Los circuitos cerebro-cerebelosos nos recuerdan: saber no es suficiente

Una historia basada en el cerebelo para ilustrar la importancia de “Non Satis Scire”.

Ilustración anatómica de principios del siglo XX del cerebro humano (desde abajo) que muestra los hemisferios izquierdo y derecho del cerebelo y el cerebro. “Cerebellar” es la palabra hermana que significa “cerebral” y significa “relacionado con o localizado en el cerebelo”. “Cerebro-Cerebellar” generalmente se refiere a la conectividad funcional y la interacción entre las regiones del cerebro y las regiones del cerebelo.

Fuente: Wikipedia / Public Domain

Hace unos diez años, estaba caminando a casa desde el gimnasio y tuve un encuentro aleatorio con un conocido que cambió la forma en que pienso sobre el cerebro humano. En 2009, estaba trabajando en una propuesta de libro, “The Origins of Imagination”, que exploraba la neurociencia de los avances creativos basados ​​principalmente en la evidencia anecdótica de personas que tenían ” ¡Eureka! “O” ¡Ajá! “Momentos mientras haces algún tipo de actividad aeróbica bípeda”. (por ejemplo, Albert Einstein dijo sobre E = mc ² , “pensé en eso mientras montaba mi bicicleta”).

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Mi hipótesis era que involucrar el cerebelo (en latín para “pequeño cerebro”) caminando, trotando, andar en bicicleta, etc. era una forma universalmente accesible de “soltar” la corteza prefrontal, lo que fomentaba las ideas que se habían estado incubando en algún lugar del subconsciente. “Burbujear” hacia la conciencia. ( * En el “Evangelio de la relajación”, William James dijo de manera célebre: ” Desata , en una palabra, tu maquinaria intelectual y práctica, y deja que corra libremente, y el servicio que harás será el doble de bueno”).

Sí, lo sé. Mi hipótesis sobre las ideas “burbujeando desde el subconsciente” no suena muy científica. Pero tenía un presentimiento basado en extensas conversaciones con mi difunto padre, Richard Bergland (1932-2007), que era neurocientífico y autor de The Fabric of Mind, que la interacción entre el cerebro y el cerebelo podría tener algo que ver con el proceso creativo.

Mi padre murió de un ataque al corazón en 2007, solo unas semanas después de que se publicó mi primer libro. En mi imaginación, a menudo me imagino a mi padre en su lecho de muerte diciéndome: “Chris, todavía no sabemos exactamente qué está haciendo el cerebelo. Pero, sea lo que sea que esté haciendo, está haciendo mucho de eso. ¿Puedes mantener tus antenas listas para la investigación más avanzada sobre el cerebelo para ayudar a resolver este acertijo después de que me haya ido? “Desde su muerte, hice todo lo posible para informar continuamente sobre nuevas investigaciones cerebelosas y estoy constantemente pensando en lo que está haciendo el cerebelo.

En 2005, mi padre y yo creamos un modelo de cerebro dividido entre padre e hijo al que llamamos “cerebro cerebro abajo” como la base de mi libro, The Athlete’s Way. Nuestro modelo de cerebro dividido básicamente enmarcó el cerebro como el asiento del aprendizaje explícito, la mentalidad y la memoria declarativa; y enmarcó el cerebelo como el asiento del aprendizaje implícito, el “conocimiento sin conocimiento” y la memoria muscular basada en Purkinje. (Para más información sobre esto, vea “El cerebro dividido: una hipótesis siempre cambiante”).

En la década de 1970, mi padre había perdido algo de credibilidad entre sus colegas de la Facultad de Medicina de Harvard cuando se desempeñó como experto médico para un libro de gran éxito llamado Drawing in the Right Side of the Brain , que se convirtió en parte del cerebro izquierdo cerebro-derecho. que sigue siendo un tren fugitivo de ‘pseudociencia’ casi 50 años después.

Nuestro objetivo con el modelo de “cerebro arriba y abajo” fue desviar la atención de la lateralización izquierda del hemisferio cerebral cerebral derecho y concentrarse más en la interacción “arriba-abajo” entre el cerebro y el cerebelo. También quería comenzar una discusión en un foro público que ayudaría a desacreditar el mito del “hemisferio derecho es la sede de la creatividad ” con la esperanza adicional de reivindicar la reputación de mi padre. Huelga decir que volver a poner en la botella al genio correcto del cerebro cerebro-izquierdo es una tarea desalentadora.

Mi propuesta del libro “Origins of Imagination” de 2009 puso al cerebelo en el centro de atención como un jugador subestimado y no reconocido en los procesos cognitivos, la inteligencia fluida y el pensamiento divergente. (Desafortunadamente, ninguno de los “Cinco Grandes” editores estaba interesado en este libro hace diez años, y mi agente no pudo vender la propuesta).

Volver a mi encuentro aleatorio hace una década cambió mi forma de pensar sobre el cerebro … Un día de 2009, cuando volvía a casa desde el gimnasio en Commercial Street en Provincetown, Massachusetts, me encontré con mi amiga María, que es poeta. Ella me preguntó: “¿Qué estás haciendo estos días?” Le conté sobre el concepto antes mencionado para el libro “Origins of Imagination”. Mientras estábamos parados allí, María comenzó a mover su cuerpo para emular el uso de una máquina elíptica y dijo: “Cada vez que empiezo a mover los brazos y las piernas hacia adelante y hacia atrás en el entrenador elíptico, la poesía se derrama de mí”.

Mientras estaba parada en la acera viendo a María imitar haciendo un entrenamiento aeróbico, tuve un ” ¡Eureka! “Momento en que los modelos de cerebro dividido ‘cerebro izquierdo derecho’ y ‘cerebro cerebro abajo’ eran parcialmente correctos en términos de actividad física que facilita la inteligencia fluida y el pensamiento creativo.

De manera contralateral, cruzada, el hemisferio cerebral izquierdo trabaja en conjunto con el hemisferio cerebeloso derecho para coordinar el movimiento en el lado derecho del cuerpo; y el “cerebro derecho” del cerebro trabaja con el hemisferio izquierdo del cerebelo para coordinar movimientos voluntarios en el lado izquierdo del cuerpo. En términos de todo el cerebro trabajando en concierto, optimizar la estructura y la conectividad funcional de los cuatro hemisferios cerebrales es clave.

Como suele ser el caso, después de meses de abarrotar mi cabeza de conocimiento cristalizado y evidencia empírica, el ” ¡Ajá! “El momento de finalmente conectar ideas aparentemente no relacionadas con algo potencialmente nuevo y útil fue desencadenado por una circunstancia fortuita y fortuita. Le dije a María que escucharla decir “cada vez que empiezo a mover los brazos y las piernas hacia adelante y hacia atrás en el entrenador elíptico, la poesía se derrama de mí”, me había dado una nueva idea. Luego, corrí a casa para garabatear el bosquejo rudimentario del “mapa del cerebro” que ves a continuación:

Este mapa topográfico del cerebro del circuito “cerebro-cerebeloso” ilustra la importancia de optimizar la conectividad funcional contralateral entre ambos hemisferios cerebrales y ambos hemisferios cerebelosos.

Fuente: Foto e ilustración de Christopher Bergland circa 2009

Cuando dibujé este “mapa topográfico cerebral” muy básico hace una década, estaba completamente inconsciente del término “cerebro-cerebeloso” y no tenía conocimiento cristalizado de la innovadora hipótesis “Dysmetria del pensamiento” de Jeremy Schmahmann y su identificación del “Cerebellar cognitivo” Síndrome afectivo “(CCAS). La ilustración infantil dibujada con Sharpies multicolores y marcadores fluorescentes es el resultado de la combinación de evidencia anecdótica, experiencias de vida personal y muchas conversaciones sobre el cerebro y el cerebelo con mi padre.

Ahora que he pasado mucho más tiempo estudiando minuciosamente la neurociencia, sé que Schmahmann publicó un documento histórico, “El sistema cerebrocerebeloso”, en 1997, que sentó las bases para décadas de investigaciones posteriores sobre la interacción entre los hemisferios izquierdo y derecho de la cerebro y cerebelo. Por ejemplo, ayer escribí una publicación de blog de Psychology Today sobre un nuevo estudio, “La conectividad funcional cerebro-cerebelosa está asociada con la excitación cerebelosa-equilibrio de inhibición en el trastorno del espectro autista”.

Así es como Schmahmann describió “El sistema cerebro-cerebeloso” en 1997:

Si hay una contribución cerebelosa a la función no motora, particularmente a las capacidades cognitivas y estados afectivos, entonces debe haber sustratos anatómicos correspondientes que lo respalden. El cerebelo está fuertemente interconectado con los hemisferios cerebrales tanto en la alimentación directa (hemisferios cerebrales como en el cerebelo) y las direcciones de retroalimentación. Esta relación ha sido reconocida durante mucho tiempo, particularmente con respecto a las cortezas motoras y sensoriales. Las investigaciones realizadas durante la última década, sin embargo, han demostrado por primera vez la organización y la fortaleza de las conexiones que unen el cerebelo con áreas de la corteza cerebral que se sabe que están relacionadas con el comportamiento de orden superior en lugar de con el control motor “.

En esta etapa de la vida, dedico la mayor parte de mi tiempo a búsquedas cerebrales. Paso unas horas todos los días leyendo y escribiendo sobre evidencia empírica basada en la ciencia. Dicho esto, cuando se trata de informar sobre la neurociencia y aprender más sobre el cerebelo, es claro para mí que hay algo de verdad en el axioma: ” Cuanto más sabes, menos entiendes. ”

Por ejemplo, con Google Scholar a mi alcance, puedo pasar grandes cantidades de tiempo leyendo estudios científicos en profundidad sobre algo así como células cerebelosas de Purkinje. Pero, en cierto punto, este tipo de sobrecarga de información crea sopa de letras en mi cerebro y es contraproducente. Tener demasiado conocimiento cristalizado metido en mi cabeza al mismo tiempo sin darles tiempo a las ideas para gestarse crea viscosidad en el pensamiento y ahoga lo que yo llamo ” superfluidez ” . ”

Cada vez que me encuentro pensando demasiado o sufriendo de lo que Arthur Ashe llamó ” parálisis por análisis “, siempre es útil hacer algo más cerebeloso (como correr por un largo trote) y espaciar por un tiempo. La realización de actividades basadas en el cerebelo parece “liberar” regiones específicas en mi corteza cerebral de una manera que me ayuda a pensar mejor y a resolver problemas.

El lema de mi Alma Mater es: Non Satis Scire (“Saber no es suficiente”)

Una razón por la que decidí escribir una publicación narrativa en primera persona esta mañana es que la historia de mi vida y la transición de ser un atleta profesional a un escritor de ciencia desentierra algunos aspectos fundamentales de la mecánica cerebral que impulsa nuestro circuito cerebro-cerebeloso.

Mi padre era una potencia “cerebral” que obtuvo una A directa y siempre fue el mejor de su clase. También tenía la destreza atlética “cerebelosa” para ser un campeón de tenis. Papá esperaba el mismo nivel de rendimiento académico y deportivo de sus hijos. Desafortunadamente, a través de la lente del circuito cerebro-cerebeloso, mi hermana mayor y yo solo teníamos “medio cerebro” en términos de vivir a la expectativa irreal de papá de que todos sus hijos en edad escolar mostraran habilidades cerebrales y cerebrales extraordinarias.

Mi hermana mayor tenía una increíble “inteligencia de libros” y obtuvo puntajes en el SAT de National Merit, pero no era particularmente buena jugando al tenis. Por otro lado, era terrible en la escuela (y probablemente muchos lo consideraban un “atleta tonto”) pero era bueno en los deportes. Una de las razones por las que decidí publicar un libro después de retirarme de competiciones atléticas fue para demostrarle a mi padre (y a otros detractores) que la neuroplasticidad y la neurogénesis nos permiten a todos y cada uno de nosotros reforzar nuestra estructura cerebro-cerebelosa y conectividad funcional en cualquier etapa de vida, que era el punto principal de The Athlete’s Way: Sweat y Biology of Bliss .

Como padre de un niño de 10 años ahora, es importante para mí que la educación y la vida cotidiana de mi hija sean equilibradas de una manera que optimice su circuito cerebro-cerebeloso.

Mirando hacia atrás en mis experiencias académicas mientras crecía, tuve la fortuna de asistir a escuelas que involuntariamente nutrieron un equilibrio saludable entre mi cerebro y mi cerebelo. También tuve la suerte de pasar un tiempo atrapado en una institución académica que parecía preocuparme por obligar a los estudiantes a permanecer sentados en clase, memorizar montañas de conocimiento cristalizado y obtener puntajes altos en los exámenes. Esta experiencia me abrió los ojos a las trampas de exagerar el conocimiento cerebral e ignorar el importante papel que desempeñan ambos hemisferios cerebelosos en nuestros procesos cognitivos y creativos.

Fuente: Wikipedia / Public Domain

Cuando estaba en el séptimo grado, comencé a tomar el latín con el Sr. Bourne en The Park School en Brookline, Massachusetts. Aunque en general era una estudiante terrible, amaba el latín y me destaqué en este tema. El Sr. Bourne hizo que el aprendizaje del latín antiguo pareciera una base de conocimiento sorprendentemente útil para los tiempos modernos. Hasta el día de hoy, me encuentro haciendo referencia a las palabras en latín de forma regular y la frase “non satis scire” inspiró esta publicación en el blog.

Después de dejar la existencia parecida a la matriz y la pedagogía “sin límites de educación” de The Park School, me enviaron a un internado draconiano en Wallingford, Connecticut, llamado Choate Rosemary Hall. Su lema es Fidelitas et Integritas (Fidelity and Integrity). A principios de la década de 1980, Choate era un ambiente tóxico para mí. No encajé en el molde de Preppy Handbook y odié el lugar. Me rebelaba contra el autoritarismo de la escuela y vivía con el tema “No necesitamos educación” del álbum de Pink Floyd, “The Wall”. Basta con decir que mis notas apestaban. Tuve problemas con las pruebas estandarizadas y mis puntajes de SAT fueron malos.

Fuente: Wikipedia / Public Domain

Afortunadamente, mi madre sabía acerca de una pequeña universidad de artes liberales en Amherst, Massachusetts, a la que no le importaban los puntajes del SAT y deliberadamente quitó el énfasis de la “inteligencia de libros” cerebral llamada Hampshire College. En ese momento, Hampshire era una de las únicas universidades del país que no requería que los estudiantes tomaran   cualquier prueba y no hubo calificaciones. Parecía un lugar perfecto para mí y estaba ansioso por postularme.

Cuando me inscribí en Hampshire College en el otoño de 1984, mi memoria declarativa sabía que el lema de la escuela era Non Satis Scire (Saber no es suficiente). Pero, me doy cuenta ahora, realmente no sabía (en el verdadero sentido de la palabra) por qué el lema de mi Alma mater era tan importante hasta décadas después cuando me retiré de ser un atleta profesional de ultra resistencia y me convertí en un escritor con base científica .

Desde una perspectiva metacognitiva de “pensar en el propio pensamiento”, no se me escapa que conocer el significado de las palabras latinas para “saber no es suficiente” es muy diferente a darse cuenta de la importancia de cómo se aplica esta frase a nuestros procesos cognitivos en la era digital. Mucho antes de la revolución de internet, los fundadores de Hampshire College se dieron cuenta de que “conocer” mucha información cristalizada es inútil si no se pueden conectar los puntos de ideas aparentemente no relacionadas en formas nuevas y útiles.

En una era de búsqueda de Google, tenemos tanto conocimiento cristalizado a nuestro alcance las 24 horas del día. Esta abundancia de información cerebral hace que sea más importante que nunca mantener el cerebelo activo al mantenerse físicamente activo. Sedentarismo y sentarse frente a la pantalla de una computadora todo el día puede causar que el volumen de materia gris de las células de Purkinje en el cerebelo se atrofie y puede reducir la integridad de los tractos de materia blanca entre varias regiones del cerebro. Este doble golpe impide que los cuatro hemisferios cerebrales trabajen en perfecta armonía y podría dar lugar a una menor conectividad funcional cerebro-cerebelosa.

Creo firmemente que encontrar formas cotidianas de optimizar la conectividad funcional de nuestro circuito cerebro-cerebeloso es clave para el pensamiento divergente y la inteligencia fluida. Como los fundadores de Hampshire College se dieron cuenta hace décadas, “saber (información cristalizada) no es suficiente”. Afortunadamente, en los próximos años, más educadores se darán cuenta de la importancia de estructurar entornos de aprendizaje que involucren activamente los cuatro hemisferios cerebrales y se esfuercen por optimizar conectividad funcional cerebro-cerebelosa de los estudiantes sobre una base diaria.

Referencias

Jeremy D. Schmahmann y Deepak N .. Pandya. Revisión Internacional de Neurobiología del “Sistema Cerebocerebeloso” (1997) DOI: 10.1016 / S0074-7742 (08) 60346-3

Jeremy D. Schmahmann y Janet C. Sherman. “Cerebellar Cognitive Affective Syndrome” Brain (1998) DOI: 10.1093 / brain / 121.4.561

Jeremy D. Schmahmann “Dismetria del pensamiento: Consecuencias clínicas de la disfunción cerebelosa en la cognición y el afecto”. Tendencias en las ciencias cognitivas (1998) DOI: 10.1016 / S1364-6613 (98) 01218-2

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La conectividad de Cerebelo parecida a primates hace que los loros sean más inteligentes es una respuesta de Christopher Bergland