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capítulo

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¿Qué son las neuronas espejo? Premisa El descubrimiento de las neuronas espejo y del sistema espejo en el hombre es el fruto del trabajo realizado en los últimos treinta años por un grupo de investigadores de la Universidad de Parma bajo la coordinación del profesor Giacomo Rizzolatti, al que hay que sumar la contribución de otros científicos italianos e internacionales. El conocimiento derivado de este hallazgo se revela extremadamente eficaz para considerar desde una nueva perspectiva tantos aspectos de nuestra vida. Para contar con una comprensión completa de lo que propone este libro es necesario abordar y aclarar algunos conocimientos científicos básicos, que nos permitan entender mejor de qué estamos hablando y cómo funcionamos. Una vez esbozado el cuadro general de los aspectos esenciales concernientes a las neuronas espejo y al sistema espejo, abordaremos el lado práctico, para mostrar cómo ya desde el nacimiento de cada individuo las neuronas espejo influyen de modo sustancial tanto el proceso formativo y educativo, como la comunicación y las interacciones que el sujeto tendrá a lo largo de su vida. Algunas nociones Antes de todo, ¿qué es una neurona? Es una célula de

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Matteo Rizzato y Davide Donelli nuestro organismo especializada en la transmisión de impulsos desde un lugar a otro del interior de nuestro cuerpo. La neurona puede interactuar con otras neuronas y con células de apoyo para formar lo que llamamos tejido nervioso, es decir, la estructura biológica capaz de comunicar información a distancia. Del mismo modo que la lana entrelazada en un trapo, el tejido nervioso es un denso retículo de neuronas donde, a través de la propagación de impulsos eléctricos y la liberación de sustancias llamadas neurotransmisores, es posible la comunicación de un lugar a otro de nuestro cuerpo. El tejido nervioso se organiza a su vez en un sistema nervioso que en el hombre se suele describir en dos partes: un sistema nervioso central, formado por el encéfalo3 y la médula espinal, cuidadosamente protegidos por el cráneo y la columna vertebral; y un sistema nervioso periférico, formado por los ganglios, plexos y nervios que se difunden por todo el cuerpo. Imaginad un país enorme, con ciudades grandes, pequeñas, muy pequeñas, y una única capital: para poder comunicarse entre sí necesitan carreteras, y de algún modo todas deben poder comunicarse con la capital. De igual modo, el sistema nervioso periférico conecta todas las «ciudades» de nuestro cuerpo (órganos, piel, sentidos, músculos, huesos, etc.) con la capital, que es el sistema nervioso central. La principal característica de la neurona es la excitabilidad eléctrica, es decir, la capacidad de generar un impulso eléctrico como respuesta a un estímulo. Este impulso (llamado potencial de acción) se propaga por toda la neurona transmitiendo una unidad de información de un extremo al otro. La cantidad de impulsos transmitidos en una determinada unidad de tiempo establece la intensidad del mensaje: si recibo un estímulo débil en la mejilla, las neuronas táctiles que se encuentran en la piel transmiten pocos impulsos por segundo; si recibo un estímulo fuerte, las neuronas transmi3 O cerebro, la parte del sistema nervioso central contenida en el cráneo.

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¿Qué son las neuronas espejo? ten muchos impulsos por segundo. En ambos casos siempre según la misma modalidad, es decir, un estímulo táctil. Esta excitabilidad se encuentra en la base del mecanismo de comunicación entre neuronas. Pero, ¿cómo se manifiesta en detalle? Para entenderlo debemos conocer mejor la estructura común de estas células extraordinarias. Por eso ahora nos adentraremos en detalle para indicar las características más esenciales. La neurona está formada por un cuerpo celular, un axón y diferentes dendritas (fig. 1). • El cuerpo celular es la parte central de la neurona y contiene todas las estructuras indispensables para la vida de la célula y para el correcto desarrollo de su función. • El axón es una prolongación larga y fina que parte del cuerpo celular y también puede ser muy largo respecto a la dimensión de la célula. Se caracteriza por una parte terminal ramificada en «botones» que entran en contacto con otras neuronas o con células de otro tipo. Es la parte de la neurona que manda la información a las demás neuronas o a células que desempeñan una tarea a la señal de la neurona (como, por ejemplo, una célula muscular). • Las dendritas son prolongaciones muy ramificadas, similares a las raíces de un árbol, pegadas al cuerpo celular. Mucho más cortas en relación con el axón, pueden entrar en contacto con los botones terminales de los axones de otras neuronas, con otras neuronas directamente, o constituir las terminaciones sensitivas primarias (esas terminaciones de donde salen los estímulos sensitivos como el tacto, el dolor, la vista, etc.). Es la parte que recibe la información procedente de otras neuronas o del entorno. Cuando una neurona es estimulada respecto a su dendrita, el cuerpo celular se excita y produce un impulso eléctrico que «se dispara»4 a través del axón. 4 «Dispararse» es un término empleado por los científicos, del inglés fire.

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sinapsis

dendritas

cuerpo celular

potencial de acción axón neurotransmisores

receptores botones sinápticos

Fig. 1: Esquema de la estructura de una neurona. La neurona recibe impulsos de otras neuronas, estableciendo con ellas una sinapsis. En la parte superior de la imagen se puede ver cómo dos axones de otras neuronas establecen sinapsis a nivel de las dendritas y del cuerpo celular. La neurona puede a su vez «disparar», es decir, emitir un potencial de acción propagándolo por su axón. En la lupa se observa el detalle de una sinapsis en la que los neurotransmisores, protegidos dentro de pequeñas vesículas en el botón sináptico, se liberan bajo la acción del potencial electro en el espacio intersináptico, para luego conectarse con los receptores específicos localizados en la célula de destino.

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¿Qué son las neuronas espejo? La comunicación entre neuronas y neuronas se produce en la sinapsis, que son regiones formadas por los botones terminales de la primera neurona, las dendritas de la segunda y del espacio que las separa. Cuando el impulso eléctrico alcanza el botón terminal, provoca la liberación de sustancias químicas llamadas neurotransmisores. Estas, difundiéndose a través del espacio de la sinapsis, llegan a la superficie de la neurona de destino y aquí encuentran receptores específicos con los que pueden combinarse exactamente como una llave en una cerradura. En este punto, los receptores, estimulados por el neurotransmisor, pueden provocar la producción de un nuevo impulso eléctrico en la neurona destinataria, y así sucesivamente. Mediante este mecanismo, un estímulo procedente de la punta de nuestro dedo gordo del pie puede llegar hasta nuestro cerebro, y allí puede interpretarse pasando a través de complejos circuitos compuestos por un gran número de neuronas. Sin embargo, ello no es suficiente para explicarnos cómo pueden producirse las capacidades extraordinarias que experimentamos en nosotros, como el movimiento, los pensamientos, las emociones, las sensaciones. Lo que las hace posible es la interacción entre los cientos de miles de millones de pequeñas neuronas que poseemos. De hecho, mediante la cooperación organizada de todas estas células, se producen propiedades emergentes (es decir, no se aprecian en una sola neurona) que permiten la expresión de funciones precisas y complejas. En la práctica, pocas neuronas son incapaces de producir funciones complejas, pero cientos de miles de millones, cooperando, pueden dar lugar a todas las capacidades típicas de un cerebro humano. Nuestro cerebro es un órgano extremadamente complejo, y de ello no cabe la menor duda. No conocemos aún todas sus funciones y mecanismos; por suerte, vivimos en una época en la que ya se han hecho grandes descubrimientos, y a diario se recaban nuevos datos que nos permiten una continua reinterpretación de su increíble funcionamiento. 13

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Matteo Rizzato y Davide Donelli Hoy sabemos que a cada parte de nuestro cerebro le competen principalmente determinadas tareas; su complejidad general sin embargo es tan elevada que no es posible establecer con precisión si un área está destinada a una sola y única función, o si participa en el «equipo» que trabaja en funciones más complejas. De hecho, parece que las distintas partes del cerebro, si bien gobiernan fundamentalmente determinadas funciones, están en realidad implicadas en muchas otras también. O sea, no nos encontramos frente a un mecanismo tan sencillo como el motor de una moto, donde podemos desmontar las distintas partes y reconocer una función concreta y única para cada una (cilindro, carburador, transmisión, etc.), sino ante una compleja realidad donde cada parte contribuye al trabajo de las demás. Dicho lo cual, la anatomía humana clasifica el encéfalo5 en varias partes principales, de las que se han reconocido las funciones predominantes (fig. 2): • tronco encefálico, donde la información elaborada desciende hasta la médula espinal y de ahí al cuerpo, o por la médula espinal ascienden hasta los centros superiores. Aquí se determina el ritmo respiratorio y cardíaco; • cerebelo, donde se controlan el equilibrio, la postura, la coordinación de los movimientos y el tono muscular. Esta área del cerebro colabora en procesos emotivos y cognitivos (de elaboración del pensamiento); • diencéfalo, formado principalmente por el tálamo y el hipotálamo6. El tálamo recibe la información sensitiva 5 La parte de nuestro organismo que se alberga por completo en el cráneo. Junto a la médula espinal, ubicada en la columna vertebral, constituye el sistema nervioso central. Lo que comúnmente llamamos «cerebro», refiriéndonos al encéfalo, es en realidad una parte de este último. 6 A los que se suman el subtálamo, el metatálamo y el hepitálamo. El hepitálamo puede equipararse con la glándula epífisis, muy importante en la regulación de diferentes procesos entre los que se encuentra el horario de sueño.

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¿Qué son las neuronas espejo? de la médula espinal y del tronco encefálico y la envía a las partes superiores. El hipotálamo es la sede de la regulación del hambre, la sed, la temperatura corporal, la presión arterial, la frecuencia cardiaca, el horario de sueño y la actividad de la mayor parte de las glándulas endocrinas; • telencéfalo, que se divide en dos hemisferios conectados en medio del cuerpo calloso. La parte más superficial, la corteza cerebral, se pliega sobre sí misma en las llamadas circunvoluciones cerebrales, separadas por surcos. Esta es la sede de la percepción de los estímulos sensitivos, del control de la actividad motora, y de todas las demás funciones superiores del hombre, entre ellas el lenguaje, las emociones, la memorización y las capacidades lógicas. telencéfalo diencéfalo cerebelo tronco encefálico

ganglios nerviosos

médula espinal nervios

Fig. 2: Esquema de las principales partes del sistema nervioso humano.

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Fig. 3: Representación de la subdivisión de la corteza cerebral según Brodmann: a cada parte le corresponden funciones especiales. Como puede verse, el total de áreas es de 52.

En esta zona del cerebro es donde se desarrolla la mayoría de los procesos característicos de las neuronas espejo y del mecanismo espejo. En especial, la corteza cerebral es el campo más amplio de investigación sobre las neuronas espejo, y por este motivo debemos profundizar un poco más en algunos de sus aspectos. A principios del siglo XX, un científico alemán, Korbinian Brodmann (1868-1918), clasificó la corteza cerebral subdividiéndola topográficamente en 52 áreas (fig. 3) que fueron identificadas analizando qué tipo de células predominaban en una región frente a otra. 16

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¿Qué son las neuronas espejo? Se pensó que a cada zona le correspondía una función específica, y pronto se hizo evidente que, igual que ocurre para todo el cerebro, también en la corteza cerebral las distintas áreas colaboran de forma estrecha unas con otras. Por lo tanto, no es posible hacer una clasificación precisa y rígida de las funciones de las distintas áreas, pero de todas formas se reconoce la presencia de una o más funciones predominantes. Las áreas pueden dividirse en tres categorías principales, es decir, áreas sensitivas, áreas motoras y áreas asociativas: las áreas sensitivas reciben los estímulos sensitivos y les atribuyen un significado; las áreas motoras dan origen a los movimientos o regulan sus procesos; las áreas asociativas son la central de las elaboraciones encaminadas a la interpretación de la realidad, a la codificación de las respuestas a los estímulos, del lenguaje y de los aspectos emotivos, a la memorización de los esquemas motores, y, por último, en las que tienen lugar las capacidades comunicativas e imitadoras, las lógicas, y todas las llamadas funciones superiores del ser humano. Cómo funcionamos Ya que hemos tratado (aunque de forma somera) las nociones básicas, podemos profundizar en esos mecanismos de nuestro cerebro cuyo conocimiento es necesario para comenzar a comprender las neuronas espejo y el sistema espejo. Hay que señalar que este particular tipo de neuronas se descubrió por primera vez durante el estudio de las áreas del cerebro que gobiernan la capacidad de moverse, las cuales, operando juntas, forman el sistema motor. Por ello, nos viene muy bien conocer cómo se origina nuestro comportamiento motor, y cómo ha cambiado su comprensión a raíz de los estudios del grupo de la Universidad de Parma. Tradicionalmente se describen nuestros movimientos como el resultado del trabajo de tres unidades principa17

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Matteo Rizzato y Davide Donelli les situadas en la corteza cerebral: las áreas sensitivas, algunas áreas asociativas y las áreas motoras primaria y secundaria. De acuerdo con este modelo, cada unidad constituye un «cajón» de elaboración, y el movimiento es el resultado del paso de la información por el primero al segundo cajón, del segundo al tercero, y del tercero a ser ejecutada. Para ser más precisos, los estímulos (procedentes del exterior, de naturaleza visual, auditiva o somática7, etc.) son recabados en las áreas sensitivas y son transformados en percepciones de algunas áreas asociativas, tras lo cual se formula una respuesta motora a ellos por otras áreas asociativas. Por último, el cuerpo realiza los movimientos de respuesta dirigido por las áreas motoras. Según este modelo, nuestro cerebro por tanto produciría el movimiento gracias a un proceso de tipo «perciboelaboro-ejecuto», resultado del trabajo de las tres unidades sensitiva, asociativa y motora (fig. 4), cada una de las cuales tendría su propio papel específico y operaría de forma distinta de las otras; la información se elaboraría basándose en códigos diferentes y no compatibles, casi como si cada una de estas unidades hablase un lenguaje propio. En este sentido, las áreas asociativas tendrían la función de «traductoras», es decir, las que median entre la percepción de la realidad externa y la ejecución de una respuesta traduciendo el sentido de nuestras percepciones en movimientos significativos. Nuestro cerebro, en definitiva, actuaría justo como un proceso en serie, o una cadena de montaje. Por ejemplo, estamos en la cocina y vemos un vaso de agua. La información llega al primer cajón y en nuestra mente forma la percepción de la cocina y del vaso de agua; la percepción es elaborada por el segundo cajón, que añade la información «tengo sed» y codifica «beber el vaso de agua»; la codificación de «beber el vaso de agua» 7 Es decir, el tacto, la presión, la temperatura, el dolor, el picor, la propiocepción y la tensión muscular.

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Yo soy tu espejo - Neuronas espejo y empatía  

M.Rizzato y D.Donelli - BlossomingBooks

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