David Bueno i Torrens és professor i investigador de la Universitat de Barcelona. Especialista en genètica, neurociència i biologia del desenvolupament, des del 2019 dirigeix la Càtedra de Neuroeducació UB-EDU1ST, que té per objectiu promoure i divulgar els coneixements en neurociència que poden enriquir el món de l’educació. Ha publicat més de seixanta articles especialitzats i una vintena de llibres de divulgació i assaig, entre els quals 100 controvèrsies de la biologia i 100 gens que ens fan humans, en aquesta mateixa col·lecció. El 2010 va guanyar el Premi Europeu de Divulgació Científica per L’enigma de la llibertat; el 2018, el Premio Magisterio per les seves aportacions a la neuroeducació, i el 2019, la distinció del Claustre de Doctors de la UB per la seva tasca divulgadora. Col·labora habitualment en diferents mitjans de comunicació.
El cervell està de moda. És l’òrgan que ens permet pensar, decidir i emocionar-nos, la seu de la nostra intimitat més profunda. Des de fa uns anys, la utilització de tècniques molt diverses ens permet correlacionar l’activitat cerebral amb molts aspectes de la vida mental. Què són les emocions i què ens emociona? Podríem viure sense elles? En quines ocasions tenim el cervell més actiu? Com genera i gestiona el llenguatge o la creativitat? D’on sorgeix la consciència?
L’estudi del cervell també ens ha obert la porta a entendre aspectes del comportament que tradicionalment s’havien deixat al marge de la biologia. Per què hi ha persones més empàtiques, creatives o afeccionades al risc? Com decidim a qui votem? Podem potenciar la nostra ment?
En aquest llibre l’autor us proposa un viatge a l’interior de l’òrgan més desconegut, desconcertant i innovador del nostre cos, el cervell. És una de les millors maneres de conèixer-nos a nosaltres mateixos.
100 coses que cal saber sobre el cervell
Primera edició: febrer del 2020
© del text: David Bueno i Torrens
© de l’edició:
9 Grup Editorial
Cossetània Edicions
C/ de la Violeta, 6 • 43800 Valls
Tel. 977 60 25 91
cossetania@cossetania.com
www.cossetania.com
Disseny i composició: 3 x Tres
Producció de l'ebook: booqlab.com
ISBN: 978-84-9034-946-5
I llavors hi ha un préstec:
un bri de bellesa
resta dins el cos
assimilat en la cel·la
de la consciència.
Del poema “Cicles”,
d’ALEXANDRE PLANAS, Irrealitats, 2016
Per a la Maria,
l’estímul més fantàstic i interessant
que té el meu cervell.
Per al cervell de l’Arnau i en Gerard,
ple de joventut i futur.
El cervell, l’última frontera.
Aquestes són les descobertes estel·lars de la neurociència, en missió permanent d’explorar noves connexions neuronals, de cercar nous gens i noves possibilitats cerebrals, anant allà on no ha estat mai ningú!
Qualsevol afeccionat a la ciència-ficció o a les sèries clàssiques de televisió reconeixerà ràpidament l’origen d’aquesta frase, amb la qual s’iniciaven tots els episodis de la mítica sèrie Star Trek. Tanmateix, l’he modificada a la meva conveniència i no és exactament igual que l’original. Molt possiblement, només llegint la primera part (“El cervell, l’última frontera”), automàticament els pensaments del lector, si ja la coneixia d’abans, hauran reproduït la resta. I probablement fins i tot algunes neurones s’hauran activat i li hauran permès escoltar, dins el seu cap, fragments del tema musical d’obertura o de tancament dels capítols. I si n’era un fan, fins i tot haurà notat certes reaccions emocionals. Per què recordem tan bé aquesta frase i, en canvi, possiblement no recordem quina és la darrera cosa que hem dit a la nostra parella o als companys de pis just abans de marxar aquest matí cap a la feina, o què ens han contestat ells? I per què podem inferir-la amb les paraules originals si aquí estan modificades, i com és que hem sentit dins nostre la música que l’acompanyava si ningú no l’està tocant?
Lluny de ser ciència-ficció, l’exploració del cervell humà, del nostre espai interior més íntim i personal, aparentment inalienable, es troba en un dels moments més “fascinants” de la història, com diria el també mític senyor Spock, l’entranyable vulcanià que ocupava el lloc d’oficial científic de la nau Enterprise i que, com a part de la tradició cultural del seu poble, havia eliminat les emocions. Des de fa uns anys, la utilització de tècniques no invasives d’anàlisi i de generació d’imatges permet estudiar l’activitat cerebral en qualsevol persona i en qualsevol situació de la vida quotidiana, i també permet correlacionar aquesta activitat diferencial amb els pensaments i les respostes mentals del moment. Què són les emocions dins el cervell? Podríem viure sense emocions, com pretenia fer, no sempre amb èxit, el senyor Spock? Què s’activa quan ens avorrim? I quan resolem un problema d’àlgebra? El nostre cervell funciona de la mateixa manera quan estem sols fent un solitari que quan estem amb un grup d’amics jugant a la botifarra?
L’estudi del cervell, de com es desenvolupa, dels gens que intervenen en el seu funcionament i de com es formen i reformen les connexions neurals, ens ha obert també la porta a entendre aspectes del nostre comportament que tradicionalment s’havien deixat al marge de la biologia. Per què hi ha persones més empàtiques que d’altres, o més creatives o afeccionades al risc? Com decidim a qui votem en unes eleccions? Les persones que fan servir la violència neixen o es fan? Fins i tot, podrem modificar el nostre cervell a voluntat, incorporant, per exemple, ginys tecnològics que n’augmentin la memòria, o afavorint que es mantingui en un estat d’eterna joventut?
En aquest llibre us proposo un viatge que ens endinsarà en l’òrgan més desconegut, desconcertant i innovador del nostre cos, el cervell, l’activitat del qual, paradoxalment, és la que ens permet investigar-lo. Conèixer el cervell és una manera de conèixer-nos a nosaltres mateixos. No cal, però, que compreu cap bitllet per viatjar amb la nau del coneixement que ens hi portarà. Només cal tenir la ment oberta, el cervell actiu i ganes de gaudir. Trobareu 100 aspectes diferents sobre què és, com es forma i com funciona el cervell, quin ha estat el procés evolutiu que l’ha modelat, com aprenem i oblidem, com la seva activitat es tradueix en pensaments i accions concretes, i un llarg etcètera d’altres qüestions.
El cervell és, possiblement, l’última frontera del coneixement sobre nosaltres mateixos. L’última i potser també la definitiva, per saber qui som i com som, per què fem el que fem i ens comportem com ho fem. I per reflexionar sobre si ho podríem fer diferent.
El cervell és un òrgan que té la mida d’un coco, pesa aproximadament 1 quilo i mig, té la textura de la mantega freda i el seu color, vist de fora, és blanquinós amb tons lleugerament rosats o grisosos. Es troba tancat dins el crani, i presenta dos hemisferis solcats per una sèrie de circumvolucions, la qual cosa li confereix un aspecte relativament semblant a una nou. També hi ha qui diu que la seva forma recorda una coliflor, però sobre gustos culinaris no hi ha res a dir. Si agafem un cervell i el tallem pel mig, distingirem capes més grisoses alternades amb altres de més blanques, alguna cavitat interior i ben poca cosa més. Si en voleu veure un al natural, us recomano que compreu un cervell de xai, que és semblant al nostre però amb menys solcs a la superfície i més petits. Perquè no sigui tan tou i el pugueu tallar millor, l’ideal és posar-lo al congelador i, quan estigui mig congelat, el talleu. Tindrà més consistència i podreu observar-ne molt millor l’interior.
Explicat d’aquesta manera pot fer l’efecte que no és un òrgan gaire apassionant, però no feu cas de la seva aparença més aviat fada. Com diu la dita popular, les aparences enganyen. És l’òrgan més complex del nostre cos i, sens dubte, el més sorprenent. És format per uns 86.000 milions de neurones, però tampoc us deixeu sorprendre per aquesta dada. El cervell d’un elefant en té 257.000 milions i, des d’aquesta perspectiva, fa empal·lidir el nostre. Però, com també s’acostuma a dir, no sempre és qüestió de quantitat, sinó també de qualitat.
El cervell d’un elefant té moltes més neurones que el nostre, però el seu cos també és molt més gros. Per això cal relativitzar les mides. Una de les millors maneres de fer-ho és amb l’anomenat quocient d’encefalització, que té en compte la mida relativa del cervell respecte al cos. I aquí sí que ens podem posar una medalla: el nostre supera, de llarg, el d’un elefant. I també el de qualsevol altre animal, la qual cosa vol dir que ens “sobren” més neurones que podem dedicar a altres tasques, a banda de controlar les activitats del cos. El coeficient d’encefalització humà oscil·la entre 7,4 i 7,8, segons el pes de l’individu, i el dels elefants africans és només d’1,13 a 2,36, malgrat que mostren signes d’una incipient intel·ligència social. Aquí els guanyem per golejada. Només com a curiositat, el dels ximpanzés, els nostres germans evolutius que poden fer servir eines però no les saben fabricar, és de 2,2 a 2,5. I el dels gossos, que són capaços d’empatitzar amb les persones, oscil·la al voltant d’1,2, no gaire més que el d’alguns lloros que també tenen capacitat d’aprenentatge, que és d’1,0. Per cert, el que més s’acosta al nostre és el dels dofins, de 5,25. També tenen signes evidents d’una incipient intel·ligència, com els elefants o els primats antropomorfs, i utilitzen un llenguatge molt bàsic amb dialectes, amb el qual es transmeten informació precisa i posen nom als seus fills, però bona part d’aquest extra cerebral el fan servir per al seu sistema d’ecolocalització i sembla que els calen moltes més neurones per controlar els moviments del cos dins l’aigua.
A banda de tot això, tampoc a nosaltres ens ve de 5.000 o 10.000 milions de neurones més o menys. De fet, la mida dels cervells de les persones és molt variable. De mitjana, en els adults ocupa un volum d’uns 1.200 a 1.350 cm3, però les diferències interpersonals són molt grans: oscil·len entre poc menys de 950 cm3 (menys d’un litre) i quasi 1.500 cm3 (un litre i mig). Aquestes diferències, però, no influeixen en la intel·ligència ni en cap altre capacitat mental.
Què és el més important, doncs? Ras i curt, les connexions que s’estableixen entre les neurones. Es calcula que un sol cervell humà pot tenir 200 bilions de connexions, malgrat que ningú no s’ha dedicat a contar-les una per una. Fins no fa gaire, es deia que en teníem uns 2 bilions, i ara n’hi ha que s’atreveixen a dir que potser en tenim 1.000 bilions o més. Sigui com sigui, s’ha calculat que si posem totes aquestes connexions una darrere l’altra fent un cable, un sol cervell humà faria quatre vegades la volta a la Terra!
El cervell fa moltes coses, però tota la seva activitat es pot resumir en una sola frase: permet que sobrevisquem adaptant la fisiologia corporal i el comportament a cada circumstància concreta, en un ambient sempre canviant. Controla i coordina els moviments del cos, especialment els voluntaris; capta informació de l’entorn a través dels òrgans dels sentits, la interpreta i la integra; respon automàticament a les amenaces externes, de forma inconscient; ens permet conèixer el nostre estat interior i exterior —si tenim gana o estem tips, si tenim fred o calor, si hi ha alguna cosa que ens faci mal, etcètera—; controla la transició entre els estats de son i vigília; genera i gestiona els nostres comportaments, com l’enamorament, l’agressivitat, el plaer, la sorpresa, l’amistat, l’enveja, l’empatia i l’altruisme, entre molts altres, i és la seu de les funcions mentals, com les emocions, la memòria, l’aprenentatge, l’atenció, la cognició, la percepció, la motivació o la presa de decisions, per esmentar-ne només algunes. Sense aquestes activitats, no sobreviuríem.
En aquest sentit, hem de distingir clarament el cervell de la ment. El cervell és un òrgan fisicobiològic, com ho és també el pàncrees, un dit o els ulls. Com a òrgan, el seu funcionament es regeix per una sèrie de funcions i activitats cel·lulars, les quals al seu torn venen guiades pels seus gens i per tota una colla d’altres molècules, entre les quals els anomenats neurotransmissors. La ment, en canvi, intangible però ben real, és el conjunt de funcions psíquiques i facultats intel·lectuals de la persona. El funcionament del cervell genera la ment, i la ment, aquests pensaments, també actuen sobre el cervell i ajuden a modelar-lo. De la mateixa manera que el cervell condiciona els pensaments, allò que pensem condiciona també l’estructura física del cervell. No us hi amoïneu gaire, però, amb tot això. Encara ens queden 98 capítols més per parlar-ne!
Un dels grans problemes que la neurociència encara no ha resolt del tot és com el funcionament d’un cervell biològic genera una ment individual intangible. Tenim moltes dades, però falta acabar d’encaixar-les totes. Es diu que la ment és una propietat emergent del cervell. Una propietat emergent és aquella que sorgeix de la interacció de les diverses parts d’un sistema complex, com ho és el cervell, però que no es limita a ser simplement una suma d’aquestes parts, sinó que, en combinar-les totes, les ultrapassa. És com si diguéssim que 2 + 2 = 4 —això seria la suma estricta de les parts—, o alternativament que 2 i 2 és un 22 —una xifra que ultrapassa la simple suma de les dues anteriors.
Sigui com sigui, una de les millors proves de l’extraordinària activitat del cervell és la quantitat d’energia que consumeix per poder funcionar correctament. Comparada amb la resta del cos, sembla absolutament desmesurada. Una de les maneres que es fan servir per mesurar el consum d’energia d’un òrgan és a través de l’oxigen que utilitza, atès que aquesta molècula és imprescindible per cremar sucres amb la màxima eficiència —i també altres biomolècules, com els greixos. Només esmento els sucres, però, perquè el cervell és sibarita fins a extrems insospitats. La major part de cèl·lules del cos poden obtenir energia dels sucres, els greixos i, si fa falta, fins i tot de les proteïnes. Però les neurones únicament poden fer servir glucosa com a font d’energia. D’enlloc més. Doncs bé, si retornem al consum d’oxigen, malgrat que el cervell representa aproximadament el 3% del pes corporal, consumeix el 30% de tot l’oxigen que inspirem! L’altre 97% del nostre cos s’ha de conformar amb el 70% d’oxigen restant. Per això, si manca oxigen, ràpidament perdem la consciència i morim. El cervell no pot sobreviure més de 4 o 5 minuts sense oxigen, i molt abans perdem la consciència.
Tanmateix, potser la definició més gràfica és la que va dir Albert Einstein: “El cervell és com un paracaigudes, només serveix si el tenim obert.”
Assumim que el cervell sembla una nou, amb dos hemisferis units i solcats per circumvolucions. En principi, por semblar, com en una nou, que cada meitat del cervell és idèntica a l’altra, que els dos hemisferis són simètrics. Si encara conserveu el cervell de xai de l’experiment que us proposava al primer capítol, ho podeu comprovar. Talleu-lo just pel mig, poseu un mirall al lloc del tall i comproveu si la imatge especular d’un dels hemisferis és idèntica a l’altre hemisferi. A primer cop d’ull us pot semblar que sí que són simètrics, però, malgrat que els dos hemisferis s’assemblen molt, no són idèntics del tot. El cervell de les persones també presenta unes diferències clares que es relacionen amb les tasques que realitza.
Tradicionalment s’ha dit que l’hemisferi esquerre és lògic i analític, i el dret és emotiu, intuïtiu, artístic i creatiu. Tanmateix, malgrat que presenten algunes diferències, aquesta separació dicotòmica radical pel que fa a la seva funció és un mite. Es va originar durant la segona meitat del segle XIX, arran dels primers treballs sobre el cervell, i s’ha perpetuat fins l’actualitat. Tots dos hemisferis són lògics, analítics, emotius, intuïtius, artístics i creatius, la qual cosa no vol dir que un dels dos hemisferis estigui més actiu que l’altre quan realitzem alguna d’aquestes funcions. Però tots dos són necessaris per a totes.
En l’àmbit anatòmic, l’hemisferi esquerre acostuma a ser una mica més gros que el dret, i la part occipital, la que toca al clatell, sobresurt més. En canvi, l’hemisferi dret sobresurt una mica més que l’esquerre a la zona frontal. Una altra diferència destacada la trobem en un solc que separa la zona frontal de la temporal —que és la que es troba a l’alçada de les temples. S’anomena cissura de Silvi, i és més llarga en l’hemisferi esquerre de les persones dretanes. Curiosament, aquesta diferència ja és ben visible al final de l’etapa fetal, abans del naixement. Ser dretà o esquerrà té una base neural que és anterior al fet de començar a escriure.
A l’interior del cervell, a nivell microscòpic, les diferències entre ambdós hemisferis encara són més evidents. En l’escorça cerebral, que és la part més externa del cervell, les neurones s’organitzen formant unes columnes regulars, que es van apilant l’una al costat de l’altra. Tots dos hemisferis tenen, en aquesta zona, unes àrees que estan especialitzades en el processament del llenguatge (de les quals parlaré en un altre capítol). Doncs bé, les columnes d’aquestes àrees de l’hemisferi esquerre són més amples i estan més interconnectades que les del dret. Aquest fet es tradueix en un aspecte molt concret del funcionament del cervell. Més enllà del mite clàssic, el llenguatge sent preferència per l’hemisferi esquerre, la qual cosa no vol dir que el dret no hi intervingui.
I l’hemisferi dret, no té cap activitat en què destaqui sobre l’esquerre? Doncs sí. Curiosament, la capacitat d’orientació espacial sent preferència pel dret. No deixa de ser curiosa aquesta preferència per un hemisferi o un altre del llenguatge i la capacitat d’orientació, que reprodueix aquella creença també força estesa segons la qual les dones parlen més i els homes s’orienten millor. Però encara no toca parlar de les diferències de gènere.
Aquestes asimetries no són exclusives de les persones, i es troben presents en molts animals. Evolutivament es calcula que van sorgir fa uns 500 milions d’anys, poc després de la gran explosió vital del període cambrià, en què es va originar en molt poc temps la major part de grups d’animals actuals. Tenir un cervell asimètric va lligat a l’evolució dels animals. El motiu original que les va generar, però, continua sent un misteri. Possiblement contribueixen a refinar les accions mentals, atès que donen més diversitat i riquesa al funcionament del cervell. Les diferències enriqueixen la vida, també la del cervell.
Els hemisferis cerebrals estan creuats pel que fa a la part del cos que controlen: l’hemisferi esquerre controla la part dreta del cos i el dret, la part esquerra. Quan movem la mà dreta voluntàriament, per exemple, qui en controla els moviments és l’hemisferi esquerre, concretament una zona de l’escorça anomenada motora. I viceversa. Les imatges que ens entren per l’ull esquerre o els sons que rep l’oïda esquerra activen les neurones de la zona dreta del cervell, a l’anomenada escorça visual o escorça auditiva, respectivament.
Com en una nou, tots dos hemisferis estan units per un petit pont, un gruixut feix de neurones que s’anomena cos callós. A través d’aquest pont, mantenen una conversa constant, la qual cosa els permet estar informats de què fa l’altre i coordinar les accions. Per exemple, ara que estic escrivint aquest capítol, utilitzo les dues mans per fer anar el teclat de l’ordinador —encara que, ho haig de confessar, només faig servir un dit de cada mà, l’índex. Si els dos hemisferis no es coordinessin, potser els dos dits índex es barallarien per tocar la mateixa tecla. I us puc assegurar que no és aquest el cas, cadascun toca la tecla que d’alguna manera el cervell els ha assignat, i ho fan en l’ordre correcte perquè les paraules tinguin un cert sentit.
El cos callós mesura uns 10 centímetres de llargada i per dins seu hi discorren les prolongacions —els anomenats àxons— d’uns 200 a 250 milions de neurones. En general, és una mica més gros en les dones que en els homes, i també ho és en els músics, en les persones esquerranes i en les ambidextres. El sentit d’aquests diferències, però, encara és força desconegut.
Hi ha un experiment molt senzill que permet comprovar l’efectivitat de la comunicació entre els hemisferis cerebrals a través del cos callós. Estireu les dues mans endavant, amb els dits una mica separats i el palmell de la mà cap amunt. Tanqueu els ulls i, sense fer trampes, demaneu a algú que us toqui suaument la punta d’un dels dits d’una de les mans —que no sigui el polze. Llavors, sense mirar toqueu-vos el dit equivalent de l’altre mà amb el polze d’aquella mateixa mà. Si sou capaços de fer-ho és perquè els dos hemisferis s’han explicat quina és la situació.
Què passaria, però, si el dos hemisferis deixessin de parlar-se? Es coneix algunes persones en què, a causa d’un accident o després d’una intervenció quirúrgica, el cos callós ha quedat seccionat completament, de manera que els hemisferis no es poden comunicar. Tenen el que s’anomena un cervell partit. S’ha estudiat molt el cas d’una dona amb cervell partit que a mesura que s’anava cordant conscientment els botons de la camisa amb la mà dreta —per tant, sota el control de l’hemisferi esquerre—, la mà esquerra els anava descordant sense que pogués fer res per evitar-ho. No tenia cap control conscient sobre els processos de l’hemisferi dret, però aquest continuava treballant amb normalitat.
També s’ha analitzat molt el cas d’una altra dona amb cervell partit que, mentre triava la roba per vestir-se amb la mà dreta, generalment de colors foscos, la mà esquerra la hi anava arrencant i agafava vestits molt més acolorits, també sense que pogués fer res per evitar-ho. És com si cada hemisferi fos capaç de generar la seva consciència, però, en estar connectats, es fon en una de sola. Si no es poden comunicar, en canvi, la persona només en percep una, la de l’hemisferi dominant, però dins el seu cap hi ha dues consciències diferenciades.
Hi ha un tercer cas molt espectacular, el d’un home que va néixer sense cos callós. Tenia un quocient d’intel·ligència de 87, molt per sota de la mitjana, però va ser capaç de memoritzar més de 9.000 llibres. Llegia una pàgina cada 8 segons. El seu “truc” era molt simple. Atès que cada hemisferi “anava a la seva”, podia llegir dues pàgines simultàniament, una amb cada ull, perquè la informació que rebia no s’interferia dins el cervell.
Si utilitzeu un cercador d’Internet i poseu “Einstein 10%”, trobareu moltes pàgines que parlen sobre una frase que suposadament va dir Albert Einstein: “Només fem servir el 10% del cervell.” Tan infrautilitzat el tenim? No podem fer res per treure profit del 90% restant? Doncs no d’aquesta manera, perquè aquest mite no és cert. Aquesta afirmació, atribuïda a Einstein com si pel fet que ho hagués dit un dels científics més influents del segle XX ho convertís en una mena de dogma indiscutible, és completament apòcrifa. L’origen d’aquest mite, que s’ha anat transmetent de forma involuntària per la seva aparent espectacularitat, però també sovint interessada, és anterior a aquest famós físic pare de la teoria de la relativitat. Es va originar en el segle XIX, quan encara es desconeixia la funció de la major part de cèl·lules del cervell.
Fem servir tot el cervell, de dalt a baix, d’esquerra a dreta i del davant fins al darrere, però no el fem servir tot simultàniament. Cada activitat mental requereix l’activació d’unes xarxes neurals i d’unes zones específiques del cervell, però no de totes. Per exemple, quan fem esport se’ns activen les xarxes de l’escorça motora, que gestiona els moviments voluntaris, i les de control executiu, que ens permeten planificar i anticipar els moviments que volem fer i les seves conseqüències. El mateix raonament podríem fer per a qualsevol altra activitat, com tocar un instrument musical, resoldre un problema de lògica, realitzar una activitat artística, conduir, llegir, escriure, etcètera.
Per fer una comparació casolana: si estem al menjador de casa sopant, ens cal tenir encesos els llums de totes les habitacions i del lavabo? Potser el de la cuina sí, per comoditat si hem d’anar a buscar alguna cosa, però la resta els tindrem apagats, per economia. El cervell, si fa no fa, actua de la mateixa manera, per bé que sempre manté una certa activitat basal pertot arreu, per si de cas ha de reaccionar ràpidament.
D’altra banda, quan pensem en el cervell el relacionem amb les neurones, les cèl·lules que generen i transmeten els impulsos nerviosos, però també és format per moltes altres cèl·lules que no tenen aquesta funció. En l’escorça cerebral, per exemple, hi ha uns 16.000 milions de neurones, i fins a 60.000 milions d’unes altres cèl·lules anomenades de la glia. Hi ha moltes més cèl·lules de la glia que neurones! La presència d’aquestes cèl·lules ha contribuït a alimentar el mite del 10%, atès que no actuen generant impulsos nerviosos, i pot fer l’efecte que estan “ocioses”. Però no és aquest el cas, perquè la seva funció és una altra, i igualment imprescindible. En parlaré al capítol 10.
Com he dit al començament del capítol, aquest mite del 10% s’ha anat transmetent de manera involuntària, com tots els mites, però també sovint de forma interessada. D’una banda, moltes vegades s’ha utilitzat en anuncis publicitaris, per cridar l’atenció i vendre qualsevol producte. D’altra banda, amb freqüència alguns grups que creuen en els fenòmens paranormals han intentat justificar l’existència d’uns suposats poders psíquics, com la telecinesi, la telepatia o la capacitat de parlar amb els morts, en el 90% del cervell que se suposa que no fem servir.
Tanmateix, no podem negar un gran atractiu poètic a aquest mite, perquè ens suggereix que podem ser molt més del que som. I ho podem ser, és clar que sí, però no per aquest motiu, sinó per la manera com el cervell es va construint i reconstruint en el decurs de la nostra vida. Ja ho anirem veient, no patiu.
Les neurones són les cèl·lules bàsiques del sistema nerviós. En 1 mm3 de teixit cerebral, que equival a un gra de sal grossa sense refinar, en podem trobar fins a un milió. No estan aïllades, sinó que estableixen una extraordinària teranyina tridimensional plena de contactes i ramificacions. Com una persona dins la societat, cada neurona és genèrica, però al mateix temps és única i individual. La primera persona que va aconseguir observar-les amb nitidesa va ser Santiago Ramón y Cajal, l’any 1888, mentre ocupava la càtedra de Medicina a la Universitat de Barcelona, que estava situada al carrer del Carme.
Una neurona típica està formada per un cos cel·lular, en el qual es troben els orgànuls i el nucli amb el material genètic, i per una sèrie de prolongacions que permeten que es connecti amb altres neurones. A un costat del cos cel·lular hi ha prolongacions curtes i molt nombroses, anomenades dendrites, que constitueixen un veritable arbre ple de branques. De l’altre costat, en canvi, en surt una única prolongació fina i molt més llarga, l’àxon. L’àxon d’una neurona connecta amb les dendrites d’una altra. Atès que les dendrites constitueixen un arbre molt ramificat, cada neurona pot rebre molts àxons i, en conseqüència, por estar connectada a moltes altres neurones. Aquestes connexions s’anomenen sinapsis. S’estima que cada neurona pot arribar a establir connexions amb unes altres deu mil neurones més. De mitjana, però, s’ha calculat que una neurona típica “només” estableix sinapsis amb 1.000 neurones més. Si extrapolem aquesta dada al conjunt del cervell, el nombre total és d’uns quants bilions de connexions, les quals constitueixen la base de les complexes i intricades xarxes neurals i, en conseqüència, de la nostra vida mental.
El cos neuronal pot fer entre 5 i 135 micròmetres de diàmetre (un micròmetre és la mil·lèsima part d’un mil·límetre), però el seu àxon pot mesurar més d’un metre. El més habitual, però, és que no siguin tan llargs. No totes les neurones tenen aquesta forma tan típica. N’hi ha que presenten una prolongació més o menys llarga a cada extrem (neurones bipolars), i altres recorden la forma d’una piràmide (neurones piramidals), com és el cas de les neurones més abundants a l’escorça del cervell.
D’altra banda, els cossos neuronals i els àxons no es distribueixen homogèniament per tot el cervell. Recordeu el cervell de xai que us proposava disseccionar en un capítol anterior? Esmentava que dins el cervell es poden veure capes més grisoses i altres de més blanques. Doncs bé, la substància grisa, que s’anomena així pel seu color, està formada pels cossos de les neurones, mentre que la substància blanca conté els àxons. La substància grisa ocupa el 40% del cervell, però, tanmateix, consumeix el 94% de l’oxigen total que necessita aquest òrgan. I la substància blanca, que ocupa el 60% restant, només en consumeix el 6%. És molt lògic, atès que als cossos cel·lulars és on es concentra la major part de l’activitat metabòlica, i és la que consumeix més oxigen.
Dins d’una neurona, l’impuls nerviós sempre viatja en el mateix sentit, de les dendrites cap a l’àxon. Quan una neurona rep un impuls nerviós en una de les seves dendrites, el transmet ràpidament a través del seu àxon mitjançant un corrent elèctric, d’unes quantes dotzenes de mil·livolts. Pot semblar poca cosa, però per a una cèl·lula és una descàrrega elèctrica impressionant. I per al conjunt del cervell, amb milions de neurones activades per fer qualsevol tasca, representa una activitat elèctrica molt notable. Actualment es pot captar amb facilitat des de fora, amb aparells molt sensibles que detecten els fluxos elèctrics a través del crani. Aquest impuls elèctric, però, és molt breu, de pocs mil·lisegons, perquè es mou a una velocitat que pot arribar als 100 m/s. Podríem dir, de forma retòrica, que es mou “a la velocitat del llamp” —i mai millor dit, perquè els llamps també són fenòmens elèctrics, malgrat que la velocitat dels llamps és molt superior, entre mil i un milió de vegades més ràpida que la neuronal.
Els neurotransmissors són les biomolècules encarregades de transmetre la informació d’una neurona a la següent. Dins de cada neurona, l’impuls neuronal viatja a bord d’un corrent elèctric, sempre des de les dendrites cap a la punta de l’àxon, però sovint quan hi arriba es troba un espai infranquejable, l’espai sinàptic —que és l’espai físic que separa una neurona de la següent. Com ho fan, doncs, les neurones per passar la informació a les següents quan no els poden passar l’impuls elèctric? A través de molècules químiques, els neurotransmissors.
Els neurotransmissors s’emmagatzemen en unes vesícules a la punta dels àxons i, quan arriba l’impuls elèctric, s’alliberen i inunden la sinapsi. Tanmateix, però, no poden viatjar lliurement per l’espai sinàptic, sinó que els cal unir-se a unes molècules transportadores, una mena de barquers que els ajuden a creuar d’una riba a l’altra, de l’àxon d’una neurona a les dendrites de la següent. Quan arriben a l’altra riba, s’uneixen a unes molècules receptores, una mena de molls per atracar la barca —si fem servir el símil dels barquers. Els barquers deixen baixar els neurotransmissors al moll, però el servei d’immigració de la neurona següent no els deixa entrar mai, de cap manera. Recull el missatge que porten, això sí, i genera un nou impuls elèctric per continuar transmetent el flux d’informació neural. Llavors llença els neurotransmissors a l’espai sinàptic, on seran ràpidament degradats i reciclats per altres molècules per evitar curtcircuits.
Pot semblar un sistema complex —i ho és—, però, tanmateix, és molt efectiu, atès que permet transmetre, interpretar, retransmetre i reinterpretar els missatges un cop i un altre, diversificar-los en diferents xarxes neurals i també reunir els missatges de diferents xarxes en una de sola, a través dels diversos àxons que poden confluir en les dendrites d’una mateixa neurona, com també fan els ports de mercaderies i de distribució de productes amb els béns que reben d’altres contrades. En certa manera, recorda molt el sistema de missatgeria a través de Twitter.
Els tuits són un servei que permet enviar i rebre missatges de text d’una longitud màxima de 280 caràcters. Quan volem enviar un tuit, el primer que fem és pensar quin missatge volem transmetre, i a qui. Pot ser un missatge llarg o curt —sempre d’un màxim de 140 caràcters—; simple o complex —per exemple, «he arribat al capítol 7», o «estic llegint un llibre sobre el cervell que us recomano perquè està ple de dades interessants i sorprenents que expliquen com funcionem»—, i pot anar destinat a totes les persones usuàries o bé estar restringit a unes quantes. De la mateixa manera, una mateixa persona pot estar vinculada a un sol compte de Twitter o bé a molts. Les neurones fan exactament el mateix: poden enviar missatges simples o més complexos i els poden transmetre a un sol receptor o a diversos.
Un cop hem escrit un tuit i premem la icona d’enviar, el nostre aparell de telefonia mòbil el processa mitjançant petits circuits elèctrics, que el transformen en una ona electromagnètica. Aquesta ona viatja fins als aparells de destinació, els receptors, però per assolir-los necessita passar per antenes retransmissores intermediàries —com els neurotransmissors, que necessiten molècules transportadores. Un cop s’ha rebut el tuit, el receptor el descodifica i mostra el text a la pantalla. En aquest moment, l’usuari pot optar per ignorar-lo, canviar la seva activitat en funció de quin sigui el missatge i fins i tot retuitar-lo a altres grups. És just el mateix que fan les neurones.
Només com a curiositat, es calcula que l’any 2016 es van publicar uns 500 milions de tuits cada dia a tot el món. Semblen molts, oi? Només que cada neurona del nostre cervell establís una sola connexió cada dia —i la majora n’estableixen moltes cada segon perquè cada impuls dura només uns quants mil·lisegons—, un sol cervell humà publicaria més de 86.000 milions de tuits diaris.
El nostre cervell fa servir diversos neurotransmissors, cadascun dels quals està especialitzat a transmetre un tipus d’informació. No és, però, una assignació simple o unívoca. El resultat final de qualsevol impuls neural depèn de les neurones implicades, de les xarxes que s’activen i de quines zones del cervell posen en contacte, i dels neurotransmissors utilitzats de manera combinada. I atès que sempre tenim zones del cervell en funcionament —només la mort fa que deixi de funcionar del tot—, cada resposta mental pot ser diferent de qualsevol altra anterior, atès que sempre hi pot haver petites diferències en les neurones implicades.
El primer neurotransmissor que es va identificar va ser l’acetilcolina, el 1914, i la primera demostració pràctica de la seva activitat la va fer el fisiòleg alemany Otto Loewi el 1921. Segons va explicar, se li va acudir l’experiment mentre dormia, en un somni —de fet, aquesta és una de les funcions de dormir i de somniar, però ja en parlarem més endavant. Va agafar un cor de granota amb el nervi vague connectat, i el va posar en un recipient amb solució salina. Va estimular elèctricament el nervi, la qual cosa va fer que el cor alentís el ritme dels batecs —aquesta és la funció del nervi vague al cor. Llavors, va agafar mostres de la solució salina i les va posar en un altre recipient, on tenia un altre cor de granota però sense cap nervi connectat. Automàticament, aquest segon cor també va alentir el seu ritme, senyal inequívoc que l’estimulació elèctrica del nervi vague del primer cor havia alliberat alguna substància, i que aquesta substància, l’acetilcolina, era la responsable d’indicar al segon cor que també havia d’alentir el ritme.
Els principals neurotransmissors del cervell humà són la dopamina, la serotonina, l’acetilcolina, la noradrenalina, el glutamat, les encefalines i les endorfines. La dopamina regula la intensitat de les respostes del cervell, i és clau per als moviments físics del cos. Exerceix també un paper important en la cognició, i en diversos aspectes del comportament com la motivació i el sentiment de recompensa, el somni, l’humor, l’atenció i l’aprenentatge.
Pel que fa a la serotonina, és l’agent neuroquímic del benestar i actua sobre l’estat d’ànim i l’ansietat. Es relaciona amb l’optimisme i modula les relacions socials, camp en el qual també intervé l’hormona oxitocina. També regula el desig sexual, intervé en funcions perceptives i cognitives, i col·labora amb altres neurotransmissors com la dopamina i la noradrenalina en la gestió de l’angoixa, l’ansietat, la por i l’agressivitat. De fet, l’acció del famós antidepressiu Prozac és potenciar l’activitat de la serotonina.
La noradrenalina —coneguda també com a norepinefrina— augmenta el nivell de resposta física i mental, i potencia el bon estat d’ànim. Intervé en l’estrès, i actua sobre l’anomenada amígdala cerebral, que és el centre que genera les emocions i les reaccions preconscients de lluita o fugida. També es relaciona amb els centres del plaer.
El glutamat és la substància excitadora més important del cervell. La seva acció és crucial perquè es formin les connexions neurals, que són la base de la memòria i de l’aprenentatge. Finalment, les endorfines i les encefalines són uns opiacis naturals que regulen la sensació de dolor, redueixen la tensió nerviosa i afavoreixen la calma. No totes les neurones poden produir tots els neurotransmissors, ni totes els saben rebre o interpretar tots.
Curiosament, els cucs tenen, si fa no fa, els mateixos neurotransmissors que nosaltres, però la seva vida mental és molt més limitada que la nostra. La diferència no es troba en la quantitat de neurotransmissors diferents, sinó en l’aprofitament que se’n fa en xarxes neurals molt més complexes, amb moltíssimes més neurones, les quals, sobretot, estan molt més interconnectades.
El cervell s’estudia des de fa molt de temps, la qual cosa comporta que s’hagin utilitzat tècniques molt diverses. Els primers estudis científics es van centrar en la seva anatomia, que es pot observar a simple vista després de processos de dissecció bàsics. Un dels primers tractats sobre el cervell es troba en un papir egipci datat el 1700 aC, però sembla que aquest poble no donava gaire importància a aquest òrgan, atès que el descartaven durant el procés de momificació, com si no fos necessari en l’altra vida, a diferència del cor, els pulmons, els budells, etcètera, que eren desats en vasos canopis. Ja abans, cap al 4000 aC, els sumeris havien escrit un breu tractat sobre els efectes euforitzants de les llavors de la rosella, una planta de la família dels opiacis, però sense esmentar directament el cervell. La primera anatomia moderna del cervell la va publicar Andreas Vesal, el 1543.