Tu cerebro está constantemente al borde del caos. Y no es porque esté atrasado en 47 actualizaciones de la computadora portátil o porque esté obsesionado con ese error tipográfico en un correo electrónico que le envió a su jefe.
Por: CNet / Traducción libre del inglés de Morfema Press
No, porque incluso en su momento más zen, sus 86 mil millones de células cerebrales se pavonean por la cuerda floja entre la calma y la catástrofe; serenidad y desorden; orden y desorden. En cualquier momento, podrían convertirse en dominó en un desastre. Pero no hay necesidad de entrar en pánico.
Este engañoso truco cerebral es en realidad algo bueno .
Probablemente sea por eso que puede hacer malabarismos con todos sus pensamientos acelerados en primer lugar y, de hecho, los científicos incluso creen que rastrear este estado precario podría algún día conducir a una nueva generación emocionante de terapias de salud mental.
Somos parte del universo
Es posible que hayas notado que tus pulmones parecen árboles.
Es porque ambos se rigen por una secuencia fractal, donde un objeto se rompe continuamente en versiones más pequeñas de sí mismo. Las ramas de los árboles se asemejan a mini troncos de árboles, las ramitas son como mini-mini troncos de árboles, etc. Este patrón metódico adorna los copos de nieve, los vasos sanguíneos, los relámpagos e incluso las explosiones de estrellas más fascinantes . Nuestro universo ama la estructura. Le encanta el orden.
Sin embargo, como suelen decir los físicos, nuestro universo también se dirige directamente hacia el desorden. Salvo algunos matices, la Ley de Murphy captura la esencia: «Cualquier cosa que pueda salir mal, saldrá mal».
Pero entre estos dos extremos, el universo tiene un tercer estado aún más intrigante. Sistemas que andan de puntillas entre la armonía y el caos. Montañas, amenazando con colapsar en una avalancha. El mercado de valores, al borde de una caída masiva. Y durante la última década más o menos, más y más investigaciones han demostrado que nuestros cerebros también residen aquí.
Al estudiar las mentes de monos, tortugas, peces y, por supuesto, humanos, los científicos han profundizado en este peligroso lugar. Se le conoce como el «borde del caos», o menos dramáticamente, el «punto crítico».
«Tienes una mezcla de estructura que proviene del orden, pero también tienes algún tipo de aleatoriedad, lo que conduce a la variedad, que proviene del lado que está en el desorden», explica John Beggs, profesor de física de la Universidad de Indiana.
Mientras que algunos científicos creen que el cerebro funciona con entradas y salidas (algo así como una computadora), otros, incluido Beggs, sugieren que experimenta el mundo flotando fluidamente alrededor de este punto «caótico». Presumiblemente, tal flujo ayuda a los cerebros a cumplir funciones muy importantes. Un artículo de investigación publicado el mes pasado en Physical Review Letters , por ejemplo, afirma que el punto crítico ofrece a los cerebros un «intercambio deseable entre la linealidad, óptima para el almacenamiento de información, y la no linealidad, necesaria para la computación».
Y cuando los cerebros se desvían de este punto crucial, dice Beggs, «eso se asocia con muchos trastornos». Esta parte es precisamente la razón por la que descifrar los secretos del borde del caos del cerebro podría ayudarnos a revolucionar el tratamiento de la salud mental.
El estudio del llamado punto crítico ya ha comenzado a cambiar la forma en que los científicos abordan la psiquiatría.
«Los investigadores han recurrido a herramientas basadas en la criticidad para mejorar su comprensión de las afecciones psiquiátricas comunes como la depresión, la esquizofrenia, la ansiedad y el trastorno de estrés postraumático», escribe Vincent Zimmern, autor de un artículo de 2020 titulado: Por qué la criticidad del cerebro es clínicamente relevante: una revisión de alcance .
Pero antes de sumergirnos en eso, esto es lo que su cerebro está haciendo ahora mismo en el límite entre el orden y el desorden.
Decisiones decisiones
Digamos que su cerebro quiere indicarle que haga algo, como abrir Seamless, la aplicación de entrega de alimentos. Debe pasar información a lo largo de una red de células cerebrales, o neuronas, para que toques el pequeño cuadrado naranja en tu teléfono.
Teóricamente, hay tres formas en que puede hacerlo.
Puede enviar la señal «hola, abrir Seamless» a más de una neurona a la vez. Puede enviarlo a menos de una neurona a la vez. O puede enviarlo a algo así como una neurona a la vez. (Trate de pensar en las neuronas como divisibles en partes porque nos estamos acercando al cerebro desde un punto de vista más matemático que biológico).
Supongamos que su cerebro va con uno. Una neurona habla con dos neuronas, las cuales hablan con cuatro, y así sucesivamente, como un tren de chismes. Pronto, todas sus neuronas estarán en alerta máxima sobre su búsqueda perfecta, o como dice Beggs, la red «explota muy rápido».
Esto se denomina comportamiento supercrítico y, por lo general, es demasiada estimulación. Estarías a toda marcha. Tu cerebro estaría tan abrumado que comenzaría a fallar. Y, de hecho, se cree que la supercriticidad está asociada con convulsiones crónicas o epilepsia.
¿Qué hay de dos? Una neurona envía información a la mitad de una neurona, que la envía a una cuarta… luego a una octava… y la señal prácticamente «se extingue», dice Beggs. Esto se denomina comportamiento subcrítico y no transmitiría de manera efectiva el mensaje.
Nuestro camino final es tres. Una neurona comparte información con «acerca de» una neurona, que comparte información con otra, y la señal va fácilmente del punto A al punto B. Esto es bueno. Esto se llama comportamiento crítico. Para transmitir efectivamente un mensaje como el de Seamless a través de una red de neuronas, nuestros cerebros «prefieren» el camino tres. El camino uno y el camino dos plantean obstáculos sólidos para la transferencia de información de las neuronas, pero el camino tres crea algo así como una línea de ensamblaje de neuronas que, en última instancia, conecta la mente con el mundo externo.
Pero, ¿recuerdas cómo el punto crítico también se llama el borde del caos? Sí, hay más.
Alto riesgo
Considere el mercado de valores, que también se encuentra en el punto crítico.
Siempre, algunas personas quieren vender y otras quieren comprar. Es una dualidad casi exactamente equilibrada, razón por la cual los mercados suelen ser bastante estables. Pero, ¿y si ocurre algo catastrófico, como una pandemia mundial? ¿O una guerra?
La gente entraría en pánico y, como la mayoría de los gurús financieros estarían de acuerdo, comenzarían a vender. Eso provocaría fluctuaciones masivas en el mercado. Fluctuaciones caóticas. «Las caídas del mercado a veces son órdenes de magnitud mayores que la pérdida diaria observada típicamente», explica Beggs. Piense en estas «fluctuaciones» como una firma de sistemas al borde del caos.
Por el contrario, algunas cosas siguen lo que se llama distribución gaussiana, también conocida como una curva de campana estándar, que no conduce a esas fluctuaciones. La altura humana es un buen ejemplo de algo con distribución gaussiana. Si tuviéramos que mapear la altura de cada persona en el mundo, rara vez veríamos a alguien caer lejos del promedio. Sin fluctuaciones masivas.
De estas dos opciones, los cerebros parecen tener la firma del borde del caos.
Cuando ocurre el susto de una película de terror, por ejemplo, sus neuronas pueden «entrar en pánico», como los inversionistas del mercado de valores, y fluctuar a una zona súper crítica. «Puedes tener una cascada de actividad o una avalancha neuronal que podría viajar por todo el cerebro», dijo Beggs.
Ahora, podría estar pensando, ¿por qué el cerebro no preferiría un estilo de vida más tranquilo y gaussiano? El mundo al borde del caos parece muy arriesgado. Bueno, tambalearse entre el orden y el desorden también tiene una gran cantidad de beneficios.
Alta recompensa
Los sistemas al borde del caos tienen un rango ultra amplio dentro del cual trabajar, gracias a todo el asunto de la fluctuación.
Con los mercados de valores, existe la posibilidad de que te lleves el premio gordo. Y con los cerebros, «podrías hacer que la información pase de una parte del cerebro a la siguiente… y tal vez incluso pasar por todo el cerebro», dijo Beggs.
Siendo realistas, eso es importante para alertar a las neuronas para que permanezcan alerta en una situación aterradora, o tal vez para crear nuevas conexiones cerebrales mientras se aprenden idiomas. En otras palabras, cuando se hace con mucho cuidado, el cerebro puede adentrarse en el caos para ayudarnos a funcionar en un mundo muy complicado.
Si el cerebro siguiera una distribución gaussiana, por el contrario, estaría restringido al comunicar cosas. No podía llegar a las neuronas a lo largo del órgano durante situaciones aterradoras para decir «hey, neuronas, activen la alerta máxima, algo va a suceder».
En un artículo de 2009 , Manfred Kitzbichler, neurocientífico de la Universidad de Cambridge y uno de los primeros en considerar que el cerebro reside al borde del caos, dijo que la criticidad «nos permitiría cambiar rápidamente entre estados mentales para responder a los cambios ambientales».
Además, dejar el punto crítico y dirigirse a tierra subcrítica podría ser útil para nuestro cerebro cuando queremos estar en piloto automático. Aunque los científicos todavía no están muy seguros de cómo funcionaría este mecanismo, Beggs dice que «una posibilidad es que si algo se aprende muy bien y se ensaya mucho, se transfiere a algún tipo de circuito estereotípico que simplemente repite su patrón».
Estoy a bordo, ¿y ahora qué?
Bueno, la mayor parte del tiempo en física, los investigadores no están tratando de negar lo que ya sabemos, o incluso de encontrar nuevos ángulos. Más bien, están refinando preguntas que ya han sido respondidas. De esta manera, podemos seguir encontrando soluciones cada vez más precisas.
Lo mismo es cierto para los estudios al borde del caos.
El cerebro humano está constantemente bombardeado con estímulos externos, como gente hablando, el bullicio de la calle e incluso la calidez de sostener una taza de café. Esto significa que las neuronas se encienden y apagan constantemente. Debido a ese flujo, no es realista que el cerebro esté en el punto crítico ideal todo el tiempo. Imagínese tratando de caminar a lo largo de una línea recta, pero la gente lo sigue empujando a medida que avanza. Es algo así.
Por lo tanto, una pregunta de seguimiento podría ser: ¿Qué hace nuestro cerebro en su lugar? ¿ Cómo funciona allí?
En un artículo publicado el año pasado en Physical Review Letters , el equipo de Beggs podría haber encontrado la respuesta.
Después de realizar experimentos neurológicos en ratones, vieron que si los cerebros de los animales no podían acceder al punto crítico, se optimizaban siguiendo lo que se llama la línea Widom, o simplemente, la segunda mejor opción.
Beggs llama a este fenómeno «cuasi-criticidad».
Otros investigadores que estudian cómo funciona el cerebro alrededor del punto crítico, por el contrario, han sugerido soluciones de no cuasi-criticidad. Algunos han sugerido que los cerebros siempre funcionan ligeramente por debajo de la criticidad y otros creen que se mueven al azar alrededor del punto crítico.
Pero, siguiendo el principio de cuasicriticidad, Beggs comenzó a considerar si los cerebros de las personas que padecen enfermedades mentales, como la depresión, tienen problemas para acceder a ese segundo mejor camino.
«Observamos a unos 600 pacientes y hemos estado trazando sus diferentes puntos críticos», dijo. «A partir de las tendencias, se puede notar la edad del paciente o el sexo del paciente, en función de dónde se encuentran cerca de esta región de casi criticidad».
Por lo tanto, es probable que «el envejecimiento haga que vayas a un lugar, la depresión haga que vayas a otro y la epilepsia a otro. Pero, todos pueden estar igualmente lejos del punto crítico».
Es decir, se necesita más investigación para decodificar realmente el borde del caos del cerebro. Sin embargo, Beggs cree que estos hallazgos eventualmente conducirán a terapias innovadoras.
Por ejemplo, dice que sabemos que el cerebro se apaga por un tiempo después de tener una convulsión muy fuerte. Durante ese período, tiene formas de intentar volver a estar en línea, una de las cuales es generar muchas conexiones nuevas. Pero, ¿recuerda el enigma de la súper criticidad en el que demasiadas neuronas se activan en alerta máxima y luego «explotan» la red muy rápido?
«Uno pensaría que es bueno hacerlo, porque simplemente dice: ‘Conéctalo de nuevo y tendremos algo de actividad’, pero cuando crece esas conexiones después de una convulsión, una vez que vuelve a estar en línea, está demasiado conectado. Por lo tanto, en realidad es más común tener una convulsión la próxima vez».
Sin embargo, si podemos aprovechar el punto crítico, tal vez podamos estimular el tejido cerebral de alguna manera y evitar que sienta que está en su estado de apagado en primer lugar. En cambio, pensaría que todo está bien y, por lo tanto, no haría todas esas conexiones nuevas que podrían conducir a una convulsión posterior.
«Si lo engañas para que no forme nuevas conexiones», dijo Beggs, «sería mucho menos probable que tuviera una convulsión».
En este momento, Beggs y sus colegas investigadores todavía están en el proceso de analizar cómo funciona todo esto. Va a ser un camino largo, pero gratificante, por delante. Y si has leído hasta aquí, antes que nada enhorabuena.
En segundo lugar, si te vas con un solo mensaje, espero que sea este: la próxima vez que estés estresado, si alguien te pregunta cómo estás y dices: «Estoy al borde del caos», No estás siendo dramático en absoluto.
Estás siendo científicamente preciso.
