Nuestro cerebro procesa eficazmente el lenguaje incluso bajo anestesia profunda. Este es el sorprendente descubrimiento de un equipo internacional de neurólogos y neurocirujanos dirigido por expertos del Baylor College of Medicine en Texas, Estados Unidos. El hallazgo, recién publicado en ‘Nature‘, desafía mucho de … lo que sabemos sobre la conciencia y la cognición, y podría abrir nuevas formas de entender la memoria, el lenguaje, la Inteligencia Artificial y las interfaces cerebro-ordenador.
Hasta ayer mismo, la medicina daba por sentado que, bajo los efectos de la anestesia general, nuestro ‘yo’ se desconectaba y, con él, la gran mayoría de nuestras funciones cognitivas superiores y de razonamiento. Una idea que el nuevo estudio acaba de echar por tierra.
«Nuestros hallazgos -asegura Sameer Sheth, coautor de la investigación- demuestran que el cerebro está mucho más activo y es mucho más capaz durante la inconsciencia de lo que se pensaba. Incluso cuando los pacientes están totalmente anestesiados, sus cerebros siguen analizando el mundo que les rodea».
Para llegar a estas conclusiones, los investigadores aprovecharon la circunstancia de que siete pacientes iban a someterse a operaciones quirúrgicas para tratar sus severos problemas de epilepsia. Durante este tipo de intervenciones, los enfermos son sedados profundamente de forma habitual (generalmente utilizando propofol), ya que los especialistas necesitan acceder físicamente a zonas cerebrales muy profundas para extirpar la raíz de los ataques.
Fue ahí, en lo más profundo, donde los científicos insertaron en el cerebro de los voluntarios una serie de sondas de última generación llamadas ‘Neuropixels’. Estos sensores, más delgados que un cabello humano, se emplearon por primera vez en esta región cerebral en humanos y permiten registrar de forma simultánea, y con una resolución espectacular, la pequeñísima actividad eléctrica de cientos de neuronas individuales.
El punto elegido para la exploración fue el hipocampo, una pequeña pero vital estructura con forma de caballito de mar (de ahí su nombre) asociada clásicamente a la memoria, y que ahora se destapa como un actor sorprendentemente activo en las redes que procesan el lenguaje.
Un ‘cerebro en la sombra’
El experimento se desarrolló en dos fases bien diferenciadas. Durante la primera, los investigadores reprodujeron una serie de tonos repetitivos que, de vez en cuando, eran interrumpidos por un sonido discordante o inusual. Y para su asombro, hallaron que las neuronas del hipocampo reaccionaban de forma distinta ante el sonido anómalo.
Pero no solo eso: durante los diez minutos que duró el test, el grupo de neuronas estudiado fue afinando progresivamente su capacidad para detectar a ese ‘intruso’ acústico. Dicho de otro modo, el experimento demostró una ‘neuroplasticidad’ innegable; el cerebro inconsciente, adormecido bajo los fármacos, seguía aprendiendo de su entorno.
Un hecho que, por sí solo, echa por tierra décadas de suposiciones muy arraigadas.
No solo palabras sueltas
Pero la mayor sorpresa llegó durante la segunda fase del estudio, cuando los científicos pusieron a los pacientes grabaciones de pequeñas historias y podcasts al mismo tiempo que monitorizaban la respuesta de sus neuronas. En riguroso tiempo real, el hipocampo de los anestesiados empezó a procesar el lenguaje a un nivel elevadísimo. Su actividad cerebral, de hecho, mostraba con toda claridad su capacidad para diferenciar y agrupar las distintas partes del discurso (sustantivos, verbos, adjetivos o expresiones de lugar) basándose únicamente en los patrones de ‘disparo’ de las células nerviosas. Ninguno de los pacientes, lógicamente, recordó ninguna palabra tras despertar.
Por si fuera poco, las señales detectadas revelaron un talento aún más asombroso de nuestra materia gris: el cerebro predecía qué palabras iban a pronunciarse a continuación en cada oración. Es un fenómeno fácil de entender. Si alguien nos dice: «Tengo sed, voy a servirme un gran vaso de…», nuestro cerebro consciente predice casi al instante la palabra ‘agua’. Pues bien, los cerebros totalmente anestesiados estaban haciendo exactamente el mismo trabajo analítico, calculando el futuro de la conversación.
«El cerebro -asegura Sheth- parece anticipar lo que viene a continuación en una historia, incluso sin tener consciencia de ello». Un hecho que, según recuerda Benjamin Hayden, coautor principal del estudio, causó la sorpresa de todo el equipo: «Este tipo de codificación predictiva -afirma- es algo que asociamos de manera indisoluble con estar despiertos y atentos, y sin embargo, resulta que aquí está ocurriendo en un estado de inconsciencia profunda».
Resulta casi imposible no establecer un paralelismo entre esta respuesta neurológica ‘inconsciente’ y la Inteligencia Artificial. De hecho, los modelos de lenguaje masivo (LLM) que dan vida a sistemas como ChatGPT, construyen sus respuestas basándose justamente en la predicción estadística de la siguiente palabra. Y el nuevo estudio desvela que tampoco la sofisticada maquinaria biológica humana requiere estar consciente para funcionar, lo cual aporta una información muy valiosa para los que estudian cómo procesan los datos los sistemas tanto artificiales como biológicos.
Nuevos horizontes
Estamos, pues, ante un descubrimiento que va mucho más allá de la simple anécdota. Para empezar, entender esta dinámica cerebral ‘subterránea’ tiene una aplicación médica directa que podría cambiar millones de vidas. Las interfaces cerebro-ordenador (sistemas capaces de leer nuestra mente e interactuar con la tecnología) tienen ahora, en efecto, una nueva vía para evolucionar.
«¿Podemos utilizar estas señales para desplegar y hacer funcionar una prótesis del habla en algunas de las partes del cerebro dañadas por un ictus o una lesión? -se cuestiona Vigi Katlowitz, primer autor del estudio-, Son preguntas que ahora podemos plantearnos en relación con esta parte del cerebro».
Obviamente, se trata solo de un primer paso, y los propios investigadores piden cautela. Hay que recordar que la prueba se ha realizado sobre una base de solo siete pacientes, evaluando el propofol como único sedante y escrutando exclusivamente el comportamiento neuronal en el hipocampo. Es decir, todavía es necesario ampliar los horizontes y descubrir si este mismo procesamiento exhaustivo e inconsciente se repite en otras áreas del cerebro, con otro tipo de anestésicos o incluso en estados distintos a la anestesia misma, como la simple fase de sueño profundo o, en los casos más extremos, en pacientes en un profundo coma clínico.
Con todo, y a pesar de esas lógicas incógnitas, los nuevos hallazgos nos empujan, en palabras de Sameer Sheth, «a replantearnos lo que significa ser consciente». Porque, de repente, hemos aprendido que incluso en la más total oscuridad, el cerebro hace, entre bastidores, muchísimo más de lo que nunca nos atrevimos a imaginar.