En la vida de la neurocientífica Carmen Cavada Martínez (Bilbao, 1956) todos los domingos suena la flauta, que ella misma toca como aficionada. A veces acompañada de un violín o algún otro instrumento de cuerda en algún hospital de Madrid. Un proyecto que impulsó hace nueve años esta catedrática de Anatomía y Neurociencia de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y doctora en Medicina con estudios postdoctrales en las universidades de Yale y Rotterdam, que lleva décadas estudiando el cerebro de los primates para entender cómo funciona y cómo abordar enfermedades neurológicas como el Parkinson.
Algunas de sus investigaciones han tenido una extraordinaria repercusión, como el descubrimiento en 2005 de un nuevo sistema neuronal en el tálamo repleto de dopamina. Ha sido la primera mujer en presidir la Sociedad Española de Neurociencia (2009-2011) a lo largo de sus casi tres décadas de existencia y es una investigadora de primera línea en esta área. Dice que el cerebro es probablemente el órgano más complejo y que los humanos, a diferencia de otras especies, tenemos una atracción hacia la belleza y no nos limitamos a percibir el entorno a través de nuestros sentidos. Preguntamos por aquello que no percibimos, por aquello que no alcanzamos a entender a través de nuestros sentidos.
Dice que una diferencia sustancial con el resto de mamíferos es que los humanos tenemos una atración hacia la belleza y que, además, la creamos. ¿Es uno de los rasgos que más nos define?
Hay una constelación de rasgos que nos diferencian con respecto a otras especies animales. Por hablar de algo muy físico, el hábitat que tenemos los humanos en la corteza terrestre la cubre por entero. Si miramos a cualquier otra especie prácticamente todas tienen un habitat reducido. Si miramos a las especies de primates no humanos que viven ahora ocupan partes limitadas de América central y del sur de África y de Asia. Si miramos los grandes primates, los simios -más cercanos filogenéticamente a nosotros- ocupan unos territorios sumamente limitados de África central y de algunas islas de Indonesia. El hombre ha cubierto toda la superficie terrestre y es capaz de desenvolverse por tierra, por mar y por aire. Y más allá del aire, también. No hay ninguna especie conocida que haga algo así. Es otro factor más allá de la belleza, lo damos por hecho y no reflexionamos sobre ello pero, por ejemplo, entramos en estas habitaciones del Palacio de La Magdalena en este curso de la Universidad Internacional Menéndez Pelayo en Santander y todo el mundo comenta: “Qué bonito”. Los humanos, a diferencia de otras especies, no nos limitamos a percibir el entorno a través de nuestros sentidos. Preguntamos por aquello que no percibimos, por aquello que no alcanzamos a entender a través de nuestros sentidos y diseñamos herramientas tecnológicas para llegar a ello: telescopios para llegar al universo y microscopios para entender los detalles de la materia que tenemos delante. No nos contentamos con eso, con entender la materia más lejana o más cercana a nosotros, sino que también nos preguntamos por lo que no vemos, no entendemos y sabemos que no vamos a ver ni a entender. Ese tipo de preguntas que se hace el ser humano no tenemos constancia de que haya ninguna especie animal que se las haga.
¿La capacidad de crear, la expresión artística, es exclusiva de los humanos?
Por lo visto hay animales que crean cosas plásticas que los humanos consideramos arte. Pero cuando pienso en nuestra atracción por la belleza no solo estoy pensando en las artes plásticas formales. Cuando vamos a comer y ponemos la mesa en orden, los platos, los cubiertos, el gusto porque tenga una cierta gracia. Lo hacemos todos en situaciones cotidianas y buscamos eso: crear.
El hombre ha cubierto toda la superficie terrestre y es capaz de desenvolverse por tierra, por mar y por aire. Y más allá del aire, también. No hay ninguna especie conocida que haga algo así
Uno de sus grandes descubrimientos es que el tálamo de primates, la parte del cerebro que procesa la información sensorial, está repleta de dopamina y que esto es un rasgo característico también del cerebro humano. La arquitectura química del tálamo: todo lo que nos resulta placentero genera dopamina. ¿Qué sentido tiene esto?
La dopamina es una molécula, un neurotransmisor, que utilizan distintas neuronas en distintas partes del cerebro. Donde mejor conocida está es en otro sistema, el mesoestriatal, en el sentido de que cuando degeneran las neuronas de la sustancia negra y sus axones terminales en el estriado se produce la enfermedad de Parkison. Y ese sistema, cuando se activa en una determinada parte, está involucrado en las sensaciones placenteras. Pero eso el sistema dopaminérgico mesoestriacal. Nosotros hemos descrito un sistema dopaminérgico nuevo cuya diana no está en el estriado, está en el tálamo. Nos llamó mucho la atención porque está bien desarrollado en primates incluido el hombre, pero no en roedores, las otras especies animales que se utilizan tanto en investigación. Quiero poner énfasis en que tenemos que ser conscientes de las diferencias entre especies cuando se utilizan modelos animales de enfermedades porque en la comunidad científica tendemos a utilizar modelos animales sencillos y a veces nos olvidamos de que hay diferencias muy sustanciales entre el cerebro de estas especies y el cerebro humano. Por eso hay que utilizarlos con mucha cautela. Este sistema es de los únicos sistemas neuronales nuevos que se han descrito en el siglo XXI. No miramos ni estudiamos suficientemente bien el cerebro humano y de primates no humanos, estamos muy enfocados a los modelos animales con roedores.
Algunas enfermedades podrían tener su origen en estos sistemas neuronales. ¿Cómo puede influir el descubrimiento de este nuevo sistema a la hora de prevenir o curar el Parkinson u otras enfermedades neurológicas que están siendo muy comunes?
Este modelo lo hemos examinado en un modelo de primates de enfermedad de Parkinson y resulta que está afectado, algo que no se sospechaba cuando no se sabía que existía ese sistema. Eso nos ha ayudado a comprender algunos síntomas de la enfermedad que no son los predominantes como los motores, son síntomas acompañantes como apatía, falta de atención, problemas de sueño que es posible que obedezcan a una disfunción del sistema dopaminérgico talámico. Son síntomas que no se explican de otro modo.
¿Por qué a veces somos más sensibles a un mismo estímulo? ¿Por qué reaccionamos de manera diferente?
En la pregunta está la respuesta porque el estímulo puede ser el mismo: hoy, por la mañana, por la noche, cuando estamos alerta, cuando estamos cansados al final del día... es decir, lo que varía somos nosotros, que casi nunca estamos en la misma situación de alerta. Nuestro cerebro no está en la misma situación, no están igual de activos o inactivos nuestros sistemas neuronales y por eso reaccionamos de manera diferente.
Estoy convencida de que los bisontes de las cuevas de Altamira de Cantabria fue un sistema simbólico en aquella comunidad de humanos de hace 30.000 años
¿El cerebro humano es el único con capacidad para vincular símbolos con conceptos para crear lenguaje, por ejemplo?
El lenguaje es uno de los sistemas simbólicos que utilizamos los humanos, que es poderosísimo. Lo utilizamos para comunicarnos. Otras especies animales se comunican estupendamente. No estoy segura de que por símbolos, sino probablemente mediante métodos más estereotipados. Pero nosotros poseemos el sistema simbólico del lenguaje, el de los números -las matemáticas-, el de las artes. Estoy convendida de que los bisontes de las cuevas de Altamira de Cantabria fue un sistema simbólico en aquella comunidad de humanos de hace 30.000 años. La utilización de sistemas simbólicos es una de las características de los humanos.
¿Llegarán a hablar otros primates?
Se ha intentado mucho. Aprenden algunas cosas de manera muy estereotipada: repiten, memorizan, pero desde luego nada que ver con la magnitud de la especie humana.
Dos niños nacen en un entorno aislado en el que nunca escuchan hablar a nadie. ¿Serán capaces de desarrollar un lenguaje?
No creo. Supongo que crearán algún sistema de comunicación rudimentario porque otra de las singularidades de los humanos como especie es que vamos aprendiendo y acumulando conocimientos y transmitiéndolo a nuestros semejantes y descendientes: vamos creando cultura que se va acumulando durante miles y miles de años. Es otra de las característica de los humanos: que tenemos esa capacidad de transmitir conocimiento porque tenemos capacidad simbólica. Cada ser humano necesita de los demás para adquirir esa capacidad simbólica. Necesitamos estar expuestos a los demás, al lenguaje de nuestros semejantes. La comunidad humana es imprescindible para que cada individuo humano se desarrolle. Aislados no nos desarrollamos bien, aprendemos muchísimo de los demás.
Los humanos, a diferencia de otras especies, no nos limitamos a percibir el entorno a través de nuestros sentidos. Preguntamos por aquello que no percibimos
La inteligencia se alimenta de experiencia, de memoria... Pero hay personas que aprenden más rápido y llegan más lejos, intelectualmente hablando. ¿A qué se debe? ¿Cómo opera el cerebro en este sentido?
Todos nuestros cerebros son diferentes, igual que nuestras caras y nuestras manos, somos individuos absolutamente únicos tanto en el cerebro como en el resto de las partes del cuerpo. Por eso, algunos tienen más facilidad para algunas operaciones intelectuales, otros para operaciones deportivas o físicas... o lo han desarrollado más. Porque todo se entrena y se aprende. Una de las características de la especie es esa capacidad de aprendizaje. Puedes tener más habilidades para comunicarte con los demás. Cada uno somos únicos, tenemos unas potencialidades y aprendemos más unas cosas que otras.
Se dice muy a menudo: ¿El cerebro es un músculo que hay que entrenar?
Sin duda. Así es. Uno de los hallazgos que más me han sorprendido siempre es un trabajo antiguo, de los años 90 del siglo XX, en el que examinaron las neuronas de un área del lenguaje en humanos ya fallecidos. Estudiaron las dendritas, aquella parte de las neuronas por las que reciben información, son como las antenas de las neuronas. Estas dendritas son mucho más arborizadas, tienen más superficie en humanos que han tenido mayor educación hasta los niveles universitarios. El aprendizaje y el entrenamiento modifican el cerebro. Nuestras neuronas no son iguales si hacemos el vago que si nos dedicamos a determinadas actividades y a aprender cosas nuevas.
¿Si mantenemos el cerebro activo podemos detener el envejecimiento? ¿Tiene una eficacia real?
Sí. La actividad global, porque las personas no solo somos cerebros, hace más lentos los procesos degenerativos y retrasa la aparición de síntomas de envejecimiento. Hay varias formas de mantenerse activo: tocando un instrumento de música o aprendiendo idiomas y ejercitándoles si les sabes, leyendo libros o hablando con personas en otros idiomas. De hecho, hablar varias lenguas nos protege contra el Alzheimer.
En este sentido, ¿la Inteligencia Artificial, que hace y hará muchas cosas por nosotros, puede ser una amenaza para nuestro desarrollo intelectual?
Yo creo que es un riesgo. Como comunidad siempre habrá individuos que continúen trabajando y creando, pero francamente es un riesgo que abandonemos esas actividades singulares de cada uno de nosotros. Tenemos unas potencialidades enormes que debemos seguir cultivando.
¿Hay diferencias entre el cerebro femenimo y masculino?
Sí, hay diferencias. Lo más diferente y que más llama la atención son regiones que regulan la función de órganos sexuales, la producción de hormonas. Esos órganos son distintos en hombres y en mujeres. Ese centro de la región preóptica es mayor en los hombres porque está funcionando continuamente y en mujeres, como el funcionamiento es cíclico, tiene menor tamaño. Mirando ese centro puedes determinar si el cerebro es masculino o femenino. Fuera de eso, en otras regiones no hay tantas diferencias, aunque es verdad que los cerebros masculinos suelen ser de mayor tamaño que los femeninos porque mayor suele ser también el cuerpo masculino. Existe esa correlación de tamaño y volumen. Pero no podemos decir que la corteza cerebral sea diferente entre un hombre y una mujer. Es verdad que el cerebro está expuesto a un baño hormonal que es diferente en un caso y en otro.
La música familiar, aquella que es repetida y que nos evoca momentos de nuestro pasado, tiene un poderoso efecto benéfico en las personas
¿Por qué no podemos elegir lo que recordamos? ¿Cómo funciona la memoria?
La memoria es un tema precioso. Hay muchos tipos. El que más nos suele interesar es la memoria declarativa, la que podemos contar, relatar. Pero hay otros tipos. Por ejemplo, manejar el cuchillo y el tenedor o conducir es memoria, lo hemos tenido que aprender. Los circuitos de la memoria declarativa están bien estudiados, los entendemos bastante bien. Sabemos que si se lesionan algunos de esos sitios perdermos la capacidad de incorporar nuevas memorias o de recordar antiguas. ¿Por qué no recordamos memorias anteriores de nuestros cuatro primeros años de vida? Porque esos circuitos no estaban maduros. ¿Por qué recordamos acontecimientos únicos de nuestra vida y otros no? ¿Por qué recordamos el primer día que habitamos una casa, el día que conocimos a determinada persona? Normalmente es porque junto al acontecimiento sensorial hubo además una huella emocional muy importante. La fusión de ambos componentes suele hacer que esas memorias se fijen. Para otras memorias, como aprender las capitales de países europeos, podemos necesitar más tiempo, repasar y volvernos a exponer varias veces a ese conocimiento. Sin embargo, hay acontecimientos que los recordamos aunque nos hayamos expuesto una sola vez. Eso son los que tienen un componente emocional.
¿Qué hace el cerebro mientras dormimos?
El cerebro está activo en todo momento, pero la actividad es diferente cuando estamos despiertos o dormidos. Precisamente una de las actividades de determinados circuitos activos del cerebro en ciertas fases del sueño contribuye a fijar memorias que nos importan, de tipo declarativo. Así que dormir bien es muy importante: lección dormida, lección bien aprendida. Si después de haber aprendido algo pasas una noche en un hospital y te despiertan cada vez que te vas a dormir, después recuerdas mal lo que habías aprendido. Eso está demostrado.
El cerebro se activa a través de los sentidos. ¿Qué ocurre en él cuando escuchamos una canción que nos traslada a un momento del pasado?
Yo no me he dedicado a hacer experimentos sobre los efectos de la música. Tengo una cierta afición y un proyecto en la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma que es llevar música a los pacientes ingresados en los hospitales todos los domingos. La música genera efectos tremendamente beneficiosos. Suele ser una actividad compartida, ayuda a crear comunidad, es una forma de belleza. La música familiar, aquella que es repetida y que nos evoca momentos de nuestro pasado, tiene un poderoso efecto benéfico en las personas. Lo vemos claramente en muchos de los pacientes ingresados. Cantar es también tremendamente beneficioso y lo podemos hacer todos. Los niños empiezan a cantar enseguida.
En alguna ocasión ha explicado que los pacientes de Parkinson se benefician mucho de los ritmos musicales...
Sí. De los ritmos musicales e incluso de ritmos visuales. En el suelo de una habitación con baldosas geométricas si a un paciente de Parkinson le dices “pisa estas rayas horizontales”, cuando le das esa pauta, va a andar mucho mejor que si lo hace espontáneamente. Los ritmos ayudan porque involucran territorios más extensos del cerebro.
¿Y qué pasa con las personas que no tienen oído? ¿Se puede considerar una especie de trastorno neuronal?
Es algo congénito, aunque hay amusias adquiridas. Hay un 5% de la población que son amúsicos congénitos, individuos que no son capaces de captar melodías o ritmos o ambas cosas. Son personas que no son capaces de captar esos dos grandes compartimentos de la música.
¿Qué sucede en el cerebro de una persona que se queda en coma?
Los comas pueden obedecer a causas muy distintas. Aquellos que afectan al tronco del encéfalo normalmnete producen una desconexión enorme del encéfalo con el exterior. No hay dos enfermos iguales. Hay que explorar qué estímulos le llegan al paciente o no y hacerlo en cada caso porque ni las lesiones ni los pacientes son iguales. En las deconexiones más intensas es plausible que eso pacientes no oigan, no vean y no sientan dolor aunque eso hay que explorarlo. Los buenos neurólogos lo hacen, hay técnicas de imagen que ayudan también a ver si hay activaciones en el encéfalo ante determinados estímulos.
El principal reto son esas enfermedades neurodegenerativas que son casi una plaga, una epidemia en nuestras sociedades, que devastan a la persona y a su entorno
¿Lograremos vencer las enfermedades neurodegenerativas o convertirlas en crónicas?
Ese es el sueño de la comunidad científica. Las enfermedades neurodegenerativas son muchas y muy diversas, es un espectro. La más frecuente es el Alzheimer, después sigue el Parkinson y tras ellas unas cuántas más. Cada una obedece a un mecanismo y a una causa, y a va a tener un enfoque de tratamiento diferente. Espero que lo logremos, pero está costando mucho. Las enfermedades neurodegenerativas van muy por detrás en nuestro conocimiento y comprensión que otras enfermedades como el cáncer. Es verdad que también hay muchos, pero como podía afectar a personas relativamente jóvenes se hizo una inversión tremenda en ciencia para comprenderlo y combatirlo. Los éxitos en cáncer son indiscutibles. Todavía no estamos ni en inversión ni en resultados al mismo nivel con las enfermedades neurodegenerativas, necesitamos invertir mucho más esfuerzo para entenderlas y poderlas combatir.
¿Hacia donde avanza la neurociencia?
El principal reto son esas enfermedades neurodegenerativas que son casi una plaga, una epidemia en nuestras sociedades, que devastan a la persona y a su entorno. Son un verdadero reto y, además, por lo difíciles que son. Por supuesto, a la vez deberíamos prestar mucha atención a los problemas neurovasculares -los problemas de los vasos cerebrales- muy relacionados con los degenerativos, y otros trastornos que se cree que son del neurodesarrollo, algo que ha funcionado mal y que puede tener consecuencias a posteriori en formas, por ejemplo, de trastornos del espectro autista.
¿En qué trabaja ahora?
Sigo investigando el cerebro de primates no humanos y humanos para comprender mejor cómo están configurados desde el punto de vista de la arquitectura de conexiones y química porque todavía nos llevamos muchas sorpresas. Nos creemos que el cerebro humano está totalmente explorado y aun debemos explorar mucho más. En cuanto encontramos algo inesperado nos pone sobre la pista de qué pasa en determinada enfermedad. Ahora no estudiamos la molécula dopamina pero estudiamos otras.