¿Cómo cambia nuestro cerebro con la interacción social?

Los escáneres cerebrales, como el distanciamiento social, son intrínsecamente muy solitarios.

Independientemente del modelo, los escáneres cerebrales a menudo dependen de que una sola persona realice una sola tarea, completamente quieta, fuera de su entorno normal. Es una herramienta muy poderosa, eso  es cierto. Los proyectos de mapeo cerebral no solo han descubierto vías anatómicas ocultas entre las regiones del cerebro, sino también cómo se organizan transitoriamente en redes neuronales para respaldar sensaciones, recuerdos, pensamientos, decisiones....

Sin embargo, nuestros cerebros no funcionan de forma aislada. El distanciamiento social, el aislamiento y la soledad son difíciles de tolerar porque nuestras emociones, bienestar y procesos de pensamiento de alto nivel dependen de otras personas. Incluso los introvertidos extremos se pasan la vida forjando y aprendiendo de los lazos sociales. Las ondas eléctricas de nuestro cerebro se sincronizan literalmente cuando escuchamos una historia o vemos películas juntos. En cierto modo, nuestros cerebros están inconscientemente sintonizados con los que nos rodean. En el autismo, la depresión, la esquizofrenia y otros contratiempos neurológicos, estos mecanismos se rompen.

La última década de la magia de la neurociencia se ha centrado principalmente en mapear el conectoma de una sola persona. Los conectomas a menudo se consideran "mapas cognitivos" transitorios que subyacen en la forma en que pensamos y actuamos. Sin embargo, lo que ha faltado de manera crítica es el impacto de otras personas en nuestro cerebro. Con el auge de los robots sociales como Pepper y nuestras interacciones cada vez mayores con los automóviles autónomos, es aún más crítico comprender cómo nuestras neuronas se involucran durante las interacciones sociales, ya sean con hombres o con máquinas.

Mapas cerebrales  colectivos

Aquí es donde entra  el hiperescaneo  (Hyperscans) , una asociación  entre la neurotecnología, la  lectura de mentes y las matemáticas.

Durante aproximadamente dos décadas, algunos neurocientíficos planteaban que se debería usar tecnologías de lectura cerebral no invasivas en varias personas simultáneamente. Con ello, los científicos podrían  ver todos sus cerebros en acción mientras los voluntarios colaboran o compiten en una sola tarea. Tras un arduo tratamiento matemático, es posible ver estadísticamente lo que sucede al mismo tiempo en múltiples cerebros mientras la gente está interactuando. Es conceptualmente similar a expandir el conectoma de una sola persona a un mapa cerebral grupal, aunque con una resolución mucho más baja.

Es una técnica con un ligero olor a vudú. Después de todo, los humanos somos criaturas independientes y nuestras interacciones son bastante impredecibles. Pero ha tenido un éxito discreto para abordar la neurociencia social, es decir,  la forma en que nuestras neuronas codifican los compromisos sociales. En un estudio fundamental, un equipo de Stanford usó láseres para medir la actividad cerebral de dos personas que jugaban un juego de colaboración una al lado de la otra.

El escáner, NIRS (Espectroscopia de infrarrojo cercano) utiliza luz para detectar cómo cambia el oxígeno de la sangre en una parte determinada del cerebro. Debido a que las neuronas consumen oxígeno a medida que se activan con la actividad, los niveles de oxígeno en la sangre proporcionan un indicador de cuánta actividad está ocurriendo en una parte del cerebro. La belleza de NIRS es que la configuración es mucho más simple que un escaneo cerebral tradicional: los voluntarios literalmente pueden usar todo el equipo de escaneo como un gorro de baño y caminar, o hablar y trabajar con otras personas. 

El estudio encontró que las personas que interaccionan en una tarea tienden a tener la parte frontal de su actividad cerebral comportándose  en armonía. Desde entonces, múltiples estudios han observado la misma coherencia en nuestras neuronas cuando nos conectamos con otras personas, por ejemplo, al hacer contacto visual, entablar conversaciones o tomar decisiones colectivas.

Acoplamiento cerebro-cerebro

La herramienta NIRS permite escanear fácilmente varios cerebros. Pero hay otras opciones: EEG (electroencefalografía), que mide la actividad eléctrica del cerebro a través del cuero cabelludo, o su hermano el EMG, que hace lo mismo con imanes. Estas configuraciones, antes limitadas a laboratorios selectos, se han vuelto progresivamente más sensibles y precisas y ahora están ingresando a la esfera del consumidor. Agregue configuraciones de hiper ciencia ficción con múltiples sensores, y parece que estamos en un punto de inflexión para poder "leer la mente" en múltiples cerebros a la vez, decodificando cómo las interacciones sociales hacen que nuestros cerebros funcionen, o no.

Pero no es ni tan simple, ni tan fácil. Cuando la actividad cerebral de uno influye en la de otro se siente como una "telepatía", desconectada de cómo entendemos el cerebro o incluso de cualquier cosa actualmente plausible desde el punto de vista neurobiológico.

Sí, nuestros cerebros se sincronizan cuando ven una película juntos. Pero todo lo que refleja podría ser un mecanismo de "procesamiento cognitivo común", básicamente, el sistema operativo básico del cerebro, que se lanza en conjunto y da como resultado cerebros sincronizados, en lugar de un mecanismo social específico del cerebro per se.

Una forma de obtener respuestas más claras sería  agregar otras entradas corporales, como lo que vemos, sentimos o tocamos. Este tipo de "predicción mutua incorporada" es fundamental, por lo que es conveniente recopilar datos eléctricos neuronales complementarios y la  frecuencia cardíaca u otros biomarcadores para analizar las interacciones sociales. Por ejemplo, para medir qué tan bien trabaja un grupo en conjunto, los científicos pueden medir potencialmente las respuestas cerebrales y de biomarcadores de un equipo durante un período de tiempo, capturar su actividad neuronal y sus respuestas corporales, y utilizar análisis estadísticos y modelos para ver qué tan bien se sincroniza  la actividad cerebral.

Sería posible de esta forma  comprender cómo la coordinación de los cerebros sociales se materializa en la interacción de los cuerpos sociales.

Teoría de predicción mutua

Por supuesto, todo esto es muy preliminar. Por ahora, tanto el hiperescaneo de la neurociencia social como los algoritmos de predicción social están en su infancia. Todavía no tenemos un modelo matemático perfecto, o un algoritmo, que pueda apropiarse de la respuesta de una persona a otra persona a nivel de neuronas o redes neuronales. Para comprender a otra persona, debe capturar sus propios pensamientos y evaluar la intención de la otra persona, ya sea que estén cocinando una comida juntos, tocando un dúo o sabiendo cuándo turnarse en una conversación.

Los neurocientíficos ahora están trabajando en una "teoría de predicción mutua" para mapear cómo nuestras neuronas pueden funcionar para apoyar estos procesos. La idea principal es que todo el mundo tiene dos poderes de predicción: uno que mide y controla nuestros propios comportamientos, y otro que predice y mapea el comportamiento de las personas con las que interactúa. En la parte posterior de ambos se encuentran potentes algoritmos de software biológico que pueden modelar tanto su comportamiento como el de la otra persona con la que interacciona. La clave es decodificar estos algoritmos en el cerebro mientras se está conectado con otro cerebro.

Puede parecer muy vago, pero es el tipo de estudio que podría brindar más información sobre el comportamiento social en escenarios catastróficos, o poco habituales. Usando un algoritmo llamado modelo lineal general de cerebro cruzado (xGLM), por ejemplo, los científicos pueden ser capaces de entender cómo las personas predicen las respuestas de los demás y cómo responden a su vez.

En general, cualquier estudio de interacción social debería incluir escáneres cerebrales y cómo responden nuestros cuerpos. El hiperescaneo puede ser la gran  herramienta de la neurociencia social. Pero agregar las reacciones de nuestros cuerpos captura cómo nos sentimos y reaccionamos durante los compromisos sociales, iluminando los procesos cerebrales subconscientes. La combinación de los dos nos lleva hacia un modelo poderoso de interacción social, lo que nos permitiría  "llevar la investigación de la neurociencia social al mundo real". 

Basado en: 

https://www.scientificamerican.com/article/hyperscans-show-how-brains-sync-as-people-interact/

https://www.cell.com/neuron/pdf/S0896-6273(20)30886-2.pdf

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21933717/