Estructura cerebral: configuraciones afectiva y cognitiva

En el año 1970, Paul MacLean, del Instituto Nacional de Salud Mental de los EE. UU., elaboró una amplia teoría que causó una gran acogida y tuvo una extraordinaria reputación. Consideró que el cerebro humano era la integración incoherente y sin armonía de tres cerebros: el cerebro reptiliano (el más antiguo), ubicado en el tallo cerebral, administra las funciones básicas para la supervivencia; el cerebro límbico orienta comportamientos emocionales y el neocórtex rige todas las funciones de la inteligencia racional. Aunque a veces se habla de que el ser humano posee tres cerebros, en realidad es solo un cerebro configurado por tres sistemas bien delimitados entre sí, según el modelo de la estructura cerebral “cerebro triuno”. Según esta teoría de la división cerebral, el cerebro humano está conformado por tres partes:

En la parte más profunda de la estructura cerebral, en el extremo superior de la espina dorsal, está ubicado el sistema reptil de nuestro cerebro (primario, primitivo o posterior). Aproximadamente en el centro de la estructura cerebral, entre el sistema reptil y la corteza cerebral, está el cerebro límbico (medio), el segundo sistema del cerebro. La corteza cerebral (neocórtex) es el tercer sistema del cerebro y es el más conocido de los tres.

El sistema reptil del cerebro es el responsable del control muscular, cardiaco y respiratorio, es el encargado de nuestra supervivencia, está involucrado en la concepción de la delimitación territorial y provoca nuestra tendencia a mantener una existencia rígida, estricta, obsesiva y casi programada, que se caracteriza por la repetición como conducta cotidiana. En el sistema límbico, procesamos nuestras emociones y las relaciones con los demás. El neocórtex proporciona la capacidad para desarrollar la memoria, solucionar problemas y ser creativos.

Por otro lado, como ya hemos expresado, el notable neuropsicólogo ruso Alexander Luria asumía el cerebro como una gran unidad compleja integrada por otras tres grandes unidades funcionales. Una se ocupa de regular el tono y la vigilia, la activación general del cerebro, nos mantiene despiertos. Otra recibe, analiza y almacena información. Y la tercera programa, regula y verifica la actividad. 

Esta concepción es fascinante. Luria decía que nuestro cerebro no estaba hecho para responder mecánicamente a los estímulos, es decir, para ser dirigido causalmente desde fuera, sino para anticipar planes de acción. Esto significa que siempre creamos un modelo o configuración sobre la necesidad futura. Además, siendo fiel a la teoría sociocultural de su educador Vygotsky, Luria afirmaba algo que me sigue pareciendo encantador: El niño aprende su libertad obedeciendo instrucciones ajenas (de su madre, por ejemplo), y acaba aprovechando esa posibilidad para darse instrucciones a sí mismo y organizar libremente su propia conducta. Sin lugar a dudas, esta es una propuesta revolucionaria, muy avanzada a su época. El cerebro humano es susceptible de ser reconfigurado a partir de las potencialidades de la educación.

A partir de lo anterior, considero que las configuraciones cerebrales se establecen como resultado de la interacción del cerebro con el medio a través de los órganos sensoriales o como resultado de la interacción del cerebro consigo mismo, mediante los procesos de reflexión, la oración y la meditación. En estas configuraciones neuronales se sustentan el conocimiento y la capacidad de reaccionar ante estímulos externos o internos. De ahí que el sistema nervioso se adapte al contexto y el cerebro modifique las conexiones entre sus neuronas, mostrando su capacidad de modificación, especialización y reconfiguración, a través de un proceso denominado neuroplasticidad.

La mayoría de neurocientíficos analizan el cerebro en varios lóbulos: frontal, temporal, occipital, etc. La parte delantera del cerebro se llama lóbulo frontal. Este lóbulo es el responsable de los movimientos voluntarios y la planificación. Es el lóbulo con mayor incidencia en la personalidad y la inteligencia. La corteza prefrontal es el sustrato anatómico para las funciones ejecutivas, que nos permiten dirigir nuestra conducta hacia un fin y comprenden la atención, planificación, secuenciación y reorientación sobre nuestros actos. Estos lóbulos frontales tienen importantes conexiones con el resto del cerebro, ya que están implicados en los componentes motivacionales y conductuales del sujeto.

En el lóbulo frontal también está localizada el área de Broca, encargada del habla y de los movimientos de los órganos fonoarticulatorios. El área de Broca es importante en la formación de palabras. En la parte posterior del lóbulo frontal, a lo largo del surco que lo separa del lóbulo parietal, existe un área llamada corteza motora. En estudios con pacientes que estaban recibiendo cirugía en el cerebro, la estimulación de áreas de la corteza motora con pequeñas descargas eléctricas causaba movimientos. Ha sido posible para los investigadores realizar un mapa de nuestra corteza motora bastante preciso. Las partes más bajas de la corteza motora, cercanas a las sienes, controlan los músculos de la boca y la cara. Las partes de corteza motora cercanas a la parte superior de la cabeza controlan las piernas y los pies.

Por otro lado, el lóbulo temporal incluye un área especial, la corteza auditiva primaria, íntimamente conectada con los oídos y especializada en la audición. Este sistema auditivo permite distinguir sonidos, ritmos, entonaciones y componentes sonoros del habla. La percepción sonora se transmite al área de Wernicke y al lóbulo parietal inferior, que interpretan estos sonidos. El área de Wernicke, encargada de la decodificación de lo oído y de la preparación de posibles respuestas, da paso después al área de Broca, desde la que se activan los músculos fonadores para asegurar la producción de sonidos articulados.

En la parte trasera de la cabeza está el lóbulo occipital. En la parte trasera del lóbulo occipital está la corteza visual, la cual recibe información desde los ojos y se especializa, por supuesto, en la visión. Ahora bien, si observamos el cerebro desde arriba, vemos dos hemisferios, íntimamente unidos por un arco de sustancia blanca, llamado cuerpo calloso. Aunque ambos hemisferios humanos son opuestos, no son la imagen geométrica invertida uno del otro. Las diferencias funcionales entre hemisferios son mínimas y solo en algunas pocas áreas se han podido encontrar diferencias en cuanto a su funcionamiento. En ocasiones, cuando un hemisferio muestra fisuras o falencias, el otro asume todas las funciones. No obstante, los investigadores han descubierto que las dos partes tienen alguna especialización. En el hemisferio izquierdo residen el lenguaje, las matemáticas y la lógica. El derecho se ocupa de la orientación espacial, el reconocimiento de caras, la imagen corporal y la capacidad de apreciar el arte y la música.

El hemisferio izquierdo está relacionado con la parte derecha del cuerpo y el hemisferio derecho está relacionado con la parte izquierda del cuerpo. Además, es el hemisferio izquierdo el que normalmente tiene el lenguaje y parece ser el principal responsable de sistemas similares como las matemáticas y la lógica. El hemisferio derecho tiene más que ver con cosas como la orientación espacial, el reconocimiento de caras y la imagen corporal. También parece que gobierna nuestra capacidad de apreciar el arte y la música. Relacionado con las distintas áreas, se ha dicho que el lenguaje y la lógica dotan al individuo de mayor capacidad de adaptación al medio. Las áreas más especializadas en el lenguaje son la de Broca y la de Wernicke (estas áreas se encuentran en la mayoría de los individuos en el hemisferio izquierdo) y las áreas más involucradas en la lógica y actividades intelectuales se ubican principalmente en la corteza prefrontal.

Una de las partes más importantes del cerebro humano es la corteza cerebral, la cual contiene unos 20.000 millones de neuronas y es responsable de procesar la información sensorial, la cognición, las emociones, la memoria y el aprendizaje. Por ejemplo, la corteza visual, situada en la parte posterior del cerebro, interpreta los estímulos visuales que entran por los ojos; la corteza frontal, situada en la parte anterior del cerebro, se encarga de importantes funciones, tales como planear acciones, seleccionar e inhibir respuestas, controlar emociones y tomar decisiones. El tálamo se ocupa de recibir toda la información sensorial, excepto la del olfato, que es procesada por otras áreas del cerebro. El hipotálamo regula las funciones vegetativas, como el hambre y la saciedad, la sexualidad, el sueño, la temperatura y los mecanismos neuroendocrinos y neurovegetativos de la emoción. El hipocampo está asociado a la memoria, a la orientación espacial, al aprendizaje y a la regeneración neuronal que se da gracias al sueño y el descanso. El hipocampo recibe múltiples aferencias, especialmente de la amígdala. El hipocampo es una estructura con forma de caballito de mar que está situada en niveles profundos del cerebro y es fundamental para la navegación y la memoria espaciales. El hipocampo es la parte del cerebro que nos ayuda a recordar dónde están las cosas o nuestro camino a casa.

Hemisferio izquierdo del cerebro: configuración cognitiva-intelectual

Fue Roger W. Sperry quien estableció, hace casi dos décadas, la división cerebral en hemisferios derecho e izquierdo en su teoría de los hemisferios cerebrales. Según Enciso, el cerebro humano actúa como un órgano integral, compuesto por los dos hemisferios —derecho e izquierdo— hasta cierto punto, especializados, e interrelacionados entre sí, por un cuerpo calloso que hace las veces de puente, con doscientos millones de fibras de unión.

Luria afirmaba algo que me sigue pareciendo encantador: El niño aprende su libertad obedeciendo instrucciones ajenas (de su madre, por ejemplo), y acaba aprovechando esa posibilidad para darse instrucciones a sí mismo y organizar libremente su propia conducta. Sin lugar a dudas, esta es una propuesta revolucionaria, muy avanzada a su época.

Frecuentemente se dice y se admite que el hemisferio izquierdo del cerebro rige la parte racional del ser humano. Es el origen de las funciones lógicas, analíticas y verbales, que ejerce mayor control sobre la destreza manual, la lectura y el lenguaje.

En el hemisferio izquierdo se procesan las funciones asociadas con el lenguaje, la lógica y las matemáticas. Este lado del cerebro abarca las estructuras que implementan palabras y frases y que median en diversos aspectos léxicos y gramaticales y en el otro lado del cerebro están situados los conceptos artísticos, musicales y creativos.

El hemisferio fronto-cortical izquierdo maneja las emociones positivas y cuando hay daño cerebral en esta área la persona siente desesperanza y aflicción. El hemisferio fronto-cortical derecho, por otro lado, maneja las emociones negativas y cuando hay daño cerebral en esta zona, las personas expresan alegría inapropiada.

El córtex parietal del hemisferio izquierdo resulta fundamental en multitud de operaciones matemáticas (procesamiento numérico: lectura, cálculo o aritmética), sin embargo, son múltiples los dominios cognitivos que toman parte en las operaciones matemáticas. Desde que el número es interpretado como tal hasta poder nombrarlo, se necesitan diferentes disciplinas, controladas por diferentes regiones cerebrales:

1. Representación visual: entender que lo que estamos viendo es un número.

2. Representación numérica: entender la cantidad que implica cada número.

3. Representación verbal (hemisferio izquierdo): nombre que se le asigna a ese número.

Una simple representación de un número requiere varias zonas del cerebro. Para las operaciones matemáticas, hace falta una red muy dispersa de configuraciones y estructuras cerebrales.

El hemisferio izquierdo, que es consciente, realiza todas las fundamentaciones que requieren un pensamiento analítico, elementalista y atomista; su modo de operar es digital, lineal, sucesivo y secuencial en el tiempo, en el sentido de que va paso a paso; recibe la información dato a dato, la procesa en forma lógica, discursiva, casual y sistemática, y razona verbal y matemáticamente, al estilo de una computadora donde toda “decisión” depende de la anterior; su modo de pensar le permite conocer una parte a la vez, no todas ni el todo; es predominantemente simbólico, abstracto y proposicional en su función, poseyendo una especialización y un control casi completo de la expresión del habla, la escritura, la aritmética y el cálculo, con las capacidades verbales e ideativas, semánticas, sintácticas, lógicas y numéricas.

Hemisferio derecho del cerebro: configuración afectiva-emocional

En el hemisferio derecho, el cerebro se dirige a la parte emocional, actúa más con la comunicación no verbal, dotado de sensibilidad y capacidad espacial. Involucra la creatividad y los aspectos excepcionales del talento humano.

El sistema límbico está presente desde el momento en que nacemos, a diferencia del córtex cerebral que se va desarrollando paulatinamente. En los dos primeros años de nuestra vida, cuando aún el córtex no ha sido desarrollado, nuestra memoria es limitada y subconsciente porque depende de la maduración del hipocampo que termina de hacerlo a los cuatro años de edad. Esta memoria almacena sucesos simples en el subconsciente que, en muy limitadas ocasiones, salen a luz en el consciente. Más tarde, a medida que el hipocampo y la corteza orbitofrontal se desarrollan, se adquiere un tipo de memoria mucho más compleja y consciente que se ocupará de identificar nuestra identidad y nuestras vivencias.

A pesar de contar con más de una función, el sistema límbico es el sustrato neurobiológico de las emociones. Las emociones están intrínsecamente ligadas al aprendizaje debido a su relación con la motivación, que proporciona el potencial energético necesario para la puesta en marcha de los comportamientos. El sistema límbico, también llamado sistema emocional, es responsable de todas las emociones básicas. A él pertenecen estructuras como la amígdala o el hipocampo. La amígdala recibe información de todas las modalidades sensoriales y envía más información a la corteza cerebral que la que recibe de esta. De ahí la importancia que tienen las emociones en los procesos cognitivos. Todos los procesos de aprendizaje que se realizan en el cerebro tienen una base emocional. Algunas áreas de la corteza prefrontal tienen una estrecha conexión de tipo inhibitorio con el sistema límbico, lo que permite el control de las emociones y la adaptación a los cambios permanentes que tienen lugar en la conducta del individuo. La inhibición de nuestras emociones es lo que ha permitido nuestra vida en sociedad, por lo que a esas áreas corticales se las ha denominado el órgano de la civilización.

La amígdala está considerada el elemento central del puzle de las estructuras y configuraciones implicadas en la gestión emocional. Recibe aferencias corticales, está conectada directamente con la corteza orbitofrontal (que está relacionada con la toma de decisiones), pero también con el hipocampo (memoria), ganglios basales y núcleos septales. Es fundamental para el aprendizaje emocional. En la infancia, debe estimularse la sociabilidad, ya que, pasada esta época, si no ha sido desarrollada, el individuo puede tener serias dificultades para actuar de manera correcta en su entorno.

El hemisferio derecho, cuyo proceso es predominantemente subconsciente, desarrolla todas las funciones que requieren un pensamiento o una visión intelectual sintética y simultánea de muchas cosas a la vez. Por ello, este hemisferio está dotado de un pensamiento intuitivo que es capaz de percepciones estructurales, sincréticas, geométricas, configuracionales o gestálticas y puede comparar esquemas en forma no verbal, analógica, metafórica, alegórica e integral. Su manera de operar se debe, por consiguiente, a su capacidad de aprehensión estereognósica del todo, a su estilo de proceder en forma holística, compleja, no lineal, tácita, simultánea, asociativa y acasual. Este le permite orientarse en el espacio y lo habilita para el pensamiento y la apreciación de formas espaciales, el reconocimiento de rostros, formas visuales e imágenes táctiles, la comprensión pictórica, la de estructuras musicales y, en general, de todo lo que requiere un pensamiento visual, imaginación o que está ligado a la apreciación artística.

Estos dos hemisferios están conectados por una compleja red de más de 200 millones de neuronas, lo cual significa que, a pesar de que cada uno se encarga de diferentes funciones, los dos están involucrados en casi todas las actividades mentales. De hecho, el conjunto de estructuras neurales que representan los conceptos propiamente dichos se distribuye en el hemisferio derecho e izquierdo en numerosas regiones sensoriales y motoras. En estos hemisferios se producen las más complejas interconexiones neuronales, que proporcionan al ser humano su capacidad intelectual y emocional.

Esta especialización de los hemisferios empieza a una edad temprana, tanto así que múltiples estudios han mostrado que los bebés con más actividad en su hemisferio derecho lloran más y se alteran con más facilidad al separarse de sus padres que los niños con un hemisferio izquierdo más dominante. Asimismo, las personas que usan más el hemisferio derecho tienden a tener mayores sentimientos de ansiedad y temor. Y quienes utilizan más el hemisferio izquierdo parecen ser más confiados y tranquilos. 

El control del cuerpo por parte de los hemisferios es cruzado. Es decir, el hemisferio derecho domina la mitad izquierda del cuerpo y el izquierdo, la derecha. Como se aprecia, el hemisferio derecho y el izquierdo controlan funciones absolutamente diferentes. Mientras el hemisferio derecho controla facultades como la capacidad creativa, artística y la orientación espacial, el hemisferio izquierdo lo hace sobre otras, como el cálculo matemático, la comprensión verbal y la memoria. Sin embargo, a pesar de ello, ambos se complementan. La mayoría de las actividades que realizamos requieren la intervención conjunta de las funciones localizadas en los dos hemisferios.

Aunque la actividad del hemisferio derecho es, sobre todo, subconsciente debido a su alta velocidad, tiene, no obstante, una especie de reverberación en el izquierdo. De este modo, la mente consciente, que actúa solo sobre este hemisferio, puede, sin embargo, tener un acceso indirecto prácticamente a toda la información que le interesa, en un momento dado, del hemisferio derecho. Por esta razón, ambos hemisferios tienen una estructura y desarrollan actividades especializadas, pero que se complementan; en efecto, muchas funciones de codificación, almacenamiento y recuperación de información dependen de la integración de estas funciones en ambos hemisferios. Aun más, la complementariedad se encuentra tan radicada en su naturaleza que, en los casos de atrofia congénita de un hemisferio, el otro trata de realizar el trabajo de los dos y —según Sperry— al cortar el cuerpo calloso (impidiendo, con ello, el paso de información de uno a otro), cada hemisferio opera de manera independiente como si fuera un cerebro completo, pero, evidentemente, en forma menos eficaz aun en la realización de sus propias funciones específicas.

Como se aprecia, la neurociencia actual sostiene que no tenemos dos sistemas cerebrales independientes (el sistema cognitivo y el sistema afectivo), sino uno solo integrado: el sistema cognitivo-afectivo, y que, de esta manera, los estados afectivos adquieren una importancia extraordinaria, ya que pueden inhibir, distorsionar, excitar o regular los procesos cognoscitivos.

La intensa interconexión informativa entre el sistema límbico (reacciones instintivo-emotivas, no conscientes) y el neocórtex prefrontal (consciente y lógico) es un hecho importante a tener en cuenta. También es importante que tengamos en cuenta que en el hombre se produce una activación neuronal unilateral, mientras que en la mujer se produce una activación neuronal bilateral. Es decir, el cerebro masculino procesa el lenguaje y la lectura mediante la activación del cerebro izquierdo, mientras que el cerebro femenino se activa en ambos hemisferios. Esto es extraordinariamente significativo para la estructuración del proceso formativo, por cuanto el cerebro se prepara primero para el componente emocional y luego para el cognitivo, sin embargo, la configuración afectiva se consolida aproximadamente a los 16 años. San Agustín decía que no hay nada que llegue al pensamiento sin pasar por el sentimiento.

Por otro lado, el notable psicólogo colombiano, creador de la pedagogía conceptual, Miguel De Zubiría Samper, basándose en la extensa obra de Alexander Luria, discípulo de Lev Vygotsky, establece tres módulos mentales: la unidad cognitiva, la unidad afectiva y la unidad ejecutiva.

Según De Zubiría, la unidad cognitiva conoce, clasifica, ordena e integra la información perceptual en nociones o pensamientos. Cuando el ser humano se relaciona con los sujetos (hermana, madre, educador, amigo) y objetos (perro, carro, árbol, ropa, comida), construye, asimila y se apropia de imágenes mentales de cada tipo de objeto y/o sujeto y es a través de estas operaciones cognitivas que se produce la configuración cerebral y de la mente humana. La unidad afectiva valora, decide qué hacer y sugiere el mejor comportamiento ante cada situación. Emplea instrumentos afectivos (emociones, sentimientos, actitudes) a fin de elegir en las distintas esferas de la vida: interpersonal, amorosa, familiar, intelectual, laboral y productiva.

Siguiendo el mismo ejemplo anterior, el ser humano, en esa relación sujeto-objeto y sujeto-sujeto, sostiene una relación afectiva con todo lo que le rodea y, en dependencia de su implicación emocional y del significado de esos objetos y/o sujetos, así se implicará también el ser humano en dicha relación. La afectividad valora para decidir, para lo cual cumple variadas funciones. Establece las necesidades, los anhelos, define las ilusiones, fija las motivaciones, crea las angustias, los temores, define lo que nos es importante y valioso. Con consecuencias enormes, pues al definir los fines la afectividad decide cómo cada persona invierte su existencia. Ahora bien, lo afectivo media lo cognitivo, lo precede, lo conduce y guía su desarrollo, es su motor impulsor, lo cual entrevió genialmente el psicólogo y educador Jean Piaget cuando afirmó categóricamente que “el intelecto pone los medios y la afectividad, los fines”, es por ello que, como reiteró tantas veces el educador Aristóteles, el arte de valorar consiste en hacerlo en la situación adecuada, con la intención adecuada, en el momento adecuado, con la intensidad adecuada. ¡Y eso sí es bien difícil!

Neurofisiólogo norteamericano, ganador del Premio Nobel de Medicina en 1981.