1. Por qué el cerebro, con solo el 2% del peso del cuerpo, usa el 20% de la energía
Quizás no sientas que tu cerebro trabaja mucho en el día a día. Sin embargo, el cerebro de un adulto pesa aproximadamente el 2% del peso corporal, pero utiliza alrededor del 20% del oxígeno, es decir, de la energía del cuerpo [1][2]. Si comparamos por peso, esto significa que usa unas 10 veces más energía que el promedio de todo el cuerpo (calculado como 20 ÷ 2).
¿Se usa esa energía para pensar cosas difíciles? En realidad, no. Se dice que el consumo de energía del cerebro no cambia mucho, ya sea cuando estás pensando intensamente o cuando estás distraído [1]. La mayor parte de la energía se usa para la "comunicación". Según las estimaciones, entre el 60% y el 80% del consumo se destina a que las neuronas intercambien señales. La cantidad que aumenta según la tarea inmediata es de aproximadamente 0.5% a 1% del total. Es una estimación de Raichle (2006) que aquí se conoce solo por una presentación secundaria[1][9].
Si lo comparamos con una tienda, es como si las luces estuvieran encendidas y el refrigerador siguiera funcionando aunque no hubiera clientes. Pero en el cerebro, esa "electricidad" se usa para el trabajo mismo de la comunicación entre células. Para evitar malentendidos, estos números no significan que "el cerebro no se cansa al pensar". Además, otros órganos como el corazón y los riñones también usan mucha energía; el cerebro no es el único gran consumidor. Entonces, ¿qué partes del cerebro se encargan de qué en esa comunicación constante?
2. Qué partes del cerebro se encargan de respirar, sentir, mover el cuerpo y pensar
Durante la noche, mientras duermes, tu respiración no se detiene. No es porque estés pensando en "respirar", sino porque se cree que la parte inferior del cerebro sigue regulando esto sin descanso. En el bulbo raquídeo, situado en la parte inferior del cerebro, hay centros que regulan la respiración, los latidos del corazón, el diámetro de los vasos sanguíneos y los movimientos de deglución. En el tronco encefálico, que incluye el bulbo raquídeo, también hay una formación reticular que ayuda a mantener despierto el cerebro [5]. El NINDS también describe el rombencéfalo (tronco encefálico y cerebelo) como la parte responsable de mantener la vida, como la respiración y el latido [6].
El tálamo, situado encima, retransmite la información de casi todos los sentidos a la corteza cerebral, excepto el olfato. Justo debajo, el hipotálamo es un centro superior que regula la temperatura corporal, la presión arterial, los latidos, la alimentación y la hidratación [5]. El cerebelo, situado en la parte posterior inferior, regula los movimientos basándose en la información de los sentidos y de la corteza cerebral. Apoya acciones como caminar manteniendo la postura, hablar con fluidez y realizar tareas finas, y participa en el aprendizaje para mejorar los movimientos mediante la práctica [5]. El NINDS pone como ejemplos los movimientos de tocar el piano o jugar tenis [6]. El cerebro, la parte más grande, se considera la base del pensamiento y la acción consciente, permitiendo mantener la memoria, planificar, imaginar y pensar [6].
Estas son solo algunas de las funciones principales. Por ejemplo, las señales sensoriales pasan por el tálamo para llegar a la corteza cerebral, y el cerebelo regula los movimientos recibiendo esa información sensorial y de la corteza. Las partes trabajan usando la información de las otras [5]. La conciencia se mantiene gracias al trabajo de la corteza cerebral y la formación reticular del tronco encefálico. ¿Cuántas células sostienen esta división del trabajo?
3. Por qué la cifra de 100 mil millones de neuronas no fue una medición real
Seguramente has escuchado en algún lugar que "hay 100 mil millones de neuronas en el cerebro". Sin embargo, según los materiales explicativos del MIT (que no son un artículo de investigación, sino una fuente secundaria), no existe un artículo revisado por pares que respalde esa cifra, y se dice que fue una estimación basada en otras mediciones [4].
En 2009, el equipo de investigación de Azevedo examinó los cerebros de 4 hombres adultos, disolviendo tejido cerebral y contando núcleos. El resultado fue un promedio de aproximadamente 86.1 mil millones de neuronas y aproximadamente 84.6 mil millones de células no neuronales, siendo las cantidades casi iguales [3]. La idea popular de que "las células no neuronales son 10 veces las neuronas" tampoco coincidió con esta medición real. Sin embargo, solo se estudiaron 4 personas y la variación entre los resultados fue de unos 8.1 mil millones. No es exacto memorizar "justo 86 mil millones".
También se conoció el desglose por partes. La corteza cerebral ocupa aproximadamente el 82% de la masa del cerebro, pero tiene solo alrededor del 19% de las neuronas. Por otro lado, el cerebelo es solo el 10% de la masa, pero contiene alrededor del 80% de las neuronas [3]. El 80% de 86.1 mil millones son aproximadamente 69 mil millones, y aproximadamente 16 mil millones corresponden a la corteza cerebral (ambos son cálculos). Si comparamos por peso, el cerebelo tiene más de 30 veces la densidad de células que la corteza cerebral. Se puede ver que muchas células se usan para trabajos como caminar, hablar y suavizar los movimientos finos. Sin embargo, hay que ser cauteloso al vincular la cantidad con la función uno a uno. ¿Es todo este número de células solo un dispositivo que reacciona a los sentidos que entran?
4. Qué es la teoría de que el cerebro predice antes de que ocurran las cosas
¿Alguna vez has bajado una escalera oscura y te has asustado porque el último escalón no estaba? Apoyaste el pie esperando encontrar suelo. Hay una teoría llamada codificación predictiva que explica este "desajuste". La idea es que el cerebro predice el mundo exterior basándose en experiencias pasadas y actualiza constantemente esas predicciones usando la discrepancia (error de predicción) con las sensaciones reales que entran [7].
Los materiales de un seminario del Instituto Nacional de Fisiología también explican que el cerebro no reacciona pasivamente a los estímulos que entran por los órganos sensoriales, sino que compara las predicciones de un modelo interno con las señales sensoriales reales, actualiza el modelo interno basándose en la discrepancia y genera activamente la percepción [8].
Sin embargo, este es un marco investigado como hipótesis o teoría, no un hecho establecido sobre el mecanismo del cerebro. Aún no se sabe cómo se implementa esto en los circuitos nerviosos [8]. El ejemplo de la escalera anterior es solo una situación fácil de explicar con esta idea.
5. Cómo notar la división del trabajo del cerebro al respirar y al caminar
Puedes sentir un poco la división del cerebro en tu propio cuerpo. Primero, cuenta 10 respiraciones. No respires profundamente por la fuerza, mantén tu respiración habitual. Aunque no estés dando instrucciones conscientemente, la respiración continúa. Se explica que esto se debe al trabajo del bulbo raquídeo y otras partes [5].
Segundo, en un lugar plano y seguro, camina lentamente y nombra en voz alta el orden de cada paso que das. Aunque normalmente no lo piensas, tus pies se mueven con fluidez. Se dice que el cerebelo está involucrado ahí [5].
Ambas son actividades para notar el cerebro que trabaja donde no lo ves, no son experimentos. No pasa nada si no logras notarlo. Muchas cosas que continúan sin que te des cuenta quizás las maneja el cerebro. Antes de dar el siguiente paso, imagina dónde aterrizará tu pie. ¿Qué sensación tienes si es diferente a lo esperado? Ese momento de "ah" es una pequeña muestra de la predicción y la actualización.
Nota de seguridad: Camina lentamente en un lugar plano y seguro, nombrando el orden de los pasos uno por uno.