Tiempo neuronal por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico numerario

El control del tiempo es preciso en muchas actividades humanas, desde mantener una conversación, hasta ejercitarnos en tocar un instrumento musical o participar en un partido de tenis. La medida del tiempo por las neuronas y la capacidad de reproducción de los intervalos por nuestro cerebro es una actividad investigadora que forma parte de las tareas que abordan los neurocientíficos contemporáneos.

No es nuevo afirmar que el cerebro está compuesto por neuronas. Han habido muchas estimaciones del número de neuronas que componen el cerebro. Es usual adoptar la cifra de unos ochenta y seis mil millones de células nerviosas las que suponemos tener. Varía de unos animales a otros pero, en todo caso disponen de unos cuantos millones de neuronas. Otra cosa distinta es concluir en que se emplean cada una de ellas, individual, zonal o grupalmente. Probablemente se puedan catalogar las distintas funciones que el cerebro es capaz de llevar a cabo, pero concretar cómo y de qué forma y dónde se alberga la información requerida para llevar a cabo la tarea, es cosa bien diferente y vedada, en gran medida, hasta el presente, al conocimiento de la Humanidad, por mucho que se haya avanzado, especialmente en los últimos tiempos, como la identificación de rostros localizada en parte posterior del hemisferio derecho del cerebro, lo que lleva a que enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad del Alzheimer o trastornos de autismo merman la habilidad para reconocer rostros al haber dañado esa parte del cerebro. Los científicos conocen desde hace tiempo la especificidad funcional en ciertos ámbitos. Se sabe que en el sistema motor hay un grupo de neuronas que controlan los movimientos de la mano izquierda, otros que controlan la lengua. Pero cuando se trata de funciones más complejas, las cosas no son tan meridianas: reconocer rostros, usar el lenguaje o efectuar cálculos matemáticos todavía se resisten. Hay alternativas que proponen la existencia de áreas especializadas del cerebro y otras que proponen la existencia de zonas multiuso para el desarrollo de actividades cognitivas. En el caso del lenguaje, Fedorenko del MIT ha llevado a cabo estudios mediante escaneo del cerebro empleando resonancia magnética funcional de imagen, que mide la actividad cerebral asociada a tareas cognitivas, pero sus resultados no han sido muy concluyentes. Se han llevado a cabo muchos experimentos en tareas distintas de la lingüística, como la memoria de trabajo, la música o la aritmética, que activan las mismas áreas cerebrales que el lenguaje. No está todavía claro si se trata de superposición de áreas en las actividades cognitivas o problemas asociados a las metodologías de estudio empleadas. Es posible que, finalmente se concluya en que hay áreas específicas dedicadas al lenguaje, que no se emplean en nada más.

Una cuestión importante está relacionada con el tiempo y su medida por parte del sistema neuronal. Supongamos que nos enfrentamos al experimento de apretar un botón cuando se encienda una bombilla y accionarlo antes de que se apague. Naturalmente, la dificultad se incrementa si se reduce el tiempo de permanencia de la bombilla encendida. La capacidad de estimar un intervalo de tiempo que se repite regularmente y que, por tanto, permite predecir cuando tendrá lugar el siguiente intervalo, implica una compleja actividad neuronal. La propuesta de Delgado y Gruart es que, cuando se trata de tiempos cortos, inferiores a un segundo, las neuronas de la corteza prefrontal resultan activadas por un oscilador que bate cada 100 milisegundos (10 veces por segundo), mientras que para tiempos superiores utilizan señales externas.

Jazayeri, del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro, dependiente del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y Shadlen, de la Universidad Columbia en Nueva York, han identificado que en el cortex intraparietal lateral radica la función sensomotora que representa el tiempo transcurrido, donde los animales superiores miden y reproducen los intervalos temporales. De alguna forma se identifica que se efectúa una estimación del tiempo transcurrido entre dos eventos que ha vivido. Al mismo tiempo los dos primeros autores han evidenciado cómo los patrones de disparo de las neuronas de la corteza intraparietal lateral son los que coordinan los aspectos sensoriales y motores del tiempo. Es en esta zona del cortex intraparietal lateral donde, probablemente, se sitúa uno de los nodos que mide el tiempo, pero la estimación posterior de intervalos equivalentes, no se lleva a cabo como lo haría un cronómetro, sino mediante una inferencia probabilística, es decir, sacando consecuencias que conducen a resultados, mediante una evaluación mental entre alternativas formuladas como abstracciones que conducen a una implicación lógica, reteniendo la que tiene mayores probabilidades de satisfacer las condiciones, es decir de responder verazmente a los requisitos. Según Ghose, no parece que haya un reloj central que sincronice todas las tareas, sino que los circuitos responsables de cada acción producen las señales de temporización independientemente

Se trata, por tanto, de un comienzo a explicar matemáticamente lo que sucede en el cerebro cuando tienen lugar estos procesos mentales. No obstante, disponemos de un excelente despertador en la cabeza y mediante hormonas y estímulos cerebrales, como la melatonina, controlan cuando necesitamos dormir siguiendo el patrón de nuestro ritmo circadiano y cuando se altera, como ocurre cuando viajamos a otro meridiano, cambiando la hora, el cuerpo requiere un tiempo para volverlo a controlar. Se afirma que cuando se deja a una persona en la oscuridad 2-3 días, pierde totalmente la noción del tiempo, ya que sin luz no hay control de ese ritmo. El neurofisiólogo Meck propone que el control del tiempo lo realizan las neuronas espinosas, aunque la velocidad de medida es modificable y tiene que ver con la dopamina. Al incrementarse el contenido de dopamina, el tiempo parece transcurrir más deprisa. En esta percepción radica que cuando estamos aburridos, al tener menos estímulos, generamos menos dopamina y la sensación que se produce es de mayor lentitud. Ocurre lo contrario cuando estamos estimulados y producimos mayor cantidad de dopamina y nos produce la sensación de que el tiempo fluye más deprisa. Lo bueno suele durar poco.