De la frenología a la localización de la función cerebral
La frenología fue fundada por el gran anatomista Franz Joseph Gall, quien declaró que formuló sus ideas por primera vez a los nueve años de edad. Cuando era un escolar, Gall habría notado que un compañero de clase con una memoria superior para las palabras también tenía ojos saltones, y creía que las dos características aparecían juntas en otras personas. “Aunque no tenía conocimiento preliminar, me capturó la idea de que los ojos así eran la marca de una excelente memoria”, escribió.
| Con el tiempo, sin embargo, comenzaron a surgir pruebas de que la corteza es de hecho muy plástica, y que esta llamada organización modular no está grabada en piedra. |
“Más tarde... me dije a mí mismo; si la memoria se muestra por una característica física, ¿por qué no otras características? Y esto me dio el primer incentivo para todas mis investigaciones”.
Gall comenzó a dar conferencias sobre frenología en 1796, un año después de graduarse de la escuela de medicina, y publicó su teoría por primera vez en 1808. Llegó a creer que la región sobre los ojos estaba dedicada a la “facultad de atención y distinción de palabras, recuerdos de palabras o memoria verbal”. Más tarde, documentó los casos de dos hombres que no podían recordar los nombres de familiares y amigos como resultado de heridas de espada sobre el ojo, lo que tomó como confirmación de las primeras observaciones que había hecho en la escuela.
Él creía que la “destructividad” reside sobre la oreja, porque esta región era prominente en otro alumno que conocía, que era “aficionado a torturar animales”, y en un boticario que se convirtió en verdugo. Localizó “adquisición” en otra región un poco más atrás, porque esa región parecía ser desproporcionadamente grande en los carteristas que había conocido; e “idealidad” en una región que él consideraba prominente en las estatuas de poetas, escritores y otros grandes pensadores, el área de la cabeza que rozaban mientras escribían.
Gall recolectó unos 400 cráneos a lo largo de su carrera, incluidos los de intelectuales públicos y psicópatas, y su teoría se basó casi exclusivamente en las mediciones que tomó de ellos. En general, afirmó haber localizado 27 facultades mentales, y argumentó que 19 de ellas, incluido el coraje y los sentidos del espacio y el color, también podían demostrarse en animales, mientras que otras, como la sabiduría, la pasión y el sentido de la sátira, eran exclusivos de los humanos.
Aunque se enfrentaron a críticas todo el tiempo, los frenólogos continuaron siendo influyentes hasta mediados del siglo XIX. Sin embargo, sus métodos fueron desacreditados finalmente como no científicos: Gall y sus colegas habían “seleccionado” sus pruebas, descartando las que eran inconsistentes con su teoría, y así, en la década de 1870, la teoría de localización se había aceptado ampliamente, en gran medida como resultado de investigaciones clínicas en pacientes con daño cerebral.
En 1861, un médico francés llamado Pierre Paul Broca describió a un puñado de pacientes con accidente cerebrovascular que habían ingresado en el hospital donde trabajaba, todos los cuales habían perdido la capacidad de hablar. Tras su muerte, Broca examinó sus cerebros y notó que todos estaban dañados en la misma región del lóbulo frontal izquierdo. Diez años más tarde, el patólogo alemán Karl Wernicke describió a otro grupo de pacientes con accidente cerebrovascular, que habían perdido la capacidad de comprender el lenguaje hablado debido al daño que afectaba a una región del lóbulo temporal izquierdo.
Otros encontraron aún más evidencia de la localización de la función cerebral. En particular, los fisiólogos Gustav Fritz y Eduard Hitzig estimularon eléctricamente y destruyeron selectivamente partes del cerebro de los animales; al hacerlo, localizaron la corteza motora primaria en el giro precentral, y confirmaron que esta tira de tejido cerebral en cada hemisferio controla los movimientos del lado opuesto del cuerpo. Pero fue en gran parte debido al trabajo de Broca que la teoría de localización cortical ganó una amplia aceptación.1
Los cartógrafos del cerebro
En el momento en que nació la neurociencia moderna a comienzos del siglo XX, la idea de que la corteza cerebral está compuesta de regiones anatómicas discretas con funciones especializadas ya estaba firmemente establecida. Aun así, surgieron más pruebas a principios del siglo XX, por lo que el concepto se afianzó aún más.
Alrededor de este tiempo, un neuroanatomista alemán llamado Korbinian Brodmann comenzó a examinar la estructura microscópica del cerebro humano y notó que podía distinguir entre diferentes partes de acuerdo con la organización de las células en cada una. Sobre esta base, Brodmann dividió la corteza cerebral en 52 regiones y asignó un número a cada una. El sistema de clasificación neuroanatómica de Brodmann todavía se utiliza en la actualidad: las áreas 1, 2 y 3 de Brodmann constituyen la corteza somatosensorial primaria, que se encuentra en el giro postcentral y recibe información táctil de la superficie de la piel; el área 4 de Brodmann es la corteza motora primaria; y el área 17 de Brodmann es la corteza visual primaria.
En la década de 1920, el neurocirujano canadiense Wilder Penfield fue pionero en una técnica para estimular eléctricamente los cerebros de pacientes con epilepsia consciente, a fin de determinar la ubicación del tejido cerebral anormal que causa sus ataques. La epilepsia generalmente se puede tratar eficazmente con medicamentos anticonvulsivos, pero para una minoría de los pacientes que no responden a las drogas, la cirugía se puede realizar como último recurso, para eliminar el tejido anormal y aliviar las convulsiones debilitantes.
El cerebro es un órgano extremadamente complejo, y la neurocirugía siempre corre el riesgo de causar daños colaterales en áreas involucradas en funciones importantes como el lenguaje y el movimiento. Para evitar tal daño, Penfield mantuvo deliberadamente a sus pacientes conscientes mientras estimulaba eléctricamente la corteza, para que pudieran informarle de sus experiencias. Cuando estimuló el giro postcentral, los pacientes describieron sentir una sensación táctil en alguna parte de su cuerpo, mientras que la estimulación del giro precentral causó que los músculos en la parte correspondiente del cuerpo se contrajeran; y la estimulación de partes del lóbulo frontal izquierdo interfirió con la capacidad de hablar. De esta manera, pudo delinear los límites del tejido anormal y eliminarlo sin infligir daño en el tejido circundante.
Penfield operó a aproximadamente 400 pacientes y, en el proceso, asignó las áreas motoras primarias y somatosensoriales a los giros precentral y postcentral, respectivamente. Descubrió que ambas tiras de tejido cerebral están organizadas topográficamente, de modo que las partes adyacentes del cuerpo están representadas en regiones adyacentes de tejido cerebral (con algunas excepciones menores); y que no todas las partes del cuerpo están representadas por igual en el cerebro: la gran mayoría de las cortezas motoras y somatosensoriales primarias están dedicadas a la cara y las manos, que son las partes más articulables y sensibles del cuerpo.
Penfield resumió estos importantes descubrimientos en diagramas de homúnculo (“hombre pequeño”) elaborados por su secretaria. Estos dibujos ilustraban la organización de las cortezas motoras y somatosensoriales primarias y la proporción de sus tejidos dedicados a cada parte del cuerpo, y posteriormente se adaptaron a modelos tridimensionales bien conocidos.2
Sustitución sensorial
La evidencia preliminar de que esta localización de la función cerebral no es fija provino de estudios realizados a fines de la década de 1960 por Paul Bach-y-Rita, quien construyó un dispositivo que permitía a las personas ciegas “ver” con su sentido del tacto. El dispositivo consistía en una silla de dentista modificada, equipada con 400 estimuladores dispuestos en una matriz de 20 x 20 en el respaldo, y conectada a una cámara de video grande situada detrás de ella en un gran trípode. Bach-y-Rita reclutó a un grupo de personas ciegas para probar el aparato, incluido un psicólogo que había perdido la vista a la edad de cuatro