Por Gaspar Grieco | Fotos: Pablo Carrera Oser

¿Qué tienen en común una bandada de pájaros, una sociedad y un cerebro humano? A primera vista, no parecen estar relacionados, pero, según los principios de la mecánica estadística, se trata de fenómenos similares, dado que sus estructuras pueden ser definidas como “sistemas complejos”.

Para comprender fenómenos caracterizados por la interacción de muchas piezas, la ciencia suele fragmentar su objeto en unidades menores, un método que, si bien permite conocer cómo funciona cada una de las partes por separado, poco aporta al entendimiento del fenómeno en su conjunto. La física estadística, en cambio, propone un cambio de eje: estudiar la dinámica macroscópica de los sistemas como algo que emerge de la interacción de todas sus partes, olvidando un poco los detalles de estas mismas partes.

Ese es el enfoque adoptado por el nuevo Centro de Estudios Multidisciplinarios en Sistemas Complejos y Ciencias del Cerebro (CEMSC3) de la UNSAM. “A nuestro entender, no es lo mismo ‘neurociencia’ que ‘ciencias del cerebro’”, explica Dante R. Chialvo, director del nuevo centro y uno de los pioneros en sistemas complejos y ciencias del cerebro en el mundo. “Para la primera, la neurona es la protagonista principal; la segunda, en cambio, estudia lo que emerge de la comunidad total de esas neuronas. Para entender cómo funciona el cerebro, es necesario recurrir a herramientas que la neurociencia tradicional aún no ha explorado lo suficiente. En este sentido, el enfoque del CEMSC3 es el de la física estadística, ya utilizado exitosamente en muchos otros problemas complejos”, señala el especialista.

 Dante R. Chialvo

El flamante centro, cuyas primeras oficinas se encuentran alojadas en el LaboCluster, abrió sus puertas con el dictado del curso de posgrado Universalidad, Sistemas Complejos y Neurociencia, que, para sorpresa de todos, ya cuenta con más de 80 asistentes, provenientes de universidades públicas y privadas, y graduados en diversas disciplinas (física, psicología, matemática, ingeniería e informática). “Es un orgullo que la UNSAM albergue este centro. Estoy muy agradecido porque confiaron en los estudios que venimos realizando desde hace años y tuvieron el coraje y la visión de apostar al enfoque de los sistemas complejos, a partir del cual podremos hacer avances significativos”, destaca Chialvo.

Creado para concretar proyectos de envergadura, el CEMSC3 ya comenzó a formar sus primeros grupos de investigación y a diseñar su futura oferta de grado y posgrado en el marco de la Escuela de Ciencia y Tecnología (ECyT). Al respecto, Chialvo adelanta que la ambición a mediano plazo es tener una maestría y un doctorado en sistemas complejos y ciencias del cerebro.

Otra de las potencialidades del nuevo centro, que lo hace único en el país, es el desarrollo de investigaciones mediante el uso de neuroimágenes. Al respecto, Enzo Tagliazucchi, jefe de proyectos y del grupo de investigación en neuroimágenes, espera la llegada de un resonador magnético, un tomógrafo de positrones y un ciclotrónque serán instalados en el Centro Universitario de Imágenes Médicas (CEUNIM) de la UNSAM. “En Buenos Aires, los equipos adecuados para hacer este tipo de investigaciones son muy pocos y no pueden utilizarse libremente para la investigación. Que la UNSAM inaugure el primer centro de neuroimágenes dedicado a la investigación básica, similar a los centros que existen en Europa, es muy importante”, subraya Tagliazucchi.

Por su parte, Chialvo considera que “para hacer ciencia de calidad, hay que ofrecerles a los estudiantes la posibilidad de interactuar con los mejores”. Algo que ya comenzó a afianzarse: “Estamos en la etapa de firmar convenios con varias universidades con las que colaboramos en el pasado, como la Universidad Jaguelónica (Cracovia), una de las mayores de Europa. Esta universidad posee una escuela de sistemas complejos y una tradición fuerte en física estadística, y puede recibir o enviar estudiantes de posgrado en esta área emergente”, informa Chialvo.

Los sistemas complejos y las puertas de la percepción

El escritor inglés Aldous Huxley publicó en 1954 el ensayo Las puertas de la percepción, en el que describió sus experiencias alucinatorias tras la ingesta de mescalina. En sus intentos por conocer cómo funciona el cerebro, Enzo Tagliazucchi también ha publicado numerosos estudios descriptivos en los que detalla algunos de los efectos que producen las sustancias psicodélicas en la dinámica cerebral. Estos trabajos fueron realizados en colaboración con el Imperial College de Londres, que alberga un centro de investigación en neuropsicofarmacología único en el mundo.

De izqu. a der: Enzo Tagliazucchi y Dante R. Chialvo

De acuerdo con el especialista, la dinámica cerebral puede activarse con distintos niveles de complejidad: “Según las evidencias obtenidas, cuando la persona está dormida o inconsciente, el cerebro presenta estados de baja complejidad; en cambio, cuando está activa, la complejidad aumenta. Mi hipótesis es que los estados mentales más complejos pueden inducirse farmacológicamente mediante la acción de psicodélicos serotonérgicos. En la experiencia psicodélica hay otro tipo de contenido cognitivo, una asociación de ideas sorprendente, lo cual puede ser conceptualizado como un estado expandido de la conciencia”, explica Tagliazucchi, convencido de que estos estados de complejidad aumentada podrían ser de gran utilidadad para interpretar estados de complejidad disminuida, como el estado vegetativo o el coma profundo.

Otra de las posibles líneas de investigación que se abrirán para el CEMSC3 es la asociada el estudio de la actividad cerebral durante el proceso inverso, cuando el órgano alcanza un bajo estado de complejidad. En situaciones como el coma, el sueño o el trance anestésico, el cerebro no es capaz de reconocerse. ¿Qué ocurre en tales circunstancias? Tagliazucchi explica que “el cerebro no logra generar la complejidad suficiente para que emerja la conciencia, y lo que nosotros podemos buscar, mediante la resonancia magnética nuclear, son los marcadores efectivos que representan la conciencia, una especie de termómetro que nos diga, de 1 a 10, qué tan consciente está el cerebro en esos momentos de baja actividad”.

El desarrollo de tales marcadores permitiría elaborar el diagnóstico de los llamados “desórdenes de conciencia”, que incluyen el estado vegetativo, pero también otros con más contenido consciente, los cuales son muy difíciles de identificar porque requieren la comprensión y ejecución de tareas que demuestren de manera inequívoca la conciencia. “Alcanzar el diagnóstico mediante neuroimágenes representará, entonces, un gran paso: se podrá ubicar a los pacientes en el espectro de los desórdenes de conciencia, algo que, a su vez, tendrá grandes implicaciones para su tratamiento y pronóstico”, concluye Tagliazucchi.

Contacto: EscuelaCyT@unsam.edu.ar