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Domingo 18 de Agosto de 2019

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Mente y empatía: Honoris Causa a Giacomo Rizzolatti

Honoris Causa a Giacomo Rizzolatti.Foto:Richard Paiva-UCUREl miércoles 12 de junio en el Paraninfo, la Udelar entregó el título de Doctor Honoris Causa a Giacomo Rizzolatti, destacado investigador en el campo de las neurociencias. Uno de sus descubrimientos, el de las «neuronas espejo», generó la revisión de teorías preexistentes sobre el funcionamiento del cerebro y abrió miradas novedosas sobre la forma en que comprendemos y nos relacionamos.

El acto se inició con la participación del rector Rodrigo Arim, quien dio la bienvenida al investigador y explicó que la distinción es la más alta que otorga la Udelar, y se entrega en base a evaluar «que existe una construcción notable del progreso de la ciencia, a la cultura, el bienestar general; sin duda este es el caso que nos convoca hoy». Agradeció el apoyo de la Embajada de Italia para hacer posible la presencia de Rizzolatti en Uruguay.
La decana de la Facultad de Psicología, María José Bagnato, y el investigador del Laboratorio de Neurociencias de la Facultad de Ciencias, Leonel Gómez, se encargaron de repasar la trayectoria de Rizzolatti y sus aportes al conocimiento sobre el cerebro.
Bagnato explicó que en psicología es común «enfrentarse a debates epistemológicos, metodológicos e interpretativos provenientes de diferentes campos teóricos». El descubrimiento de las neuronas espejo aporta a la comprensión de la conducta humana «en relación tanto a los procesos básicos como evolucionados de los aprendizajes y el relacionamiento social», y es una clara demostración de que la psicología «requiere de la producción de conocimiento interdisciplinario».
El avance de las neurociencias arroja luz sobre el comportamiento humano y «presiona el avance de otras teorías», afirmó Bagnato. El mecanismo neurofisiológico descripto por Rizzolatti es para la psicología un aporte significativo, «revolucionario para el abordaje de personas con trastorno del espectro autista», y ha permitido dejar de buscar sus causas en los vínculos primarios y abandonar el mito de las «madres heladera». Expresó a Rizzolatti que es «un honor» recibirlo en la Udelar.
Gómez repasó la trayectoria científica de Rizzolatti, quien por más de 50 años se dedicó a explorar el cerebro de animales y humanos para localizar en él actividades y funciones específicas. Nació en 1937 en Ucrania -su padre era italiano y su madre rusa-, pero al poco tiempo la familia se trasladó a Italia. En la Universidad de Padua se graduó como médico en 1961 y luego se especializó en neurología. Pronto comenzó su formación en neurofisiología, al tiempo que realizaba las primeras investigaciones y publicaciones en ese campo.

Manzanas o maníes
A partir de allí sostuvo un trabajo ininterrumpido de experimentación buscando caracterizar grupos de neuronas, tanto con actividad motora como de percepción visual. Realizó hallazgos importantes en relación con la integración de los hemicampos visuales, la modulación de la actividad motora por el ciclo sueño vigilia, el vínculo entre la actividad neuronal en la región del colículo superior y la atención visual, entre otros.
Efectuó registros exploratorios en la corteza cerebral de gatos y primates, y entre 1980 y 1991, su interés por investigar las funciones motoras y cognitivas lo llevaron a trabajar con monos capaces de realizar movimientos. Encontró una nueva perspectiva de la organización funcional de las cortezas motoras, y decidió profundizar en el estudio de su estructura anatomo-histológica. De ese modo estableció una nueva nomenclatura de las áreas frontales numerándolas de la 1 a la 5.
En particular en una de esas áreas, F5, descubrió neuronas bimodales (es decir, las que intervienen en la percepción visual y a la vez en la generación de movimiento) que se activan cuando existe una correspondencia entre el tipo de agarre codificado por la neurona y el estímulo visual. Por ejemplo, las neuronas que descargan durante agarres de precisión se activan durante la observación de un objeto pequeño como un maní, aún sin agarrarlo, mientras que las neuronas que codifican agarre de fuerza se activan durante la observación de un objeto grande como una manzana. Gómez indicó que el hallazgo de este tipo de neuronas que se «anticipan» a la acción, conocidas hoy como neuronas canónicas, fue muy importante ya que cambió las nociones preexistentes sobre la organización funcional de las cortezas prefrontales y además «preparó el terreno para el descubrimiento de las ahora muy famosas neuronas espejo».
Mientras Rizzolatti y sus colaboradores estudiaban la actividad neuronal en la región F5, «observaron con sorpresa» que una gran proporción de las neuronas que descargan cuando el mono mueve su mano hacia la boca, también se activaba cuando el animal veía al experimentador realizar la misma acción. Un trabajo al respecto enviado a la revista Nature fue rechazado; finalmente el reporte se publicó en Brain Research en 1992 y a lo largo del tiempo ha colectado miles de citas, comentó Gómez.
Luego de estudiar con más detalle esa clase de neuronas, en 1996 publicaron dos artículos: «Premotor cortex and the recognition of motor actions» y «Action recognition in the premotor cortex», en los cuales por primera vez se mencionan las neuronas espejo y se caracterizan sus propiedades funcionales. Estos artículos cuentan hoy con más de 100.000 citas en artículos y libros en general, «lo que da cuenta de la significación del hallazgo tanto para la comunidad científica como para otras comunidades académicas y para el público en general», indicó.

Comprender y conocer
Tras este hallazgo otros científicos vaticinaron «que las neuronas espejo iban a hacer por la psicología lo que el ADN había hecho por la biología», debido a su potencialidad para explicar y unificar los fundamentos de múltiples procesos mentales. El siguiente paso en el estudio de estos mecanismos fue trasladar la experimentación a humanos, esto es, a través de técnicas de imagenología funcional: tomografía, resonancia magnética funcional o magnetoencefalografía. Estos experimentos «permitieron observar en humanos la activación de áreas análogas a las del mono y con igual comportamiento: se activan tanto ante la ejecución de la acción como cuando los sujetos observan esa acción».
Gracias a este mecanismo, «las acciones realizadas por otros individuos se convierten en mensajes que son entendidos por un observador sin ninguna mediación cognitiva», explicó Gómez. Estas ideas obtuvieron apoyo empírico y generaron mucha repercusión en la comunidad de investigadores en el área del lenguaje. Rizzolatti y sus colaboradores concibieron entonces la existencia de un mecanismo espejo mucho más general que se extiende más allá de las conductas denominadas «frías», planteando que este podría ser la base de la resonancia emocional entre sujetos. Comenzaron entonces a explorar estructuras del cerebro involucradas en el procesamiento emocional, y encontraron que se activan de manera consistente con un mecanismo espejo.
El sistema de neuronas espejo parece ser un potente mecanismo involucrado en funciones claves que hacen posible el relacionamiento, la interacción y comunicación para la vida social, nuestra capacidad «de comprender las acciones de los otros, de ser capaces de imitar, de adquirir lenguaje, de sentir empatía». Por eso su disfunción podría estar en la base de algunos trastornos que afectan el manejo de esas claves sociales. Numerosos estudios han mostrado una afectación del funcionamiento de este sistema en el autismo, un trastorno caracterizado por la alteración del comportamiento social, en particular por la inhabilidad para interpretar los gestos de los otros. En la misma línea, el mecanismo espejo se ha relacionado con la «teoría de la mente», que indica que nos vinculamos con otros a partir de nuestro reconocimiento e interpretación adecuada de sus motivos e intenciones.
Gómez repasó la extensa lista de premios y reconocimientos que ha recibido Rizzolatti por parte de instituciones de todo el mundo, e indicó que su carrera «nos revela a un gran científico capaz de una exploración sistemática y rigurosa de un problema y al mismo tiempo, la audacia y creatividad para ver el problema desde un ángulo diferente y dar un sentido novedoso a un resultado sorprendente».
Luego de recibir el Doctorado Honoris Causa de parte del rector, así como también una serie de grabados del artista y docente universitario Javier Alonso, Rizzolatti agradeció a la Udelar y a su comunidad académica por el reconocimiento a su trabajo. También a Gómez por haber mencionado varios de sus hallazgos, «y no solamente el de las neuronas espejo».

Mapas de empatía
En su conferencia, titulada «El mecanismo espejo: las bases neuronales de la empatía», relató paso a paso los avances en sus investigaciones, explicando de qué modo podían aplicarse técnicas de estudio diferentes en épocas distintas, tanto en animales inmovilizados con curare, en animales con movilidad o en humanos. Su presentación incluyó videos, algunos con cerca de 40 años, registros los experimentos que le permitieron identificar qué conexiones existen entre estímulos visuales, respuestas motoras y actividad en neuronas. También mostró diagramas y mapeos del cerebro, explicando qué áreas específicas y grupos de neuronas ha podido localizar.
Las neuronas «hablan entre sí», señaló, y si bien todas comparten el mismo código de respuesta -un intercambio de iones que genera un potencial de acción-, reaccionan a diferentes estímulos (visual, motor, auditivo u otros) según el lugar en que se sitúan. Su equipo encaró el estudio del sistema motor «desde un enfoque etológico», lo que le permitió obtener información detallada sobre su funcionamiento, explicó. Además de las técnicas de imagenología ya mencionadas, es posible ubicar electrodos directamente en los sitios a explorar. «Unos años atrás era muy difícil registrar la actividad neuronal con electrodos», pero hoy existen nuevos dispositivos de este tipo que hacen posible el registro y caracterización de grandes grupos de neuronas en poco tiempo, comentó.
Sus exploraciones le permitieron concluir que cuando los primates ven realizar una acción que ya conocen -por ejemplo, tomar un maní con la mano-, «comprenden el objetivo de la acción»: llevarlo a la boca. Lo mismo sucede en humanos, «el sistema motor interviene en los procesos cognitivos», afirmó Rizzolatti, y los conocimientos generados sobre el cerebro de unos y otros indican que ha evolucionado «en base a entender el comportamiento de los demás».

Espejo de emociones
Los estudios de Rizzolatti han llevado al reconocimiento de nuevos grupos de neuronas: aquellas que reaccionan generando risa, pero también lo hacen cuando otro ríe, así como las que intervienen cuando experimentamos disgusto y cuando vemos a otro expresar disgusto; lo mismo se aplica a neuronas relacionadas con la sensación de miedo. Así, el mecanismo espejo hace que en nuestros cerebros «resuene» lo que pasa en el cerebro del otro, es decir, nos permite entender sus reacciones y en definitiva generar empatía. Rizzolatti explicó que «ser empático no es lo mismo que ser bueno», por ejemplo, un sádico reconoce cuando su víctima siente miedo, sin embargo, no siente piedad.
El desarrollo de electrodos más sensibles y de las técnicas de imagenología han abierto nuevas posibilidades de investigación en humanos, señaló. Además, hasta ahora la experimentación se había visto limitada a personas inmovilizadas; en ellas, con técnicas de resonancia magnética y Tomografía por Emisión de Positrones (PET) se podía registra actividad neuronal en un momento dado y no a lo largo de un período de tiempo. Pero recientemente se ha desarrollado una técnica quirúrgica aplicada a la resolución de la epilepsia, interviniendo directamente sobre el foco o la cicatriz que la origina. Antes de la cirugía, los pacientes se someten durante varios días a un monitoreo de sus funciones cerebrales. Es en ese lapso que, gracias al uso de electrodos, el equipo de Rizzolatti puede registrar y localizar su actividad neuronal, «tenemos pacientes a nuestra disposición cuyo cerebro es normal, excepto por el área que genera la epilepsia».
Para la investigación en neurofisiología la posibilidad de registrar la actividad neuronal en personas despiertas, con libre movilidad y lo largo de un período de tiempo, abre un campo de experimentación muy importante que debería ser aprovechado. Así lo expresó Rizzolatti al Portal de la Udelar: «nos encontramos con los límites y dificultades que plantea el hecho de trabajar con humanos, sobre todo con los que está en una situación patológica, entonces no puedes tomar libres decisiones como investigador».
Para Rizzolatti resulta atrayente la posibilidad de profundizar el conocimiento del mecanismo espejo en un sector del cerebro que se encuentra directamente bajo el área relacionada con la risa: se trata de una región «de mucha actividad en personas que sufren depresión. Es un área difícil de estudiar, pero sería muy interesante caracterizarla desde el punto de vista electrofisiológico durante un período de tiempo», como en el caso de estos pacientes.
Comentó que durante su visita no tuvo oportunidad de conocer el trabajo de científicos uruguayos en el campo de las neurociencias, pero sí de ver a su amigo Fancesco Rossi, uno de los investigadores de Facultad de Ciencias que promovió su Doctorado Honoris Causa, y también «mucho cariño y aproximación humana, un recibimiento muy cálido por parte de gente honesta y sincera». La distinción honorífica para Rizzolatti fue promovida conjuntamente por investigadores de las facultades de Ciencias, Psicología y Medicina.

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Publicado el viernes 14 de junio de 2019

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