La rama de las neurociencias que estudia las bases neurales de los fenómenos mentales se llama neurociencia cognitiva (Cognitive Neuroscience) y hace uso, en los estudios en humanos, de técnicas no invasivas, como por ejemplo la resonancia magnética funcional (EEG fMRI, EEG Combined), la tomografía de emisión de positrones o la electroencefalografía (EEG). Estas técnicas permiten visualizar patrones de activación en distintas regiones del sistema nervioso según lo que los sujetos están haciendo; por ejemplo, qué zonas corticales se activan si la persona lleva a cabo una tarea visual o una tarea lingüística.  






Para acceder al nivel neuronal es necesario utilizar técnicas invasivas, colocando electrodos (Active Electrode, Multichannel Arrays) que permitan registrar la actividad de neuronas individuales. Para eso se utilizan modelos animales cuyas funciones y estructuras sean comparables a las nuestras (por ejemplo, otros primates, gatos o ratas, dependiendo de la estructura y la función que se pretenda estudiar). Con esta batería de técnicas y métodos podemos plantearnos preguntas e intentar encontrar respuestas sobre cómo las actividades neurales resuelven ciertos problemas y dan lugar a los fenómenos mentales.

Para valorar la magnitud de ese trabajo que ocurre tras bambalinas en el cerebro es necesario hacer un examen sistemático y riguroso de los muchos problemas que es necesario resolver para que los fenómenos mentales sean posibles.


Tomemos como ejemplo nuestra capacidad de imitar, muchos pueden pensar que algo que parece tan trivial es una función muy básica y primitiva. Nada de eso: sólo los humanos y algunos de sus parientes primates más cercanos tenemos esa capacidad. La comunidad de ingenieros trabaja desde hace 40 años para implementar la función de aprendizaje por imitación en robots y ha obtenido resultados aún muy limitados.






Esta habilidad tal vez podría adquirirse a partir de un prolongado aprendizaje (Implicit Learning | Motivation, Emotion & Craving | Translational Education), observando cantidad de ejemplos y luego generalizando a partir de esos ejemplos particulares para obtener finalmente este mecanismo general de imitación. En algún momento de la evolución de alguno de nuestros ancestros, este costoso y lento procedimiento parece haber sido sustituido por este potente mecanismo –el de las neuronas espejo–, que funciona como un atajo y por el cual los actos de los otros resuenan directamente en nosotros y nos hacen capaces de emularlos. 

 

Estas neuronas espejo, que parecen ser al menos en parte innatas, hablan de un sofisticado mecanismo que encapsula y resuelve una cantidad de problemas subsidiarios y dotan al agente (humanos, otros primates y algunas aves canoras) de la capacidad de reconocer en forma automática actos, vocalizaciones e intenciones, en definitiva de comprender y, en algunos casos imitar, las acciones de los otros (Human Competence | Attention & Memory | Decision Making). 


Por esas razones el descubrimiento de estas neuronas fue tan impactante. Su manera de ser activadas es muy singular y revela un potente mecanismo con múltiples implicaciones potenciales para distintas funciones que son clave para la vida social: comprender las acciones de los otros, ser capaces de imitar, de adquirir lenguaje, de sentir empatía (BienestarLearning & MemorySocial Cognition & InteractionsLanguage Processing). 



Referencias

Understanding the attitude of others by hearing action sounds: the role of the insula
G Di Cesare, M Marchi, C Pinardi, G Rizzolatti
Scientific reports 9 (1), 1-9
2019
Short-term immobilization reduces the extent of the self-perceived peripersonal space: an immersive virtual reality study
M Angelini, E Scalona, NF Lopomo, G Rizzolatti, P Avanzini
Gait & Posture 74, 1
2019
Electroencephalographic time-frequency patterns of braking and acceleration movement preparation in car driving simulation
G Vecchiato, M Del Vecchio, L Ascari, S Antopolskiy, F Deon, L Kubin, ...
Brain research 1716, 16-26
2019
Efficacy of a home‐based platform for child‐to‐child interaction on hand motor function in unilateral cerebral palsy
A Nuara, P Avanzini, G Rizzolatti, M Fabbri‐Destro
Developmental Medicine & Child Neurology
 2019
Agent-based representations of objects and actions in the monkey pre-supplementary motor area
A Livi, M Lanzilotto, M Maranesi, L Fogassi, G Rizzolatti, L Bonini
Proceedings of the National Academy of Sciences 116 (7), 2691-2700
 2019
Ipsilateral somatosensory responses in humans: the tonic activity of SII and posterior insular cortex
M Del Vecchio, F Caruana, I Sartori, V Pelliccia, GL Russo, G Rizzolatti, ...
Brain Structure and Function 224 (1), 9-18
 2019
Perspective-dependent reactivity of sensorimotor mu rhythm in alpha and beta ranges during action observation: An EEG study
M Angelini, M Fabbri-Destro, NF Lopomo, M Gobbo, G Rizzolatti, ...
Scientific reports 8 (1), 12429
 2018
Motor and emotional behaviours elicited by electrical stimulation of the human cingulate cortex
F Caruana, M Gerbella, P Avanzini, F Gozzo, V Pelliccia, R Mai, ...
Brain 141 (10), 3035-3051
 2018