La percepción del tiempo II: el cerebro vive en el pasado.

07/12/2011

La luz viaja un millón de veces más rápido que el sonido. Eso significa que un evento que produce eventos visuales y auditivos simultáneos –como la descarga eléctrica en una tormenta– nos llegan en general a diferentes tiempos. En distancias incluso de varias decenas de kilómetros, la luz de un rayo de tormenta nos llega de manera prácticamente instantánea mientras que su sonido, el relámpago, tarda varios segundos más.

Imagínese que estamos jugando basquetbol juntos usted y yo. Mientras yo boto la pelota tratando de ganarle un punto, su cerebro percibe el sonido y la imagen del instante del bote al mismo tiempo. Ahora uno de nosotros se aleja y continúa observando al otro botar la pelota. Nos seguimos alejando y nada parece cambiar: el rebote se ve y se oye al mismo tiempo. Pero esto no debería suceder, el cerebro es capaz de percibir diferencias muy leves en los tiempos en los que le llegan las señales, debería ver y oir el bote a distintos tiempos. Es fácil convencerse de ello si pensamos en el acto inconsciente de distinguir la dirección de la que viene un sonido, algo que el cerebro deduce de la pequeña diferencia entre la llegada de un sonido a los oídos izquierdo y derecho. Estamos hablando de que el cerebro puede distinguir la diferencias cuando la posición de los oídos respecto a la fuente de sonido es de tan solo centímetros. Eso se traduce, para una señal que viaja a la velocidad del sonido, en diferencias del orden de décimas de milisegundos (ms).

En el caso del bote de la pelota, la diferencia que tendría que poder resolver el cerebro es la que se da entre el estímulo visual (instantáneo) y el auditivo (a la velocidad del sonido), cuando ambas señales viajan unos pocos metros. Esto es perfectamente posible ya que, como recién resalté, el cerebro rutinariamente puede distinguir eventos transmitidos a la velocidad del sonido en distancias de centímetros.

Y sin embargo, aún a varios metros, en un partido de básquetbol los espectadores perciben el bote simultáneo, a la vista y al oído, de la pelota en la cancha. Recordemos: en las distancias de las que estamos hablando, la imagen nos llega para todo propósito práctico de manera instantánea, pero el sonido no. ¿Por qué no entonces nos parece que la imagen del bote y su sonido están dessincronizados al irnos alejando de quien bota la pelota –como en el caso del relámpago y el trueno? ¿Por qué los observadores de un partido de básquetbol en el estadio no ven que este fenómeno se acentúe entre más atrás estén sentados?

Hoy sabemos que lo que sucede es que el cerebro “ajusta” la realidad. Si no lo hiciera, la experiencia visual y auditiva del bote se percibirían una después de otra. Como el relámpago y el trueno. Pero el cerebro lo hace por una buena razón.

Experimentos recientes muestran que un aspecto crucial del funcionamiento del cerebro es el poder captar una serie de estímulos, que en general le llegan a destiempo, e integrarlos en una única “realidad”. Quiero contarles sobre uno de estos experimentos y sus consecuencias para lo que llamamos realidad.

A un grupo de sujetos se les pidió algo muy simple: apretar un botón y observar una luz que se encendía como resultado de la presión del botón. Sin embargo, sin que los sujetos lo supieran los científicos programaron un pequeño retraso, de unos 40 milisegundos (ms), entre la presión del botón y el encendido de la luz. Tal como sospechaban los observadores, al cabo de algunas repeticiones el encendido de la luz era instantáneo, a decir de los sujetos, tras la presión del boton. El inocuo experimento continuaba igual durante cerca de una decena de presiones de botón hasta que en algún punto los eruditos eliminaban el pequeño retraso introducido entre presión y luz. En ese punto sucedía algo asombroso: cada sujeto aseguraba que la luz había aparecido justo antes de que presionaran el botón y que la luz no había sido responsabilidad de ellos. Los estudiosos sabían que no era el caso. El cerebro simplemente había sido calibrado para percibir como instantáneo el retraso de 40 ms. El ahora, significaba 40 ms. Pero al anular el retraso entre presión y luz, la iluminación ocurría antes de los 40 ms y por tanto antes del “ahora” de la presión del botón. En otras palabras, el cerebro de los sujetos les decía que la luz se había producido antes de la presión del botón. Increíble.

La evidencia de este y otros experimentos indica que lo que se está manifestando es un mecanismo del cerebro para sincronizar eventos que –interpreta– deben ser simultáneos; probablemente por experiencias previas. El apretar un botón para producir una luz con un muy pequeño retraso hace que el cerebro fabrique la realidad de que el evento es instantáneo, sin embargo, al condicionarse de esa forma, este ajuste redunda en que al eliminarse el retraso, la causalidad del suceso se invierta ya que el cerebro trata de compensar por el retraso al que recién se ajustó.

Hoy en día es todavía una pregunta abierta si esta es una explicación –al menos parcial– para la esquizofrenia (lo sabremos pronto). En la esquizofrenia los sujetos presentan síntomas como escuchar voces estando solos. La conjetura es que estas personas pueden presentar problemas con el mecanismo del cerebro que ajusta la temporalidad de la recepción de los estímulos. Así, las voces que oyen podrían simplemente ser su propia voz pero simplemente su cerebro aprecia que la voz llega a sus oídos antes de que ellos movieran la boca y por lo tanto se empecinan que ellos no las produjeron…

Esquizofrenia aparte, cuando vemos un partido de básquetbol  en realidad la luz y los sonidos de distintos eventos –como el bote de la pelota– no nos llegan de manera simultánea; el cerebro fabrica eso. Y hace sentido, el armar una imagen coherente es más sencillo de interpretar.

El cerebro debe vivir en el pasado –literalmente– porque debe esperar a que todos los estímulos, incluso los más lentos lleguen y se puedan integrar en una realidad coherente. Incluso el tocarse la punta del pie y la nariz al mismo tiempo necesariamente son interpretados. Porque aún asegurando de alguna forma que ambos toques ocurren simultáneamente, la distancia de la nariz al cerebro y del pie al cerebro son sustancialmente distintas, en especial a la tortuosamente lenta velocidad de transmisión de los impulsos eléctricos en nuestros nervios: unos pocos metros por segundo. Por ende, para integrar una sensación de toque simultáneo útil, el cerebro debe esperar y compensar por los estímulos que más demoran en llegarle. Ni hablar de coordinar una maniobra complicada como una chilena de fútbol.

Por cierto, hay un límite al ajuste que el cerebro puede hacer para interpretar dos eventos como simultáneos: aproximadamente 80 ms. Si el desfase de los estímulos que entran a interpretación en nuestra masa encefálica es superior a 80 milisegundos, el cerebro no hace el ajuste (tampoco puede esperar para siempre) y es posible percibir el desfase de las señales. Hay una distancia máxima a al cual percibiríamos simultáneos las señales visuales y auditivas del bote de una pelota; cuando ambas llegaran con más de los 80 ms, oiríamos claramente el bote después de ver rebotar la pelota. A la velocidad del sonido, esto equivale a unos 27 metros.

Ya lo sabe, su cerebro vive unas pocas decenas de milisegundos en el pasado para que a usted el mundo le haga sentido. Y… No se siente demasiado lejos en un partido de básquetbol.

A quienes estén interesados en profundizar en el tema de la percepción del cerebro de la realidad, les recomiendo alguno de los libros del neurocientífico David Eagleman, que en los últimos años ha hecho trabajos muy interesantes respecto a la percepción del tiempo.

-Espaciotiempo


La percepción del tiempo: ¿percibimos más lento el tiempo cuando estamos asustados?

17/11/2011

La interminable escena de Neo en Matrix esquivando fácilmente balas que ante su percepción se comportan como en cámara lenta, es ya un ícono de la cultura occidental moderna. Parece que muchos se sienten identificados con la escena porque capta parte de la experiencia de quienes se han visto involucrados en situaciones extremas, como en un accidente. Casi invariablemente, en una situación de gran estrés nos parece que el tiempo pasó más lento; la remembranza parece casi siempre incluir un detalle inusitado de lo ocurrido y el tiempo pasando muy despacio. Es como si, ante condiciones extremas, el cerebro pudiera cambiar su paso y absorber con mayor resolución temporal el desarrollo de un evento.

Recientemente me tocó atender un par de episodios con mi hija pequeña que se antojan bastante tensos: en uno de ellos, a la bebé se le subió de súbito la temperatura y comenzó a convulsionarse. Recuerdo lo que hice muy en general y la llamada al pediatra mientras aún terminaban las convulsiones. –Ya hizo lo correcto– me dijo el galeno –ahora vea que baje la fiebre. Habiendo verificado con el profesional, procedí a bajarle la temperatura con un baño tibio y el clásico supositorio. No pasó a más y un análisis posterior mostró que no habría mayor problema. Sin embargo los recuerdos de quienes estuvieron a mi alrededor durante el episodio son significativamente diferentes a los míos; aparentemente con mucho detalle  con la sensación de que cada cosa sucedía como en cámara lenta. Para mí en cambio, el evento es un recuerdo sin cambios de velocidad a la Matrix y sin detalles especialmente vívidos. Obviamente diferentes personas reaccionamos diferente a situaciones de presión. Mi intuición es que lo que sucede en nuestros cerebros ante situaciones difíciles depende de la exposición previa de cada persona a situaciones realmente severas. Sin duda es interesante ver qué se ha averiguado al respecto desde un punto de vista objetivo.

En los últimos años, un grupo de neurocientíficos se han dado a la tarea de averiguar cuánto mito y cuánta verdad hay en la creencia, algo generalizada, de que la percepción del cerebro se acelera cuando estamos sometidos a un gran estrés. La hipótesis es que de alguna forma el cerebro logra captar más detalles por segundo y que por eso se recuerdan ciertas situaciones como de mayor duración.

Una vez planteada claramente como una hipótesis, esta idea puede comprobarse. Con este propósito, hace algún tiempo un grupo de voluntarios fue sometido a la experiencia de arrojarse sin paracaídas desde una torre de 50 metros hacia una red.

Primero se comprobó que realmente fuera una experiencia escalofriante, algo que seguro resultó la parte fácil del estudio. Pero el meollo del asunto, consistió en ver si durante esta experiencia el cerebro realmente funcionaba de forma acelerada y captaba muchos más detalles por segundo. Para ello los participantes del singular experimento, tenían que leer un reloj digital que encendía y apagaba un número tan rápido que no era posible leerlo… A menos que el cerebro pudiera realmente acelerar su percepción.

Los sujetos en el estudio en efecto reportaban que la experiencia parecía haber sido interminable (en realidad toda la caída dura únicamente 3 segundos) y cuando se les invitó a, después de arrojarse, cronometrar la duración de la ingrávida experiencia de otro participante, en su gran mayoría paraban el cronómetro mucho después de la duración de la caída real, y que antes habían medido correctamente previo a su salto. Claramente, el recuerdo de la experiencia parecía más largo una vez que habían vivido estos mentalmente dilatados 3 segundos.

Nomás son 3 segundos… Sólo 3 segundos.. Sólo…

La impepinable conclusión es que realmente el cerebro no puede acelerar su percepción en el sentido de tener una mejor resolución temporal de un evento. De haber podido ver durante la caída el número que aparecía brevemente en el reloj digital, los sujetos conejillos de indias del experimento habrían mostrado que la percepción temporal del cerebro se aceleraba. No fue así. Claramente lo que está sucediendo es algo diferente.

Algo que ya es conocido por las neurociencias respecto al funcionamiento del cerebro, es que recuerda los eventos como más duraderos cuando por alguna razón acumula más recuerdos de ellos. Esto sucede por ejemplo con la edad del cerebro. Todos recordamos veranos larguísimos de niños y no tanto como adultos. De hecho, es universal que de niños parezca que la vida en general transcurre lentamente; nunca pasa esto de adultos. El cerebro joven simplemente y de manera natural puede captar, dada su mayor plasticidad, muchos detalles de cada vivencia.

En el caso de las situaciones de alto impacto para el cerebro cuando piensa que está en peligro, sucede algo similar. La adrenalina afecta entre otras cosas una parte del cerebro inferior llamada amígdala, misma que emite sustancias que estimulan los centros receptores del neurocórtex de manera que por un breve periodo pueden acumular más y más variados recuerdos del evento. Así, vistos en retrospectiva, los eventos parecen ser más largos simplemente porque tenemos más recuerdos en total del evento, no porque podamos  percibir más sensaciones por segundo.

Y más allá de las generalidades implícitas en estos experimentos, la experiencia previa afecta sin duda la manera en que el cerebro propio es estimulado. Muy probablemente los sujetos escogidos no contaban en su mayoría con experiencia de paracaidistas; sospecho que en tal caso no hubiera sido tan claro que la experiencia era de real estrés para los sujetos como para que el experimento pudiera discernir si la hipótesis era comprobable.

Mi pequeña no tenía al capitán desinterés al mando durante su crisis. Simplemente este viejo piloto ha visto suficientes incendios el la vida y en su propia aeronave como para saber que asustarse normalmente sí estimula la amígdala (bueno) pero en general bloquea el buen juicio (malo). En una convulsión o en una emergencia, el mecanismo del cerebro no nos permite percibir y menos pensar más rápidamente. Mejor será conservar la calma y así tener mejor oportunidad de salir de nuevo a pasear con su bebé, por un día más.

-Espaciotiempo