Walderhaug y colaboradores (2007) buscaron investigar el rol de la serotonina en la regulación del estado de ánimo y de la impulsividad.  Existía evidencia previa del rol de la serotonina en estos dos aspectos.  En el estudio buscaban ver si hombres y mujeres sanos reaccionaban de manera diferente en medidas de estado de ánimo y de impulsividad cuando los niveles de serotonina en el cerebro se disminuían.  Esperaban que las mujeres reportaran una disminución de su estado de ánimo mientras que los hombres adoptaran un estilo de respuesta impulsiva.

Ellos llevaron a cabo un estudio en participantes sanos usando la técnica de depleción aguda de triptófano (DAT), para lo cual se administró una bebida que contiene una mezcla de aminoácidos que no contiene triptófano.  Al grupo de control se le dio una bebida con una mezcla de aminoácidos similar, pero a la cual se le añadió triptófano.  La técnica de DAT lleva a una disminución de los niveles de serotonina en el cerebro.  La serotonina es un neurotransmisor que, aunque se produce en el intestino, no puede pasar la barrera hematoencefálica.  Por lo tanto, también tiene que elaborarse en el cerebro, requiriendo de triptófano, aminoácido esencial para su producción.

Crocket y colaboradores (2010) investigaron el efecto de la serotonina en el comportamiento prosocial.  La serotonina es un neurotransmisor inhibitorio que está involucrado en el mantenimiento de un estado de ánimo estable.  Por otro lado, investigaciones han evidenciado que el comportamiento prosocial se ha asociado con el funcionamiento adecuado de la serotonina, promoviendo el control de los impulsos agresivos.  También hay evidencia que la serotonina amplifica la aversión a causar daño a otros, favoreciendo el comportamiento prosocial y desalentando el comportamiento antisocial.  Adicionalmente, hay estudios que demuestran la tendencia a mostrar comportamientos impulsivos (Walderhaug y colaboradores, 2007) y agresivos (Passamonti y colaboradores, 2011) cuando hay déficits de serotonina por una depleción de triptófano, aminoácido esencial para la producción de serotonina.  Lo anterior se relaciona con el hecho de que la serotonina se encuentra en estructuras relacionadas con el juicio y el comportamiento moral como lo es, la corteza prefrontal ventromedial (CPFVM), la ínsula y la amígdala. 

El objetivo de este estudio fue el de investigar si el aumentar los niveles del neurotransmisor serotonina afecta el juicio moral incrementando tanto la motivación a ayudar a otros como la aversión a causar daño personal.

Uno de los supuestos de la mirada biológica al comportamiento es que existen correlatos biológicos que se pueden relacionar con la estructura del cerebro o con su fisiología.  En artículos previos se ha hecho énfasis en la estructura (ver Anatomía macroscópica del encéfalo y sus funciones, Localización de funciones en el cerebro y Neuroplasticidad).  Este artículo se enfocará en la fisiología del cerebro, en su funcionamiento, enfocándose en el proceso de neurotransmisión. 

El sistema nervioso consiste en un sistema de células llamadas neuronas.  La neurona es la unidad básica del sistema nervioso, siendo fundamental para el comportamiento, y consiste en tres partes: El soma o cuerpo celular, las dendritas y el axón.   El soma contiene el núcleo y demás organelos que mantienen los procesos vitales de la célula y se encarga de controlar todas las funciones de la neurona.   La función de las dendritas consiste en recibir las señales de otras neuronas mientras que la del axón es transmitir la señal a otras neuronas.  Cuando un axón se acerca a una dendrita (o soma) de otra neurona se forma una sinapsis, siendo esta la estructura que conecta dos neuronas.   Se estima que hay aproximadamente 86 mil millones de neuronas en el cerebro humano y que cada neurona tiene aproximadamente otras 15.000 conexiones con otras neuronas, formando una red compleja.

¿Es suficiente un sólo hemisferio derecho? 

Existe evidencia que el procesamiento del lenguaje por lo general se realiza en el hemisferio izquierdo del cerebro; por lo tanto, se considera que en la mayoría de los adultos este hemisferio es el dominante para tareas lingüísticas.  Una lesión en este hemisferio en adultos comúnmente lleva a la pérdida de funciones de lenguaje llamada afasia.  En el caso de niños, este tipo de lesión rara vez lleva a un desorden duradero del lenguaje; en estos casos, las habilidades lingüísticas cotidianas pueden recuperarse casi completamente dada la gran capacidad de plasticidad cerebral durante las etapas tempranas de la vida.  Lo anterior demuestra que el hemisferio derecho puede asumir funciones de lenguaje que generalmente se encuentran en el hemisferio izquierdo.  El estudio de Danielli y colaboradores (2013) buscó evidenciar los correlatos neuronales de funciones lingüísticas en el hemisferio derecho de un joven a quien le removieron el hemisferio izquierdo a una edad temprana.

Los investigadores realizaron un estudio de caso de un joven (EB) italiano a quien le hicieron un hemisferectomía, removiéndole el hemisferio izquierdo a los dos años y medio por tener defectos vasculares severos en este hemisferio cerebral que llevaron a varias hemorragias tanto corticales como subcorticales.  Su hemisferio derecho no tenía ninguna patología ni presentó convulsiones.  EB era diestro hasta el momento de la cirugía, al igual que toda su familia, y ya había desarrollado un nivel adecuado de lenguaje para un niño de su edad.  En el estudio de caso se analizó el funcionamiento de funciones lingüísticas que en la mayoría de las personas se procesan en el hemisferio izquierdo del cerebro, así como la activación cerebral en la realización de tareas lingüísticas, comparando con la activación del cerebro izquierdo en sujetos normales.

Introducción

Anteriormente se pensaba que el desarrollo del cerebro sólo ocurría en la niñez y que durante este período de la vida podían efectuarse cambios en el cerebro.  Por lo tanto, se creía que el cerebro de los adultos era fijo y por consiguiente no cambiaba.  Hoy día sabemos que este no es el caso; los neurocientíficos han llamado neuroplasticidad o plasticidad cerebral a esta habilidad del cerebro para cambiar y regenerarse en todas las etapas de la vida como resultado de la experiencia y la interacción con otros factores ambientales. 

Definición

Draganski y colaboradores (2006) afirman que, “la neuroplasticidad es una característica del sistema nervioso que ha evolucionado para enfrentar cambios en el ambiente.  Entender los cambios en la estructura del cerebro como resultado del aprendizaje y de la adaptación es vital para la comprensión de la flexibilidad característica del cerebro humano.”

En otras palabras, la neuroplasticidad o plasticidad cerebral se puede definir como la habilidad del cerebro para cambiar a lo largo de la vida mediante la formación y eliminación (poda neuronal) de conexiones sinápticas como resultado tanto de factores genéticos como ambientales.  Los factores genéticos determinan los cambios en el cerebro como resultado de su desarrollo.  Por otro lado, los factores ambientales pueden estar relacionados con la recuperación después de un daño cerebral y/o con el aprendizaje de nuevas habilidades.  Lo anterior demuestra que el ambiente y el aprendizaje influyen en la actividad cerebral y hasta en la estructura del cerebro tanto a nivel microscópico como macroscópico.

Los estudios publicados anteriormente por Maguire y colaboradores (2000, 2006) con taxistas en Londres evidenciaron en las resonancias magnéticas estructurales (RMEs) que los taxistas presentaban diferencias en la sustancia gris de los hipocampos, siendo mayor en los hipocampos posteriores, especialmente el derecho, y menor en los hipocampos anteriores.  Estos cambios se observaron al comparar los conductores de taxi con un grupo de control con adultos.  Los cambios en la materia gris de los hipocampos se correlacionaron con cambios en la memoria, observándose una mayor memoria de los sitios de referencia más famosos de Londres y su distancia relativa pero menos capacidad de adquirir o recuperar nueva información visoespacial (Maguire y colaboradores, 2006), evidenciando que el entrenamiento que favorece la adquisición de conocimiento espacial tiene un costo, tal vez como resultado de una disminución en la materia gris de los hipocampos anteriores.

Estos estudios, sin embargo, fueron estudios transversales y por lo tanto limitan la posibilidad de establecer una relación causa-efecto entre la experiencia de la labor como taxistas en un sistema riguroso como el de Londres y los cambios en la sustancia gris de los hipocampos.  Para comenzar a establecer esta relación se requiere de estudios longitudinales en los cuales los mismos participantes se evalúan antes y después de su entrenamiento para licenciarse como taxistas en la ciudad de Londres, la cual tiene un sistema complejo de calles.  Es importante recordar que el entrenamiento para recibir la licencia, denominado “The Knowledge”, es muy riguroso y toma entre tres y cuatro años, finalizando con exámenes que deben ser aprobados.  Esta es una preparación y sistema de cualificación de taxistas que es único en el mundo.

Estudio de caso de HM – Henry Molaison

El estudio de caso de HM se llevó a cabo durante más de 50 años, del cual se hicieron varias publicaciones.

Scoville y Milner (1957) comentan el caso inicial de HM, a quien Scoville le hizo una cirugía unos cuatro años antes, removiendo el hipocampo anterior, la amígdala y otras zonas aledañas del lóbulo temporal medial de ambos hemisferios.  Lo anterior se realizó con el fin de controlar los ataques epilépticos que venía sufriendo desde los 10 años, posiblemente como consecuencia de un accidente que sufrió a los 7 años, al caerse de una bicicleta y quedar inconsciente por unos cinco minutos.  Los ataques epilépticos se agravaron cuando tenía 16 años y para la edad de 27 años, cuando consultó al cirujano, la epilepsia era totalmente incapacitante a pesar de estar con la máxima medicación posible.  La cirugía se realizó con el consentimiento del paciente y de su familia.