En el cerebro humano las neuronas charlan entre sí frenéticamente a través del centenar de billones de cables que las mantienen conectadas. Y lo hacen en secuencias de impulsos eléctricos, la lengua franca del sistema nervioso. Pero cuando la gente duerme a pierna suelta las regiones cerebrales superiores, que durante la vigilia mantienen un intenso diálogo neuronal, pierden aparentemente su habilidad para comunicarse efectivamente, lo que hace que la conciencia se atenúe. Desde hace años, Giulio Tononi estudia las causas de este apagón mental.
Este profesor de Psiquiatría y sus colegas de la Universidad de Wisconsin-Madison (EEUU) se zambullen en los cerebros dormidos con la ayuda de la más moderna tecnología de exploración médica y graban los murmullos y silencios neuronales que acontecen cuando cerramos los ojos. Sus exploraciones oníricas acaban de dar su primer fruto. Tononi ha descubierto que la atenuación de la conciencia durante el sueño profundo sucede porque las diferentes regiones de la corteza cerebral –el casquete pensante que envuelve las estructuras más primitivas del cerebro– que median en la percepción, los pensamientos y las acciones se quedan funcionalmente desconectadas.
Dichos investigadores han constatado esta interrupción tras enviar pulsos magnéticos directamente a determinadas regiones del cerebro. Los pulsos provocan una respuesta quimicoeléctrica inmediata en las neuronas que viaja a una velocidad endiablada por las fibras nerviosas hasta su destino final. Pero esto sólo es así cuando estamos despiertos, porque cuando dormimos profundamente la misma respuesta se apaga y jamás llega a su destino. En palabras de Tononi, cuando la conciencia se atenúa "el cerebro se fractura en pequeñas islas que quedan incomunicadas entre sí".
La observación de estos investigadores no es un asunto baladí, ya que proporciona por primera vez pistas coherentes sobre cómo el cerebro altera nuestro estado de conciencia durante el sueño. Un arcano todavía sin dilucidar y que seguramente permanecerá en la oscuridad durante muchos años es el de la naturaleza y relación entre la mente y el cerebro, el soma y la psique. Ni menos intrigante es la forma en que el cerebro mantiene y altera los diferentes estados mentales. Para Tononi, uno de los pocos científicos que explotan las fronteras de la conciencia, el pensamiento consciente depende de la habilidad del cerebro para integrar la información.
"El sueño es la alteración de la conciencia más familiar. Nos sucede a todos cada noche", comenta este psiquiatra. De hecho, el sueño se define, desde el plano de la conducta, como la suspensión de la conciencia normal. Es más, los científicos saben que las personas que son despertadas en las primeras horas de la noche normalmente muestran poca o ninguna experiencia consciente, mientras que si son desveladas más tarde, sobre todo en las primeras horas del amanecer, recuerdan sueños vividos con gran intensidad. "Esto indica que las últimos estadios del sueño pueden asociarse con la experiencia consciente", explica Tononi. Pero ¿por qué la conciencia se relaja en las primeras horas de sueño? "No podemos decir que la conciencia decaiga porque el cerebro se apague. Éste no es el caso. Desde hace tiempo, los científicos saben que el cerebro permanece activo mientras dormimos", comenta el psiquiatra. Cabe, pues, preguntarse quién es el responsable de esta alteración de la conciencia.
Para intentar responder a esta cuestión los investigadores de la Universidad
de Wisconsin-Madison han echado mano de la estimulación magnética transcraneal, un sistema de exploración médica no invasivo que permite acceder a áreas muy delimitadas de la masa encefálica. La máquina genera campos magnéticos que atraviesan los tejidos de la cabeza –piel, hueso y meninges– para convertirse en impulsos eléctricos al contactar con el tejido neuronal. Para registrar la respuesta del cerebro a estos pulsos externos los investigadores colocan a los voluntarios unos cascos tachonados en su interior de electrodos.
De este modo, el equipo de Tononi ha explorado los cerebros de personas despiertas cuando duermen. En los sujetos en estado de vigilia la estimulación magnética provoca una clara respuesta. "El cerebro reacciona de una forma potente y específica", explica el profesor. Y añade: "Ocurre un conjunto de activaciones muy interesantes en lugares distantes de la corteza cerebral. Sin embargo, durante el sueño temprano la respuesta es muy tenue y no se propaga con el mismo vigor. No va a parar a ningún lado". Los resultados de este insólito ensayo, que aparecen publicados en la revista Science, sustentan la idea de que el nivel de conciencia depende de la habilidad del cerebro para integrar información. En otras palabras, la consciencia descansa sobre la habilidad de varias áreas cerebrales para charlar entre sí. El nuevo reto para los científicos está en revelar cuáles.
La estimulación magnética transversal es una opción. "Lo que hacemos esencialmente es activar un área encefálica y seguir su respuesta. Podemos hacerlo en cualquier parte del cerebro. Al estimular un punto cerebral, éste responde enviando una señal a través de los axones –las fibras nerviosas– hasta otras regiones del cerebro. Paralelamente, podemos grabar cuál es la respuesta del resto de la masa cerebral".
Tononi, en su papel de un Freddy Kruger bonachón, se introduce en nuestros sueños cuando dormimos para descubrir los secretos de la conciencia. A pesar de un esfuerzo intelectual considerable, persiste una profunda incertidumbre sobre la definición de la conciencia, sus raíces evolutivas y su relación con los pernos y tuercas que engranan la función de nuestro cerebro, la estructura más compleja del universo.