4128R-1289El cuerpo calloso, esa cinta en mitad del cerebro, fue llamado así por Galeno porque le recordaba a la piel endurecida y engrosada. Vesalio pensaba que era un soporte para la masa cerebral que tenía encima y se encargaba también de mantener la forma de los ventrículos. También fue una de las supuestas localizaciones del alma y así Giovanni Maria Lancisi escribió en 1712 que es «el lugar del alma, la que imagina, delibera y juzga». En realidad, esta estructura blanquecina y arqueada que podemos ver si separamos ligeramente los dos hemisferios cerebrales es una comisura, la principal ruta de comunicación entre el cerebro derecho y el izquierdo y está formada por unos corpcallosum300 millones de axones mielinizados que cruzan de lado a otro.

Sorprendentemente para lo que parece una importante vía de conexión, se conocía desde el siglo XIX que la atrofia de nacimiento del cuerpo calloso no iba asociada a doble personalidad, pérdida sensorial o dificultades de movimiento, aunque sí frecuentemente a una discapacidad intelectual. William Ireland escribió en 1886

He visto tres casos donde el cuerpo calloso había desaparecido del todo, sin ver ningún problema mental o defecto del intelecto durante sus vidas y sin ninguna manifestación de una doble personalidad. Parece, por lo tanto, imposible evitar la conclusión de que los dos hemisferios del cerebro pueden llevar a cabo sus funciones habituales sin esta estructura, que sirve para unirles, pero cuyas otras funciones son desconocidas.

walterdandyEl primero que cortó el cuerpo calloso fue Walter Dandy, un neurocirujano fuera de serie que trabajó en Johns Hopkins a mediados de la década de 1930 y que en sus mejores momentos, contando con su equipo conocido como el  «Brain Team», llegó a realizar más de mil operaciones al año. Irving J. Sherman, que se formó con él  contó lo siguiente:

Los historiadores son uniformemente efusivos en elogiar la investigación y la cirugía de Dandy pero son menos amables en relación con su personalidad, sin duda porque no le conocieron personalmente… Dandy nunca cobró a los maestros, ni a los religiosos, ni a otros trabajadores médicos ni a los pacientes que no tenían dinero. A veces, les daba dinero para ayudarles con los gastos de venir a Baltimore… Hay historias de Dandy siendo dictatorial y exigiendo un servicio perfecto a los pacientes y son ciertas… Hay otras historias, también ciertas, de Dandy teniendo explosiones temperamentales, cuando «las cosas no iban bien en el quirófano», despidiendo a los residentes, abroncando al personal y en ocasiones lanzando un instrumento. Sin embargo, durante mi periodo en la plantilla de cirugía general y neurocirugía (1940-1943) nunca vi estos incidentes. Aunque Dandy era en ocasiones dictatorial y exigente, sus actos dejaban claro que se preocupaba profundamente por nuestro bienestar, aunque no sobre lo duro que trabajábamos.

Las primeras transecciones del cuerpo calloso fueron un intento aventurado de llegar a tumores que estaban situados en el tercer ventrículo. El corte de esta comisura le permitía llegar a zonas más profundas del cerebro y la sorpresa, tras la supervivencia de un paciente desahuciado fue que no se notaba nada, que se comportaba con total normalidad. descargaDandy contaba que puesto que cortaba el cuerpo calloso sin ninguna alteración en el estado mental, «esta estructura, por lo tanto, está eliminada de cualquier participación en las importantes funciones que hasta ahora se le adscribían».

En algunos pacientes epilépticos se vio que los ataques que se generaban en una zona de un hemisferio pasaban al otro a través del cuerpo calloso y puesto que al parecer los pacientes no sufrían problemas postoperatorios se pensó en cortar esta comisura. Al final de la década de 1930, William van Wagenen probó en animales de experimentación y viendo que aparentemente funcionaba, lo hizo con éxito en siete pacientes. Tras la cirugía, tenían ataques menos potentes y aparentemente no mostraban ningún trastorno. En los años siguientes fue sumando nuevos casos, también con buenos resultados, pero la operación no se extendió apenas entre los demás neurocirujanos, quizá porque los resultados eran impredecibles, quizá porque si el foco epiléptico está localizado fuera de la corteza cerebral como en el tronco del encéfalo o el tálamo, no hay conexión vía el cuerpo calloso y la callosotomía no generará ninguna mejoría. Andrew Akelaitis, un psicólogo, puso en marcha una serie de test de comportamiento sobre los pacientes callosotomizados entre 1940 y 1945 y, de nuevo, los resultados fueron sorprendentemente escasos. Los pacientes no mostraban anomalías sensoriales ni motoras, y tampoco dificultades para sujetar cosas, orientarse, escribir o reconocer objetos. No encontró nada significativo en el habla o la comprensión del lenguaje y los resultados en los test de inteligencia eran perfectamente normales. Lo único peculiar, pero que solo lo vio en dos pacientes, era cierto conflicto entre la mano izquierda y la derecha. Por ejemplo, en un caso, un paciente comentó que intentaba abrir una puerta con la mano derecha al mismo tiempo que la izquierda la cerraba. Este conflicto duraba unos pocos segundos y parecía algo menor por lo que se llegó a decir, con ironía, que la única función del cuerpo calloso era canalizar los ataques epilépticos de un hemisferio al otro.

En la siguiente década, la de 1950, un nuevo investigador entró al tema de los cerebros con el cuerpo calloso seccionado. Se llamaba Roger Wolcott Sperry y tenía esa formación ecléctica que tan buenos resultados da a los norteamericanos y que aquí, no sé muy bien porqué, nos parece una aberración: Sperry había estudiado Inglés, pero hizo un curso introductorio a la Psicología impartido por un tal profesor R.H. Stetson. roger-sperryStetson era un discapacitado así que Sperry, que trabajaba en la cafetería de la universidad, le llevaba en coche a todas partes y le acompañaba a comer con sus compañeros sentándose en un extremo de la mesa mientras discutían sus investigaciones. Aquello le gustaba así que hizo un máster en Psicología y se fue a hacer la tesis con un zoólogo, Paul Weiss. Esa tesis era sobre el desarrollo embrionario del sistema nervioso y se pensaba que la influencia de la experiencia sobre la estructura y funcionamiento cerebral era determinante. Sperry quería explorar el famoso debate «nature versus nurture», lo innato frente a lo adquirido.

Empezó trabajando con ratas y desconectó los nervios de la patas posteriores, empalmando el nervio derecho con los músculos de la pata izquierda y el nervio izquierdo con los de la derecha. A continuación colocó al roedor en una jaula donde podía dar una pequeña descarga eléctrica en la pata que quisiera. Cuando le daba una descarga en la pata izquierda, el animal levantaba la derecha y viceversa. Quería saber cuánto tardaría el animal en darse cuenta de que se estaba equivocando pero la respuesta fue: nunca. Sperry llegó a la conclusión de que algunas cosas del sistema nervioso eran fijas y no podían ser reaprendidas. En sus palabras «no se produjo un funcionamiento adaptativo del sistema nervioso».

Sperry demostró que si cortaba el nervio óptico de un tritón, los axones de la retina regeneraban, volvían a formar conexiones funcionales y el pobre anfibio veía perfectamente. Pero entonces dio un paso más allá y probó algo novedoso: hizo lo mismo en peces y en anfibios pero rotando el ojo 180º. El resultado fue que la regeneración se producía de nuevo y se recuperaba la visión pero el especimen veía el mundo boca abajo y con el lado izquierdo y derecho invertidos. ¿Cómo lo sabía Sperry? SauveFig21Porque si en el acuario de la rana operada ponía una mosca el animal demostraba su habilidad para la caza pero no su puntería: saltaba en dirección opuesta a donde realmente estaba la mosca. Sperry utilizó las técnicas de trazado, métodos de marcaje que permiten seguir los axones a lo largo del cerebro y vio que las conexiones estaban bien, que habían formado las mismas rutas que recorrían en el desarrollo normal. Es decir, las conexiones cerebrales «seguían el programa» y no se adaptaban a que ahora el mundo estaba al revés.

Tras contraer tuberculosis de uno de los monos que operaba, Sperry se trasladó al Californian Institute of Technology y decidió estudiar en detalle la transección del cuerpo calloso. Se puso a trabajar con gatos y buscó un sistema para presentar información solo a uno de los hemisferios. En principio podemos pensar que basta con enseñar algo a uno de los ojos pero no es así porque además de la conexión vía el cuerpo calloso, parte de los axones ópticos se cruzan en el quiasma óptico por lo que tenía que cortar también esta otra conexión. Una vez resuelta la cirugía, enseñaba a un gato con un parche en el ojo a discriminar entre dos estímulos (un círculo y un triángulo, por ejemplo) y si acertaba y daba a la palanca correcta, recibía un poco de comida. Lo curioso es que lo que aprendía por el lado izquierdo no lo recordaba cuando se hacía la prueba en el otro ojo. Sperry podía «enseñar» a cada hemisferio por separado y escribió:

Los gatos y monos con el cuerpo calloso cortado son virtualmente indistinguibles de sus compañeros de jaula normales bajo la mayoría de los test y condiciones de entrenamiento. Pero su uno estudia uno de esos monos con «el cerebro dividido» más cuidadosamente, entonces bajo unas condiciones de entrenamiento y examen especiales… uno encuentra que cada uno de los hemisferios divididos tiene su propia esfera mental o sistema cognitivo — es decir, tiene procesos perceptuales, de aprendizaje, de memoria y otros independientes,… como si los animales tuvieran dos cerebros separados.

Dos cirujanos de un hospital cercano, Philip Vogel y Joseph Bogen, que conocían sus experimentos con los gatos le ofrecieron examinar sus pacientes con callosotomía. Había un problema y es que evidentemente estas personas tenían el quiasma óptico intacto y, por tanto, la información visual iría a ambos lados del cerebro. A Sperry se le ocurrió un truco: el paciente tenía que mirar a un punto fijo en una pantalla y entonces se le ponía un estímulo visual muy rápido (una décima de segundo o menos) en el campo visual izquierdo o en el derecho. Toching splitbrainEn este tiempo, el sistema visual capta la información pero no da tiempo a girar los ojos hacia ella. Por la organización del sistema visual, una información presentada de esa manera en el campo visual izquierdo pasa solo al hemisferio derecho y viceversa. Sperry también usó otra estrategia:  se le dejaba agarrar unos objetos tapados por una pantalla. Puesto que al contrario que la visual, la información táctil cruza completamente al hemisferio contralateral, tenía un segundo método para presentar información solo a uno de los hemisferios. Podía hacerlos trabajar con informaciones contradictorias: si la mano izquierda tocaba una llave y enviaba esa información al hemisferio derecho y el ojo derecho veía la palabra anillo y la enviaba al hemisferio izquierdo ¿qué diría? ¡Anillo! porque el centro del habla está en el hemisferio izquierdo.

Los resultados de Sperry abrieron una ventana a un mundo desconocido. Los pacientes con cerebro dividido (split-brain) demostraron que el hemisferio izquierdo y el derecho tenían funciones diferentes, habilidades especializadas e incluso personalidades distintas. Un ejemplo puede ser  su primer paciente, un paracaidista de la II Guerra Mundial cuyas iniciales eran WJ. WJ había empezado a tener ataques epilépticos después de recibir un culatazo en la cabeza. La epilepsia fue empeorando por lo que terminaron haciéndole una callosotomía en 1961. Cuando Sperry y su estudiante Michael Gazzaniga le mostraban una palabra escrita como «llave» o «cuchara» al hemisferio izquierdo, WJ era capaz de leerla, decirla en voz alta y entender su significado. Cuando la misma palabra se presentaba al hemisferio derecho, el paciente decía que solo había visto un flash de luz en la pantalla o ni siquiera eso. El hemisferio izquierdo era capaz de escribir la respuesta a una pregunta sencilla usando la mano derecha, algo que no sucedía cuando la prueba se invertía y se «preguntaba» al hemisferio derecho.

De los experimentos, Sperry y Gazzaniga fueron viendo que el hemisferio izquierdo era el dominante para el lenguaje, left-brain-right-brainque era mejor para resolver problemas analíticos y más racional y lógico que el derecho. El hemisferio derecho, a su vez, era mejor en el razonamiento espacial, en resolver puzles, en reconocer caras y figuras, y en dibujar. Fue curioso cuando exploró el campo de las personalidades o los temperamentos. El hemisferio derecho parecía ser más emocional que el izquierdo. Un ejemplo de estos experimentos era enseñar a cada hemisferio una foto de alguien desnudo. Cuando se enseñaba al hemisferio derecho, la persona se ruborizaba o tenía una risita nerviosa, algo que no sucedía cuando se mostraba al hemisferio izquierdo. Cuando se le preguntaba a la persona porqué se reía no sabía explicarlo. Sperry fue premio Nobel en 1981.

 

Para leer más

  • Bogen JE (1999) Roger Wolcott Sperry (20 August 1913-17 April 1994). Proc Am Philos Soc 143(3): 491-500.
  • Sperry RW (1945) The problem of central nervous reorganization after nerve regeneration and muscle transposition. Quart Rev Biol 20: 311–369.
  • Sperry RW (1980) Mind-brain interaction: Mentalism, yes; dualism, no. Neuroscience 5(2): 195–206.
  • Trevarthen C (1994). Roger W. Sperry (1913–1994). Trends Neurosci 17(10): 402–404.
  • Voneida TJ (1997) Roger Wolcott Sperry. 1913-1994. National Academy of Sciences, Washington DC.