Se puede tener un cáncer y encontrarse bien o estar sometido a un sufrimiento e invalidez considerables sin que los médicos encuentren pruebas de enfermedad. La Medicina no ofrece respuestas aceptables para esta última situación y recurre arbitrariamente a negar la realidad del sufrimiento, haciendo aún más insufrible el calvario de los pacientes. Este blog intenta aportar desde el conocimiento de la red neuronal un poco de luz a este confuso apartado de la patología.

We may have cancer and feel good, or be submitted to substantial disability and suffering without doctors finding any evidence of disease. Medicine gives no acceptable answers to the last situation and arbitrarily appeals to denying the reality of suffering, making the calvary of patients even more unbearable. This blog tries to contribute with the knowledge of the neuronal network, giving a little light to this confusing section of pathology.

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sábado, 27 de junio de 2009

Resonancia estocástica




Lo que nos interesa del mundo (vamos a llamarlo señal) está siempre mezclado, confundido con una realidad para nosotros irrelevante, incluso perturbadora (vamos a llamarla ruido). El cerebro debe limpiar esas señales informativas interesantes, aislarlas y librarlas del ruido, fijando la atención en lo necesario y/o deseado y desestimando lo superfluo. Lo ideal sería un mundo sólo con señales, sin ruido, con los sentidos activados únicamente por lo deseable, sin interferencias.

Olvídese de ese supuesto mundo idílico, cristalino, en el que se ha eliminado la perturbación. No existe y hay que lidiar con lo que hay: señal con ruido o, lo que es peor aún: sólo ruido.

Aunque no parezca tener sentido, el ruido puede, en ocasiones, facilitar la transmisión de la señal: en aguas fangosas de ríos americanos, con poca visibilidad, existe un pez (Polyodon spathula) que utiliza la electricidad para detectar su alimento, la pulga de agua o Daphnia. El pez emite una descarga eléctrica débil que permite sondear el campo ya que la pulga genera diminutos campos eléctricos que son recogidos por sensores eléctricos dispuestos en la trompa. Investigadores del grupo de Frank Moss demostraron que introduciendo ruido eléctrico en el agua se podía aumentar el número de capturas. Lo que teóricamente tendría que perturbar la deteción de las diminutas señales eléctricas generadas por la sonda del pez raqueta y la pulga de agua producía, con determinados parámetros, el efecto contrario.

La realidad produce señal y ruido. Daphnia produce señal pero acopla ruido de grupo para defenderse, para confundir a su depredador. El pez "sabe" que hay comida en un conjunto de señal ruido y ha aprendido a sintonizar precisamente esa combinación. El ruido "pulga de agua" le facilita la recepción de señal. El calamar emite ruido visual con la tinta para camuflar su señal pero un depredador que aprenda a detectar ese tipo de ruido junto a una señal visual insuficiente de "calamar" podrá hacerse con la presa. Además de detectar ruido de presa el propio depredador podría utilizar su propio ruido neuronal para optimizar la detección de señal insuficiente. Parece ser que es eso lo que ocurre. Las neuronas pueden manipular su ruido y así mejorar la detección de señales que necesitan un pequeño empujón para superar el umbral.

Este efecto de amplificación por ruido se conoce como Resonancia (amplificación) Estocástica (aleatoria).

Existen aplicaciones terapéuticas consolidadas apoyadas en este principio físico: implantes cocleares que generan ruido o zapatos que generan vibración para mejorar la sensibilidad en diabéticos con afectación de sus nervios. También se investigan aplicaciones en neurocirugía y robótica. La amplificación sensorial conseguida con el ruido no se limita al sentido utilizado (por ejemplo ruido sonoro para la audición) sino que se extiende a otras modalidades sensoriales: el ruido "sonoro" facilita la percepción de estímulos subumbrales visuales, tactiles y propioceptivos.

La red neuronal está acostumbrada al ruido polimodal. Ha evolucionado con él y ha aprendido a combinar señales externas e internas con ruidos internos y externos para optimizar sus objetivos.

Cuando aplicamos fármacos que modifican globalmente todas las conexiones (sinapsis) neuronales en las que interviene un determinado neurotransmisor (por ejemplo serotonina) estamos aplicando ruido químico. Si después aparece una mejoría no es porque hayamos arreglado una deficiencia o anomalía previa sino porque el cerebro ha reseteado sus circuitos con la nueva situación ruidosa. Nosotros sólo pretendemos modificar la serotonina, la "droga de la felicidad" pero se producirán readaptaciones en toda la red en relación a los otros neurotransmisores (noradrenalina, dopamina, opiáceos...) y el efecto final dependerá de la evaluación que el cerebro trate de imponer respecto a la novedad terapéutica (ruido o ruido-señal) añadida.

Parte del efecto placebo asociado a terapias se podría explicar, además de por condicionamientos, opiáceos y expectativas, por resonancia estocástica. Campos ruidosos eléctricos, magnéticos, químicos, emocionales o cognitivos, todos ellos carentes de información, es decir, globales, pueden modificar las salidas del sistema con beneficio a corto plazo si esa era la decisión cerebral (cabe que hayamos "engañado" provisionalmente al cerebro pero también cabe que este reaccione en diracción contraria a nuestra intención).

La Resonancia estocástica permite solucionar parcialmente situaciones de baja señal en ambiente ruidoso y traspasar un umbral que teníamos cerca pero existe una solución mejor: mejorar la señal para no depender del empujón del ruido externo o interno.


El conocimiento (señal racional) es el mejor antídoto frente a la mala información (señal irracional, alarmismo). El ruido en sus múltiples versiones puede consolidar una situación definitivamente errónea (efecto nocebo) o aparentar un beneficio transitorio (efecto placebo) hipotecando el medio y largo plazo.

Cuando una terapia ruidosa no ha conseguido su objetivo el aumentar aun más el ruido no hace sino disminuir la señal que nos sacará del problema. La banda de ruido eficaz es estrecha y fuera de ella no obtendremos beneficio o, lo que es peor, complicaremos la situación aumentando la dosis.


En las aguas turbias de la cultura se hace necesario disponer de un mecanismo similar al del pez raqueta que nos permita identificar la presa. Este mecanismo no no es otro que el conocimiento verificable, científico.

5 comentarios:

Cristina dijo...

Disculpa por ser pesada con este tema, no pensaba insistir en él pero al leer tu entrada no he podido resistir...

Si al utilizar un medicamento que aumenta los niveles o recapta (o lo que sea que haga) uno o varios neurotransmisores, ¿qué pasa en el cerebro cuando se deja de tomar? Si por efecto de la medicación, independientemente de que para la persona este efecto sea positivo, negativo o inapreciable, se producen readaptaciones en toda la red, imagino que al dejar de tomar la pastilla en cuestión, el sistema habrá de readaptarse de nuevo, ¿no? ¿Es posible que durante el proceso se produzcan síntomas en el estado mental que antes no se tenían? Tales como lapsus de memoria, embotamiento de la mente, dificultad de concentración (me cuesta hasta leer), sensación de agresividad, etc. Es que empiezo a preocuparme y empieza a debilitarse mi fuerza de voluntad, no así el convencimiento de que hago lo correcto. El médico me dice que si tengo síntomas de retirada vuelva a tomar la duloxetina y yo no quiero quedarme en ese círculo vicioso... Y sobre los síntomas físicos que tengo desde que empecé a reducir la duloxetina (diarrea, náuseas y sensación de malestar y mareo), como ya duran 25 días, pues como bien suponía, me ha "diagnosticado" colon irritable... Al menos eso me hizo reir a pesar de todos los males, ;-)

Arturo Goicoechea dijo...

La dependencia física no es un problema complicado. Basta con disminuir progresivamente los niveles del fármaco para evitar el problema. La complicación puede aparecer por la dependencia psicológica o cognitiva. Lo importante no son las readaptaciones de neurotransmisores. Eso es pan comido para el cerebro, pura rutina. La dificultad surge de la competición entre esquemas interpretativos, la reescritura o nueva narración a raíz del cambio. Hay una inercia natural a los cambios. También influye la trascendencia que uno dé al hecho de tomar o no la medicación, el grado de solemnidad o amor propio que uno ponga. En general no suele ayudar la excesiva emotividad en conseguir algo. Creo que debes enfriar un poco tus empeños, sin renunciar a los objetivos.

La duloxetina inhibe la recaptación de serotonina y noradrenalina en la sinapsis. Esa modificación se produce en todo el organismo. Con toda seguridad la red neuronal tendrá que resetear en función no sólo de la variación química introducida sino, y esto es más importante, en función de la relevancia que da a partir de ese cambio a todo.

pacotraver dijo...

Una vez recobrada la señal de Internet ya puedo felicitarte sobre esta inteligente entrada

E. L. dijo...

Estupenda entrada! Una explicación fantástica del cerebro como "sistema autopoiético - cerrado sobre sí mismo" y de por qué las explicaciones psiquiátricas de la eficacia (presunta) de cieros psicofármacos son harto simplistas.

Arturo Goicoechea dijo...

Efectivamente el cerebro es un sistema cerrado sobre sí mismo, sobre sus memorias integradas de pasado, presente y futuro, que utiliza todo lo potencialmente informativo, incluso el ruido, para actualizar constantemente su teoría de la realidad como probabilidad.

El reduccionismo de psiquiatras y neurólogos sobre eficacia de fármacos es una burla a la complejidad y no linealidad de la Biología.