Al lanzar una descarga de luz en el cerebro de los ratones, los científicos hicieron que establecieran un vínculo

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Los ratones establecen vínculos después de que los científicos manipulan las luces implantadas en su cerebro (Universidad de Northwestern vía The New York Times)
Los ratones establecen vínculos después de que los científicos manipulan las luces implantadas en su cerebro (Universidad de Northwestern vía The New York Times)

Una noche de marzo de 2020, justo antes de que la pandemia por el coronavirus hiciera que todo el país se detuviera, Mingzheng Wu, estudiante de posgrado en la Universidad de Northwestern, puso dos ratones macho dentro de una jaula y observó cómo exploraban su nueva y modesta morada: olían, escarbaban y peleaban un poco.

Luego de oprimir unas cuantas teclas de una computadora que estaba cerca, Wu encendió una luz azul implantada en la parte frontal del cerebro de cada ratón. Esa luz accionó una pequeña porción de la corteza cerebral, lo cual estimuló a las neuronas de esa zona para que se activaran.

Wu les lanzó la descarga a los dos ratones al mismo tiempo y con la misma frecuencia rápida, lo que, de manera literal, puso esa parte de su cerebro en sincronía. Parece que cualquier animadversión entre las dos criaturas desapareció en cuestión de uno o dos minutos y ahora se abrazaban como dos amigos que no se habían visto en mucho tiempo.

“Después de unos cuantos minutos, vimos que los ratones realmente se quedaron juntos y uno de ellos acicalaba al otro”, comentó Wu, quien trabaja en el laboratorio de neurobiología de Yevgenia Kozorovitskiy.

Wu y sus colegas volvieron a realizar el experimento, pero ahora descargaron la corriente en la corteza de cada animal a diferentes frecuencias. Esta vez, los ratones mostraron un deseo mucho menos fuerte de establecer un vínculo.

Este experimento, publicado el mes pasado en la revista Nature Neuroscience, fue posible gracias a una impresionante tecnología nueva que no utiliza cables y que permite que los científicos observen —y manipulen— el cerebro de varios animales, mientras interactúan unos con otros.

'No participa la telepatía'

Un dispositivo optogenético usa una luz led diminuta que ha sido implantada en el cerebro del animal con el fin de activar pequeños grupos de neuronas. (Universidad de Northwestern vía The New York Times)
Un dispositivo optogenético usa una luz led diminuta que ha sido implantada en el cerebro del animal con el fin de activar pequeños grupos de neuronas. (Universidad de Northwestern vía The New York Times)

Cuando en la década del año 2000 surgió la investigación sobre la denominada sincronía intercerebral, algunos científicos la tacharon de parapsicología, un campo truculento de los años sesenta y setenta del siglo pasado que sostenía tener pruebas de la existencia de fantasmas, del más allá y de otras fascinaciones de lo paranormal.

En 1965, por ejemplo, dos oftalmólogos publicaron en la prestigiosa revista Science un estudio disparatado de quince pares de gemelos idénticos. Les pusieron a cada gemelo electrodos sobre el cuero cabelludo, lo metieron en una habitación diferente y le pidieron que parpadeara cuando se le indicara. Según el estudio, en dos de estas parejas, un gemelo mostró patrones característicos de actividad cerebral mientras su hermano estaba parpadeando en la otra habitación. Los médicos le llamaron “inducción extrasensorial”.

“Este artículo es hilarante”, comentó Guillaume Dumas, un psicólogo social en la Universidad de Montreal que, durante más de una década, ha estudiado la sincronía de un cerebro con otro. En esa época lejana, señaló, “había muchos artículos que llegaban a conclusiones cuestionables en términos metodológicos y que, según ellos, demostraban una sincronía intercerebral con dos personas”.

No obstante, desde entonces, en muchos estudios válidos, empezando por uno de 2002 que describía cómo recabar datos de manera simultánea de dos escáneres cerebrales y fusionarlos mientras dos personas jugaban un juego de competencia, se ha descubierto que durante las interacciones humanas aparece una sincronía cerebral. En un artículo de Science de 2005, esta técnica de “hiperescaneo” mostró que existían correlaciones en la actividad del cerebro de dos personas cuando estas jugaban un juego que se basaba en la confianza.

En 2010, Dumas colocó electrodos sobre el cuero cabelludo de dos personas y descubrió que cuando imitaban de manera espontánea los movimientos de sus manos, sus cerebros mostraban patrones de ondas acoplados. Es importante señalar que no había ningún metrónomo externo —como música o algún juego de toma de turnos— que estimulara a este par de personas a “sincronizarse”; esto ocurrió de modo natural en el transcurso de su interacción social.

“Aquí no participa la telepatía ni nada fantasmagórico”, señaló Dumas. Es complicado interactuar con alguien porque se requiere un ciclo continuo de retroalimentación de la atención, la predicción y la reacción. Es lógico que el cerebro tenga algún modo de esquematizar de manera simultánea ambas partes de esa interacción —tanto tus comportamientos como los de la otra persona— a pesar de que los científicos todavía saben muy poco acerca de cómo sucede.

Investigaciones posteriores mostraron que la sincronía del cerebro dependía de la relación social de las dos personas. Por ejemplo, parece que los extraños y las parejas tienen niveles diferentes de sincronía cerebral. En otro estudio, se descubrió una mayor sincronía cerebral entre un líder y un seguidor que entre dos seguidores.

La manipulación de los ratones

Los científicos de la Universidad de Northwestern que realizaron el nuevo estudio publicado en Nature Neuroscience conocían estos experimentos animales y humanos sobre la sincronía intercerebral. “Parecía interesante y un poco extraño”, señaló Kozorovitskiy. Pensó que este fenómeno se podía investigar mejor con una herramienta nueva que habían desarrollado para manipular el cerebro —y las actividades— de los animales.

Su herramienta está relacionada con la optogenética, una técnica que usa una luz led diminuta que ha sido implantada en el cerebro del animal con el fin de activar pequeños grupos de neuronas. (Para que las neuronas de estudio respondan, primero se les inserta un gen derivado de las algas que codifica una proteína sensible a la luz).

Sin embargo, a lo largo de la historia, ha sido difícil el estudio del comportamiento social mediante la optogenética debido a que la fuente de luz casi siempre se adhería a la cabeza del animal a través de cables de fibra óptica, los cuales interferían con el comportamiento normal del animal. Así que John Rogers, un ingeniero biomédico de la Universidad de Northwestern que se especializa en bioelectrónica, desarrolló diminutos dispositivos inalámbricos que, una vez implantados, pueden ser controlados a distancia por una computadora cercana.

“Debido a que todo está implantado, los ratones se pueden comportar de manera natural e interactuar a nivel social unos con otros”, comentó Rogers. “No hay cables que se enreden ni nada montado sobre la cabeza” que los ratones quieran roer.

Esta herramienta también permitió a los investigadores controlar de manera independiente varios dispositivos —y varios animales— al mismo tiempo. Rogers y Kozorovitskiy comenzaron a buscar una manera de probarlo. Kozorovitskiy había visto el estudio de Cell que mostraba que los ratones que interactúan generan sincronías en la corteza prefrontal medial. Pensó que tal vez el dispositivo optogenético podría probar la relación inversa: ¿dos animales se volverían más sociables si sus cerebros estaban sincronizados?

La respuesta fue que sí, como descubrió Wu esa noche de marzo de 2020. Los resultados podrían indicar que la sincronía cerebral es un estimulante causal de la conducta social y más que solo un subproducto de los cerebros que realizan actividades similares, o tienen pensamientos similares, en un entorno compartido.

“No quiero parecer demasiado prescriptiva ni fantasiosa al respecto, pero el abanico de la sociabilidad del ser humano es muy amplio y quizás exista un subconjunto de personas que no tendrían inconveniente en que influyeran sobre su nivel de sociabilidad, si esto fuera posible”, comentó Kozorovitskiy al señalar que muchos de nosotros ya lo hacemos cada vez que nos encontramos con amigos en el bar.

Sin embargo, afirmó, “no podemos ni siquiera comenzar a pensar en ese tipo de experimentos en un contexto clínico hasta que entendamos mucho mejor qué es lo que ocurre”.

This article originally appeared in The New York Times.

© 2021 The New York Times Company