Grupos de investigación

Las rutas del pensamiento

laboratorios — por el 20/10/2010 a las 18:17

Herramientas de la física basadas en registros eléctricos y magnéticos permiten actualmente visualizar elementos de la actividad cerebral. Mariano Sigman, director del Laboratorio de Neurociencia Integrativa busca, junto a su equipo, saber de qué manera emergen de casi una infinidad de células y axones, la memoria, las emociones, la conciencia.

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Mariano Sigman y su grupo de investigación. Foto: Juan Pablo Vittori

“Pienso, por lo tanto existo”. La idea, expresada por René Descartes en su Discurso del método, le resultó tan “firme y cierta” que la enarboló, allá por 1637, como el primer principio de la filosofía que estaba buscando. Desde entonces hasta hoy, investigadores de los campos más diversos, no sólo confirman su propia existencia pensando sino que se han interesado en desentrañar los secretos caminos del pensamiento. Desde hace algunas décadas, herramientas de la física –basadas en registros eléctricos y magnéticos- han permitido visualizar elementos de la actividad cerebral que durante siglos habían permanecido opacos e invisibles. Estos avances hicieron que la especulación filosófica acerca del pensamiento se volviera empírica y concreta dando lugar a un nuevo programa en el que físicos y computadores se han embarcado a descifrar el código del cerebro, el lenguaje del pensamiento, la estructura y las relaciones que median la conciencia, las emociones, el lenguaje y la memoria.

“Un pilar de los fundadores de la psicología era que las asociaciones libres denotaban las reglas del pensamiento -explica Mariano Sigman, director del Laboratorio de Neurociencia Integrativa-.  Nosotros retomamos esta idea con herramientas computacionales y experimentales del siglo XXI, convirtiendo la metáfora en observaciones concretas. Queremos caracterizar el mapa de las rutas del pensamiento a partir de analizar fotos del tráfico de ciertas área”, dice. El grupo que dirige Sigman es interdisciplinario. Está formado en su mayoría por físicos; pero también hay biólogos, computadores, matemáticos y lingüistas.

“Queremos saber de qué manera emergen de casi una infinidad de células y axones, la memoria, las emociones, la conciencia”, explica Sigman; y para averiguarlo mide de modo no invasivo, junto con su equipo de trabajo, la actividad macroscópica del cerebro humano. Para eso utilizan, entre otras cosas, equipos que sensan campos magnéticos y eléctricos o que refractan la luz. “Buscamos algo que pueda interpretar el pensamiento y traducirlo de alguna forma lo más rápido posible. Una máquina que esté mirando mi pensamiento, pudiendo entender mi pensamiento y que pueda entender lo que yo quiero antes de que se lo diga, sin necesidad de que yo mueva un mouse o apriete un botón”, explica el investigador. La capacidad de poder decodificar y leer elementos del pensamiento sin necesidad del lenguaje o la comunicación directa es especialmente pertinente cuando éste es el único vehículo disponible. ¿Cómo conocer el pensamiento de un bebé recién nacido? ¿Cómo saber si un paciente vegetativo, incapaz de comunicarse con su entorno, tiene algún elemento residual de la conciencia?, son preguntas que se hacen los investigadores. Las herramientas desarrolladas en el laboratorio les permiten establecer nuevas interfases mediante las cuales pueden acceder a elementos del pensamiento ahí donde no existe la posibilidad del lenguaje o el reporte explícito. “Una de las herramientas que usamos es el electroencefalograma, que es como conectar un montón de micrófonos eléctricos en la superficie  para ‘ver’ qué es lo que está pasando adentro. Nosotros tratamos de ver el correlato fisiológico de lo que sucede dentro de la cabeza de una persona cuando pasa por ciertas experiencias”, explica Sigman. “También utilizamos técnicas ópticas y magnéticas para acceder de manera no invasiva a medidas de la actividad cerebral durante el desempeño de distintas operaciones cognitivas”, agrega.

Otro instrumento utilizado por los investigadores es una cámara extremadamente rápida que permite seguir, en fracciones de milisegundos, la posición ocular. “Una de las expresiones más automáticas del pensamiento no consciente es a dónde apunta nuestra mirada, a dónde miramos. Así podemos cuantificar nociones de información en la escena visual, identificar la sintaxis y la estructura de la comprensión de una imagen”, sostiene Sigman.

En cada experimento los científicos miden muchas variables de manera simultánea. Miden variables neurofisiológicas que suelen ser señales temporales con mucho ruido. Toman medidas comportamentales que indican, por ejemplo, si la persona recuerda algo, si lo ve, si se sorprende, si siente confianza, si percibe una emoción. También hacen medidas periféricas, como por ejemplo la contracción de un músculo o la dilatación de la pupila. “Nuestro oficio es buscar estructura en estos datos. Entender qué reglas relacionan estas distintas medidas y cómo se organizan en el tiempo y el espacio. Qué elementos del mundo son accesibles a nuestro comportamiento y qué fragmento de todos ellos accede a la conciencia”, dice Sigman.

Con todo esto, el equipo de trabajo estudia problemas básicos de la cognición como la organización sintáctica del pensamiento, los mecanismos de concatenaciones de operaciones y los mecanismos de transiciones de estados mentales. “Estamos dedicando mucho esfuerzo a la aplicación de estos resultados a la práctica educativa y a la clínica”, concluye Sigman.

 

Laboratorio de Neurociencia Integrativa (Departamento de Física)

2do. piso, Pabellón I, 4576-3390, interno 282.

Dirección: Mariano Sigman

Integrates: Diego Shalom, Diego Fernández Slezak

Tesistas de doctorado: Juan Kamienkoswi, Martín Graziano, Agustín Petroni, Martín Elías Costa, Luz Bavassi, Ariel Zylberberg, Héctor Yamil Vidal Dos Santos, Pablo Bartfeld, Andrea Goldin, Laura Pezzatti

Tesistas de grado: Belén Lafon, Joaquín Navajas, Florencia Campetella, Luciano Paz, Elisa Schneider, Mariano Barraco, Andrés Babino, Mora Maldonado.

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