenciaron actividad motora durante el habla, junto con datos de comportamiento que muestran modulación del rendimiento motor durante el procesamiento del lenguaje.

Considerando la importancia que pueden tener las neuronas espejo en la comprensión de las acciones y el procesamiento del lenguaje, así como las alteraciones de dichas neuronas y el déficit de comunicación asociado con el autismo, los tratamientos para este trastorno deben estar enfocados a mejorar el funcionamiento de las neuronas espejo. Esto es importante porque, hasta el presente, no existen tratamientos adecuados para este trastorno.

MUSICOTERAPIA: UNA HERRAMIENTA EFICAZ EN EL AUTISMO Está comprobado a través de experiencias en animales y en humanos que las neuronas espejo poseen plasticidad cuando son sometidas a entrenamiento sensitivo y motor. La musicoterapia es un medio posible porque se trata de un estímulo único multimodal que involucra un procesamiento simultáneo visual, auditivo, somatosensorial y motor.

Las técnicas de musicoterapia, que incluyen imitación y sincronización, pueden incorporar regiones del cerebro que se superponen con zonas donde se concentran las neuronas espejo.

En un modelo de actividad para pacientes con autismo llamado Shared Affective Motion Experience, la idea se basa en que la música no es solo percibida como una señal auditiva, sino también como la expresión de una actividad motora. Por lo tanto, este enfoque terapéutico va más allá de la percepción auditiva del sonido musical. En realidad, une la percepción de los sonidos con las acciones.

Desde hace tiempo se sabe que los niños con autismo disfrutan ampliamente el proceso de producir música y de aprenderla. Escuchar música evoca un gran número de sentimientos en estos pacientes, que se caracterizan por la dificultad de procesar las emociones.

Esta respuesta positiva a escuchar y a producir música permite al niño con autismo interactuar con otros, posibilitándoles participar en actividades que pueden facilitar la adquisición de lenguaje social y de habilidad motora.

Los investigadores observaron que las actividades basadas en la música facilitan el empleo de los signos del lenguaje y de otros métodos no verbales de comunicación en niños con autismo. Las instrucciones verbales combinadas con ritmo y melodía, asociadas a la muestra de palabras y objetos, logran mejor retención de las palabras enseñadas en estos pacientes.

La enseñanza realizada a través de la música mostró que les mejora la atención y la comunicación social no verbal. Esta disciplina aún no está sistematizada y se hace necesario estandarizar este tipo de tratamiento, ya que quienes lo realizan utilizan diferentes técnicas y parámetros.

La enseñanza realizada a través de la música mostró que mejora la atención y la comunicación social no verbal.

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Los pacientes con autismo no solo muestran gran interés por la música, sino que también poseen habilidades especiales para percibirla, es decir, mayor memoria para identificar tonos y mayor capacidad para discriminarlos entre sí. En algunos casos, esta habilidad es de características excepcionales.

Los estudios por neuroimágenes reforzaron el valor de la musicoterapia mostrando una superposición entre la música y el estímulo del lenguaje, con especial activación del área de Broca durante las tareas realizadas con música, como el canto y la exposición de imágenes tocando un instrumento. Estos estudios por neuroimágenes mostraron una red de comunicación común entre el lenguaje y el canto.

Pese a tener capacidad reducida o totalmente ausente para hablar, muchos niños autistas pueden cantar e, incluso, reproducir melodías complejas, incluyendo jingles de comerciales que vieron en la televisión.

Desde la perspectiva terapéutica, se puede afirmar que la musicoterapia logra mejorar la capacidad verbal en estos niños debido a la superposición que existe entre el lenguaje y los sistemas del cerebro relacionados con la música.

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