Máster Internacional en Psicobiología y Neurociencia Cognitiva

Máster Internacional en Psicobiología y Neurociencia Cognitiva
2010
EMPATÍA: CORRELATOS NEURONALES Y NEURONAS ESPEJO
José Ramón Fernández González
INDICE
1 - Resumen…………………………………………………..
2
2 - Introducción………………………………………………
3
3 - Objetivos generales y específicos………………………...
4
4 - Antecedentes……………………………………………..
5
4.1 - Empatía, definiciones y particularidades……….
5
4.2 - Correlatos neuronales de la empatía……………
7
4.3 - Moduladores arriba-abajo………………………
8
4.4 - Neuronas espejo………………………………..
10
5 - Aportaciones recientes……………………………………
12
6 - Análisis y valoración……………………………………..
16
7 - Conclusiones……………………………………………...
18
8 - Referencias……………………………………………….
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1 - RESUMEN
La empatía no es un fenómeno único sino una interacción compleja de procesos cerebrales
influidos por numerosas variables. Los intentos de lograr una definición única han producido
resultados a veces incongruentes entre sí. Sin embargo, estudios de neuroimagen han revelado
que en la empatía conviven dos procesos interdependientes: la empatía cognitiva y la empatía
emocional.
Dos redes neuronales subyacen tras estos procesos. La ínsula, la corteza cingulada anterior, la
amígdala y el giro frontal inferior parecen esenciales en la empatía emocional; para la empatía
cognitiva lo serían la corteza prefrontal medial, los polos temporales, el surco temporal superior
y la corteza prefrontal ventromedial.
El modelo neurocientífico empático de la representación neural compartida ha acumulado
abundante evidencia empírica. Según este modelo, observar o imaginar a otra persona en un
estado emocional particular activa automáticamente en el observador una representación de ese
estado con sus respuestas autónomas y somáticas.
Sin embargo, el fenómeno de la empatía está afectado y modulado por una serie de variables:
tipo de estímulo, contexto, perspectiva, afinidad con el sujeto observado, diferencias
interindividuales… y esto influye en las regiones cerebrales activadas.
Las neuronas espejo entraron en escena hace dos décadas. Estas neuronas se activan al observar
una acción y al realizarla, lo que transformaría la información visual en información motora sin
necesidad de inferencias cognitivas. Estas neuronas pueden incluso predecir el objetivo de una
acción específica mediante la activación del programa motor completo apenas la primera acción
de una secuencia es percibida. No obstante, inferir la razón por la que se realiza una acción
observada involucra procesos cognitivos superiores.
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El centro del sistema humano de neuronas espejo estaría formado por dos áreas: el lóbulo
parietal inferior y la corteza premotora ventral (más la parte caudal del giro frontal inferior).
Recientemente se han revelado otras estructuras que poseen neuronas con esta propiedad.
La existencia de neuronas espejo en humanos fue verificada recientemente y abre una tercera
década de investigación sobre el tipo de neuronas que algunos predicen dará a la psicología lo
que el ADN a la biología: proporcionar una teoría unificadora a nivel anatómico (1).
2 - INTRODUCCIÓN
Es probablemente gracias al fenómeno de la empatía que la especie humana ha alcanzado el
extraordinario nivel de desarrollo social que la caracteriza. Es una capacidad que se ha
desarrollado durante millones de años de evolución y no sólo en los humanos, sino también en
las especies que consideramos nuestras progenitoras.
Psicólogos y filósofos la han estudiado durante décadas, y durante los últimos años una batería
de disciplinas se ha sumado a esta tarea. La neurociencia, en particular, ha comenzado a desvelar
las estructuras y procesos neurales que subyacen tras la empatía; y es el propósito de este trabajo
realizar una revisión general de los hallazgos reportados hasta la fecha.
Los requerimientos formales para la realización de este trabajo exigen en su cuerpo central dos
secciones tituladas “antecedentes” y “aportes recientes”. Sería lógico presentar como
antecedentes un resumen del tema tal como se haya impartido durante el máster; sin embargo,
dado que la empatía no fue abordada de manera explícita, la alternativa adoptada fue tomar como
referencia el año 2009 y asumir como antecedentes el conocimiento general aceptado hasta esa
fecha. En consecuencia, la sección “aportaciones recientes” incluye un resumen de los estudios y
visiones más relevantes publicadas desde enero de 2009 y hasta agosto de 2010.
La primera parte de la sección “antecedentes” aborda las diversas visiones y definiciones de la
empatía como fenómeno psicológico complejo y flexible, y una presentación del modelo
neurocientífico predominante. La segunda parte de esta sección describe los correlatos
neuronales generales de este fenómeno, así como las áreas cerebrales que aparecen implicadas
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cuando se toman en cuenta los diversos factores que modulan la empatía. Finalmente, la sección
de “antecedentes” concluye con una revisión de los conocimientos acumulados sobre las
neuronas espejo y su papel en el fenómeno de la empatía.
En la sección de “aportaciones recientes” se reseñan los conocimientos arrojados por estudios
publicados en los últimos dos años en el ámbito de los correlatos neuronales y las neuronas
espejo. Estos estudios están presentados en subsecciones de acuerdo a la pregunta que buscan
responder, incluyendo una subsección final dedicada a la reciente verificación de existencia de
neuronas espejo en humanos.
La sección final del cuerpo central del trabajo, “análisis y valoración”, incluirá también una
mención a controversias surgidas recientemente y a los posibles caminos para investigaciones
futuras que aborden el complejo fenómeno de la empatía.
Un propósito que no puedo incluir entre los objetivos formales de este trabajo es el de expresar la
pasión que el tema de la empatía despierta en mí como estudioso y profesional de la
comunicación. Y cuando digo “expresar”, lo hago con el obvio objetivo de “contagiar”.
3 - OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS
Objetivo general: recopilar y analizar el conocimiento general y neurocientífico sobre la
empatía publicado hasta agosto de 2010 para proporcionar una base que permita la comprensión
y valoración de avances futuros.
Objetivo específico 1: describir a partir de artículos de revisión el modelo conceptual sobre el
que se sustenta la investigación neurocientífica actual sobre el fenómeno de la empatía.
Objetivo específico 2: establecer a partir de artículos de revisión los correlatos neuronales
asociados a los procesos de empatía cognitiva y empatía emocional.
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Objetivo específico 3: describir a partir de artículos de revisión y estudios recientes las múltiples
variables que intervienen en el fenómeno de la empatía.
Objetivo específico 4: explicar el mecanismo de las neuronas espejo y su papel en el fenómeno
de la empatía.
Objetivo específico 5: recopilar y analizar las aportaciones recientes sobre los correlatos
neuronales de la empatía y las neuronas espejo a partir de estudios publicados desde enero de
2009 hasta agosto de 2010.
4 - ANTECEDENTES
4.1 - Empatía, definiciones y particularidades
“Identificación mental y afectiva de un sujeto con el estado de ánimo de otro”; así define la
empatía la Real Academia Española, y esta breve acepción refleja en sí misma las
complicaciones con las que la neurociencia han tenido que lidiar al abordar este fenómeno.
En primer lugar, la frase “identificación mental y afectiva” indica que la empatía no es un
fenómeno único, sino que tiene al menos dos vertientes: una cognitiva y una emocional; pero
esto es sólo el principio. Los estudiosos de la empatía han aplicado esta palabra una serie de
fenómenos, conceptualmente distintos, que representan un estado psicológico independiente en sí
mismos y que presentan sus propios retos para el estudio psicobiológico.
Fenómenos psicológicos a los que se ha llamado empatía (2):
1. Conocer el estado interno de otra persona, incluyendo sus pensamientos y sentimientos.
A este fenómeno se le ha llamado “empatía”, “empatía cognitiva” o “precisión empática”.
2. Adoptar la postura o respuestas neurales de una persona a la que se observa. A este
fenómeno se le ha llamado “empatía”, “empatía facial” o “imitación motora”.
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3. Sentirse como se siente la otra persona. A este fenómeno se le ha llamado “empatía”,
“simpatía”, “contagio emocional”, “empatía afectiva” y “empatía emocional automática”.
4. Verse o proyectarse a sí mismo hacia la situación del otro. Se refiere a la definición
original de empatía cuando el término fue acuñado hace poco más de 100 años.
5. Imaginar cómo la otra persona siente y piensa, tomar su perspectiva, pero teniendo
siempre claro que es una persona distinta a nosotros.
6. Imaginar como nosotros nos sentiríamos y pensaríamos estando en el lugar del otro.
7. Sentirse perturbado ante el sufrimiento de otra persona (no implica preocuparse por esa
otra persona, ni sentir algo similar, sino sentirse perturbado por estar su presencia).
8. Sentirse afligido por el sufrimiento del otro y, posiblemente, actuar en consecuencia.
Algunos de estos fenómenos son sutilmente, pero en efecto, distintos; y estas diferencias han
cobrado gran importancia al estudiar los correlatos neuronales de la empatía.
Esta interpretación múltiple de la palabra empatía obedece en parte a que los dos componentes
(cognitivo y emocional) han sido a veces considerados de forma aislada como representantes de
la empatía en su totalidad, y al hecho de que abordarlos en conjunto genera tantas
complicaciones de estudio como puede esperarse de un fenómeno tan amplio y complejo.
En consecuencia, la forma menos controversial de enfocarla es asumir que tiene aspectos tanto
afectivos como cognitivos. El aspecto afectivo puede incluir algún tipo de sentimiento
compartido o resonancia emocional, que puede ser consciente o no; y esta respuesta afectiva
puede provenir, provocar o concurrir con el aspecto cognitivo, incluyendo un razonamiento
explícito sobre el estado emocional del otro así como manteniendo la distinción entre uno mismo
y los demás (3). Entonces, la diferencia esencial entre la empatía cognitiva y la afectiva o
emocional es que la primera implica una comprensión del punto de vista de la otra persona
mientras que la segunda implica compartir esos sentimientos, al menos en un nivel básico (4).
Adicional a la bifurcación cognitiva y emocional, una nueva bifurcación se presenta al
preguntarse si cada uno de estos componentes del proceso empático son automáticos (abajoarriba), conscientes (arriba-abajo), o una combinación de ambos. La mayoría de los modelos
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neurocientíficos de la empatía han considerado que este fenómeno se inicia principalmente de
forma automática, sin componentes conscientes; y esto se refleja en los estudios de empatía en
relación a dolor, tacto o repulsión en los que no se informa a los sujetos sobre los objetivos de la
investigación (5) e incluso pueden asignárseles tareas que desvíen la atención consciente.
Sin embargo, hay modelos que atribuyen un papel más determinante al componente consciente,
lo relacionan con la Teoría de la Mente, e indican que al tratar de comprender y de ponerse en el
lugar del otro, la persona se acerca al estado emocional de ese otro y reacciona. Dicha reacción
sería el componente emocional de la empatía (6).
Más allá de los componentes emocional y cognitivo, la situación percibida, la perspectiva
adoptada y la relación personal influyen no sólo en la empatía manifestada sino también en los
correlatos neuronales de este fenómeno (7).
4.2 - Correlatos neuronales de la empatía
En el caso de la empatía, el modelo neurocientífico de la representación neural compartida ha
acumulado abundante evidencia empírica. Según este modelo, observar o imaginar a otra persona
en un estado emocional particular activa automáticamente en el observador una representación
de ese estado, junto con sus respuestas autónomas y somáticas. Esta simulación sería la base de
nuestra capacidad para leer el estado mental del otro y es la explicación dominante de los
patrones de activación hemodinámica en estudios de resonancia magnética funcional (RMf) (5).
No es posible saber aún si los componentes cognitivo y emocional de la empatía son partes de un
sistema único o si son independientes entre sí, pero estudios recientes han señalado regiones
cerebrales dominantes para cada aspecto. Aunque los correlatos no siempre coinciden, una serie
de estructuras cerebrales aparecen con frecuencia relacionadas al fenómeno de la empatía.
La ínsula, la corteza cingulada anterior, la amígdala y el giro frontal inferior parecen ser
esenciales en la empatía emocional; mientras que para la empatía cognitiva lo son la corteza
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prefrontal medial, los polos temporales, el surco temporal superior y la corteza prefrontal
ventromedial (3,4,6,8,9).
Sin embargo, y como ya se ha mencionado, el fenómeno de la empatía es muy complejo, flexible
y variable; sus particularidades dependen de factores como el tipo de estímulo percibido, el
contexto, la perspectiva que se tome frente a éste y la relación personal con la otra persona.
Diversas investigaciones indican que los estímulos emocionales (imágenes con contenido
emocional) activan las cortezas occipital y límbica; los estímulos somatosensoriales (películas en
los que personas eran tocadas) activan la corteza somatosensorial secundaria del observador; la
observación de expresiones de asco activan la ínsula anterior y el opérculo frontal adyacente; y
los estímulos de dolor activan la corteza sensorial primaria y secundaria en el aspecto sensorial
discriminativo, y la corteza cingulada anterior y la ínsula en el componente afectivomotivacional del dolor. En el caso del dolor, numerosos estudios de neuroimagen indican que
sólo el componente afectivo de la matriz del dolor estaría implicado en la empatía del dolor (6).
4.3 - Modulación arriba-abajo de la empatía
Evidencias recientes indican que la empatía está sustancialmente modulada por procesos arribaabajo, como la atención o la evaluación contextual, que pueden influir en la generación de la
propia respuesta empática o la modulación de una respuesta inducida abajo-arriba. Una forma de
modulación consiste en inhibir o amplificar las representaciones que han sido activadas mediante
canales sensoriales y mecanismos asociados con el emparejamiento percepción-acción. En ello
participarían estructuras como la corteza prefrontal dorsolateral, la corteza cingulada medial y
anterior, y la corteza orbitofrontal; en interacción con regiones que codifican respuestas afectivas
abajo-arriba como la ínsula anterior, la amígdala y posiblemente partes del striatum ventral (5).
Dos estudios recientes revelan que la atención y la evaluación contextual influyen en la respuesta
empática. En el primer estudio vía RMf los participantes vieron fotografías de situaciones
dolorosas. Aquellos a los que se pidió que predijeran el nivel de dolor activaron buena parte de la
matriz del dolor, como se esperaba. Sin embargo, a quienes sólo se les pidió que contaran el
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número de manos no mostraron activación en la corteza cingulada ni la ínsula. Un estudio de
seguimiento, mediante electroencefalografía, determinó que la diferencia entre ambos grupos es
la aparición de un componente tardío de potenciales evocados en el grupo que contó las manos;
mientras que el componente temprano fue igual para ambos. La respuesta temprana podría
corresponder a la representación compartida automática, que luego habría sido inhibida en el
segundo grupo por el proceso reflejado en el componente tardío de potenciales evocados (5).
Otro estudio mediante RMf mostró activación de la corteza orbitofrontal al evaluar imágenes de
situaciones dolorosas en las que se informó a los participantes que las personas observadas no
sentían dolor pues estaban anestesiados. También se observó activación de la junción
temporoparietal derecha y la corteza prefrontal dorsal medial, lo que se asoció al proceso de
distinción entre primera y tercera persona (yo y el otro). Un meta-análisis reciente de estudios de
neuroimagen sobre atención, teoría de la mente, agencia y empatía, demostró una participación
activa de la junción temporoparietal derecha (5).
La perspectiva también influye arriba-abajo sobre la empatía. Estudios de psicología social
sugieren que tomar imaginar los sentimientos y pensamientos de la otra persona (perspectiva de
3ª persona) en una situación negativa promueve una reacción orientada hacia el otro (altruista),
mientras que imaginarse a sí mismo en la situación negativa del otro (perspectiva de 1ª persona)
conlleva una motivación egoísta y una reacción orientada a eliminar el estímulo mediante una
respuesta de retirada o agresión. Estudios de RMf y estimulación magnética transcraneal indican
que la toma de perspectiva de 1ª persona se asocia con respuestas hemodinámicas mayores en
regiones la ínsula anterior y medial, y la amígdala (5).
Todos estos señalamientos sugieren que la toma de perspectiva no afecta el nivel primario de
representación sensoriomotora y que la información sobre la otra persona entra al sistema neural
de la misma manera en ambas perspectivas para posteriormente ser procesada y modulada.
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4.4 - Neuronas Espejo
A principios de la década de los años 90 se descubrió un nuevo tipo de neuronas que se activan
tanto al ejecutar una acción como al observar a otro individuo ejecutar una acción similar. Se les
llamó neuronas espejo y se propuso a este mecanismo como la base para la comprensión de las
acciones de otros. En el presente siglo se determinó que estas neuronas tienen la capacidad de
anticiparse al objetivo final de las acciones observadas y activar la representación neural de ese
objetivo antes de que este sea alcanzado (10).
El fenómeno de la empatía depende de nuestra capacidad de entender el comportamiento,
acciones y emociones de otros. En cuanto a las acciones, una forma de lograrlo sería mediante
algún proceso cognitivo que permitiese hacer inferencias conscientes. Otra posibilidad es que en
situaciones claras la comprensión se dé mediante un mecanismo que transforme directamente
información visual en información motora sin necesidad de inferencias cognitivas. Las
propiedades de las neuronas espejo respaldan la existencia de tal mecanismo (11,12).
Dos áreas en particular están consideradas como el centro del sistema humano de neuronas
espejo: el lóbulo parietal inferior, por una parte, y por la otra la corteza premotora ventral
(Brodmann 6) más la parte caudal del giro frontal inferior (Brodmann 44) (11,13).
Estudios de neuroimagen han mostrado que el sistema de neuronas espejo codifica tanto las
acciones como las intenciones de esas acciones, incluso cuando una acción pueda corresponder a
intenciones distintas (12,14). Esta comprensión de las acciones e intenciones de otros está muy
relacionada con la empatía cognitiva y la Teoría de la Mente (6).
Los estudios de neuroimagen muestran los correlatos corticales de una función dada, pero no
revelan los mecanismos que subyacen tras esa función. En este sentido, un estudio
electromiográfico mostró que tan pronto como se inicia una acción, se activa el programa motor
completo de esa acción y esto permite predecir el objetivo final (12).
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Esto no implica que no existan otros mecanismos más cognitivos para comprender las acciones e
intenciones de otras personas. Estudios recientes de RMf revelaron que, en condiciones
específicas, la comprensión de actos motores de terceros puede requerir de otras áreas además
del sistema de neuronas espejo. Por ejemplo, la actividad en el surco temporal superior posterior,
la corteza cingulada posterior y la corteza prefrontal medial aumenta cuando es necesario hacer
inferencias arriba-abajo para evaluar el significado de actos motores en contextos incongruentes
(11). Estas estructuras asociadas a la red de mentalización también se activan cuando se solicita a
los participantes que juzguen la razón detrás de una intención motora (12).
El primer estudio que evaluó si las neuronas espejo están relacionadas con la inferencia del
estado mental utilizó RMf mientras se observaban expresiones faciales. Se evidenció un
incremento de actividad en la corteza frontal inferior, la corteza temporal superior, la ínsula y la
amígdala; tanto al observar como al realizar expresiones faciales (1).
Pareciera que los centros emocionales del cerebro también poseen sistemas tipo espejo. Tres
estudios de RMf abordaron la empatía para emociones específicas y mostraron una activación en
regiones similares a las registradas durante la experiencia de cada una de esas emociones. Tanto
la ínsula anterior y la corteza cingulada anterior se activaron en la observación y experiencia del
asco, y ante la presencia de un estímulo físico doloroso y el conocimiento de que una persona
querida estaba recibiendo un estímulo similar (1). Al mismo tiempo, lesiones en la amígdala
parecen impedir tanto la expresión como el reconocimiento del miedo en otros; y daño en la
ínsula y los ganglios basales limita la experiencia y reconocimiento del asco (1,4).
Sería entonces el sistema humano de neuronas espejo lo que nos permite acceder y entender de
forma intuitiva las mentes de otras personas, la intersubjetividad, lo base de la conducta social
(6,13). Más aún, algunos estudios han mostrado correlaciones positivas entre individuos con una
puntuación alta en la subescala de perspective taking (toma de perspectiva) del Indice de
Reactividad Interpersonal (IRI) y la activación en las áreas premotora y parietal durante la
percepción de sonidos que sugieren acciones concretas (13).
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Adicionalmente, es pertinente señalar que el papel del sistema humano de neuronas espejo a la
empatía sería pre-reflexivo y automático. Un indicio de esto es que en un experimento reciente,
la subescala más cognitiva del IRI (consistente en dos subescalas emocionales y dos cognitivas)
no mostró correlación alguna con la activación de neuronas espejo (14).
5 - APORTACIONES RECIENTES
¿Se activan automáticamente los subprocesos emocional y cognitivo de la empatía?
Un estudio mediante RMf (8) se propuso responder a esta pregunta al no pedir explícitamente a
los participantes que considerasen los sentimientos o pensamientos de las personas observadas.
Los resultados arrojaron un aumento de la respuesta en áreas relacionadas con el procesamiento
emocional (corteza prefrontal ventromedial y ventrolateral) pero también en áreas asociadas a
procesos cognitivos sociales (surco temporal superior y corteza prefrontal medial); estando estas
últimas áreas tradicionalmente relacionadas con tareas cognitivas que requieren esfuerzo
voluntario. Es importante aclarar que los investigadores no consideran que estos resultados
confirmen un procesamiento inconsciente de los estímulos, sino que la activación de estas áreas
ocurre de forma “natural”, sin esfuerzo alguno.
Igualmente valioso es el hecho de que en esta investigación la activación de la corteza prefrontal
medial presentó una correlación negativa con la tendencia de algunos participantes de sentirse
incómodos en situaciones sociales emotivas, lo cual sugiere que las diferencias interindividuales
en estás funciones de alto nivel tienen también un efecto en las respuestas empáticas (8).
¿Son independientes entre sí los componentes cognitivo y emocional de la empatía?
Un estudio publicado en 2009 (9) halló una llamativa doble disociación entre la corteza
prefrontral ventromedial, para la empatía cognitiva, y el giro frontal inferior, para la empatía
emocional. Se evaluaron los resultados de tests de empatía aplicados a dos grupos de pacientes
con lesiones localizadas exclusivamente en un de estas dos áreas. Este estudio no descarta la
participación de otras estructuras, sino que establecería al giro frontal inferior como centro
operativo de la red neuronal de la empatía emocional, y la corteza prefrontal ventromedial para la
red neuronal de la empatía cognitiva.
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Al mismo tiempo, cabe notar que, de acuerdo a este modelo, los componentes cognitivo y
emocional de la empatía trabajan de forma autónoma pero toda respuesta empática implicaría
alguna combinación de ambos componentes dependiendo de los moduladores ya conocidos (9).
Los resultados de otro estudio concuerdan con esta mencionada combinación de componentes
(15). Con la intención de verificar si las redes neuronales cognitiva y emocional se activan
selectivamente dependiendo del tipo de inferencia que deba realizarse, se presentó a los
participantes una serie de imágenes en las que los movimientos físicos y cambio de foco de
atención de los personajes observados indicarían un cambio de estado emocional, un cambio de
percepción mental (conclusiones cognitivas no emocionales) o ningún cambio. Ambas redes
neuronales se activaron independientemente del tipo de inferencia (emocional o cognitiva).
¿Puede asociarse una estructura específica y única a la empatía?
Inicialmente, la mayoría de los estudios sobre la empatía utilizaron el estímulo del dolor y tal vez
por esta causa este esfuerzo de especificidad de estructuras haya comenzado por esta vía. Un
estudio reciente mediante RMf (16) buscó disociar el papel de la ínsula y la corteza cingulada
anterior en la empatía relacionada con el dolor. Los participantes vieron fotos en color de partes
humanas en situaciones dolorosas y no dolorosas, y debieron evaluación del dolor (dolor o sin
dolor) y la lateralidad (izquierda o derecha). Los resultados de este estudio indicarían que la
corteza cingulada anterior podría no tener un papel específico en la empatía sino, más bien,
participar en el proceso a través de su papel general en el control voluntario del comportamiento.
¿Qué mecanismos permiten la empatía si la reacción a un estímulo no es la esperada?
En un estudio publicado en 2010 (7) invirtió las reacciones a estímulos dolorosos y no dolorosos
indicando a los participantes que imágenes de inyecciones en una mano no generaban dolor y, en
cambio, sí lo generaban toques con un bastoncillo de algodón. Contrario a sus expectativas, la
observación de estímulos neutros que causaban dolor provocó la activación (aunque menor) de
áreas extensas de la matriz del dolor. Sin embargo, empatizar con la reacción neutra a estímulos
dolorosos implicó la activación de áreas asociadas con el control cognitivo y la toma de
perspectiva (corteza frontal inferior derecha y corteza prefrontal dorsomedial); también aumentó
la activación en áreas que procesan el componente afectivo del dolor (ínsula anterior y corteza
cingulada anterior dorsal). Cabe recordar que la corteza frontal inferior derecha tiene un papel
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decisivo en la inhibición de respuestas, la atención y el control cognitivo. Los investigadores
concluyen que es más exigente, pero posible, empatizar con alguien cuando éste no muestra una
reacción similar a la nuestra en una situación que nos resulta aversiva.
¿Varían con el desarrollo los correlatos neuronales de la empatía?
Un estudio publicado en enero de 2010 (18) abordó este fenómeno en grupos de niños,
adolescentes y adultos jóvenes). Se observó activación relacionada con aumento de la edad en el
giro frontal y el giro fusiforme, dependiendo de la perspectiva de evaluación de en primera o
tercera persona. Además, durante la evaluación de estímulos en primera persona, la actividad en
las estructuras parietales derechas decreció con la edad. No obstante, no se observaron cambios
significativos en el porcentaje de respuestas correctas en relación con la edad. Los investigadores
especularon que el aumento de actividad con la edad en el giro fusiforme y el componente frontal
de sistema de neuronas espejo (giro frontal) puede tener relación con la mayor experiencia en
interacciones socio-emocionales; y que la disminución de la actividad en las estructuras
parietales derechas con el aumento de la edad podría reflejar diferencias del desarrollo en las
estrategias cognitivas utilizadas para evaluar la respuesta propia a las experiencias de otros.
¿Qué mecanismos empáticos activa un bebé en su madre? ¿Y si no es su propio bebé?
Un artículo de mayo de 2009 (19) mostró los resultados de un estudio mediante RMf en madres
con hijos menores de un año al observar las expresiones faciales de sus hijos y de otros bebés. El
sistema de neuronas espejo, la ínsula y la amígdala mostraron mayor activación cuando las
expresiones tenían carácter emocional. La activación es mayor cuando la interacción es con el
propio hijo y, además, esta activación tiene correlación directa con las mediciones de empatía en
las madres mediante tests. Además, al comparar emociones particulares, las expresiones de
alegría evocaron respuesta principalmente en las áreas límbica y paralímbica; mientras que las
expresiones ambiguas evocaron respuestas en áreas de alto orden cognitivo del hemisferio
izquierdo y en áreas motoras, lo cual podría indicar un esfuerzo cognitivo.
¿Hay diferencias anatómicas en el sistema de neuronas espejo de hombres y mujeres?
Es frecuente que las mujeres obtengan índices más altos de empatía que los hombres y esto
conlleva a la pregunta de si existen diferencias neuroanatómicas que estén relacionadas con este
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hecho. Un estudio publicado en octubre de 2009 (20) utilizó la técnica de morfometría por voxel
y demostró que mujeres adultas jóvenes presentan un volumen de material gris
significativamente mayor en ambos centros del sistema de neuronas espejo, específicamente en
el pars opercularis (ubicado en el área 44 de Brodmann) y el lóbulo parietal inferior en
comparación con hombres adultos jóvenes. Más aun, un índice mayor de empatía en tests de
auto-evaluación mostró una relación muy cercana con un mayor volumen de material gris en el
pars opercularis en todos los participantes, tanto mujeres como hombres.
¿Diferentes estilos de percibir al mundo implican correlatos distintos para la empatía?
Un estudio aun no publicado se adentra en las diferencias interindividuales (21), específicamente
las diferencias en los correlatos neuronales de individuos sanos con estilos cognitivos de alta
empatización versus alta sistematización ante la observación de expresiones faciales. Tal como
los investigadores esperaban, los resultados de este estudio indican en el grupo de alta
empatización una actividad mayor de áreas del sistema de neuronas espejo (giro frontal inferior
izquierdo y lóbulo parietal inferior) y en áreas temporales asociadas a la empatía emocional, la
toma de perspectiva y la memoria autobiográfica. Por su parte, el grupo de sistematización
mostró actividad superior en la corteza prefrontal medial y la corteza cingulada anterior, que
están asociadas con la empatía cognitiva. Adicionalmente, este grupo registró una actividad
significativamente mayor en el giro parahipocampal izquierdo, una región asociada con la
memoria explícita, lo que podría indicar un esfuerzo cognitivo.
¿Existen realmente las neuronas espejo en humanos?
Un estudio publicado en abril de 2010 (22) reveló lo que se ha calificado como “la evidencia
electrofisiológica directa y decisiva de que los humanos tienen neuronas espejo” (23). A 21
pacientes epilépticos se les implantaron micro cables en regiones que podrían provocar
convulsiones, con la intención de removerlas quirúrgicamente. Mientras se esperaba por la
ocurrencia espontánea de las convulsiones, se aprovechó esta oportunidad única para registrar la
actividad de neuronas individuales en el cerebro humano. No se colocaron electrodos en los
centros neurales asociados al sistema de neuronas espejo (corteza premotora ventral y lóbulo
parietal inferior) debido a que la ubicación obedeció exclusivamente a razones clínicas ligadas a
la epilepsia. Se le pidió a los sujetos que observaran acciones mostradas en una pantalla y que
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realizaran acciones según lo indicaba una palabra mostrada en la pantalla. Se registraron
neuronas que respondieron a la observación/ejecución de acciones en el área motora
suplementaria, el hipocampo, el giro parahipocampal y la corteza entorrinal (22).
Adicionalmente, se reporta el hallazgo de neuronas ‘anti-espejo’ en el área motora
suplementaria. Estas neuronas aumentaron su actividad cuando el sujeto ejecutaba una acción
particular, pero la redujeron (con respecto al registro base) cuando el sujeto observaba la misma
acción. Esto podría confirmar la hipótesis de que el área motora suplementaria “abre la puerta”
hacia la corteza motora primaria durante la ejecución de acciones y la cierra durante la
observación (23). Efectivamente, estudios recientes de RMf han mostrado un descenso en la
actividad de la corteza motora primaria durante la observación de acciones de otros (22). Este
hallazgo de las neuronas anti-espejo no habría sido posible mediante RMf debido a que sus
características de registro (aumentos en el metabolismo) le impiden establecer diferencias entre
la actividad de las neuronas espejo y las llamadas anti-espejo (23).
6 - ANÁLISIS Y VALORACIÓN
Es indiscutible que el fenómeno de la empatía presenta grandes retos para su estudio
neurocientífico. En primer lugar, no hay una definición clara y única proveniente de un acuerdo
conceptual entre las distintas disciplinas que lo abordan, ni dentro de cada una de ellas. En
segundo lugar, al tratar de deshilar la empatía nos encontramos con numerosas variables que
influyen en él y llevan necesariamente a concluir que no estamos en presencia de un fenómeno
único sino de una categoría de resultados a los que contribuyen numerosos procesos cerebrales.
No obstante, un hecho parece consolidado y soporta el modelo conceptual básico sobre el que se
apoya la mayor parte de las investigaciones: la separación de la empatía en sus componentes
cognitivo y emocional. Sin embargo, todo apunta a que estos componentes trabajan en
combinación en casi todos los casos y que su activación inicial se da forma automática, sin
esfuerzo; lo cual no habla de un procesamiento totalmente inconsciente de los estímulos.
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En cuanto a los correlatos neuronales, y como hemos visto, hay estructuras que aparecen de
forma recurrente y que se consideran parte de la red emocional y cognitiva de la empatía. El
estudio de lesiones indica que tal vez sea posible incluso establecer un centro operativo para cada
uno: la corteza prefrontal ventromedial para la empatía cognitiva y el giro frontal inferior para la
empatía emocional. Y, como hemos visto, hay indicios de que la corteza cingulada anterior
podría no tener una participación específica en la empatía.
Sin embargo, y aunque la aspiración de asignar estructuras cerebrales específicas para los
distintos aspectos de la empatía sea comprensible, es difícil de creer que esto pueda darse para un
fenómeno tan complejo, flexible y variable como este. Más aun, surgen voces críticas acerca de
la validez de los estudios realizados, específicamente los estudios de RMf, y el procesamiento de
los datos obtenidos. Un artículo que en particular (24) alerta sobre la escasa confiabilidad de esta
técnica y, más llamativo aun, atribuye a estudios mal diseñados y análisis prejuiciados las altas
correlaciones reportadas en los últimos años. Hacer un seguimiento de las reacciones a este
artículo puede resultar ilustrativo, nuevamente, de las interacciones que subyacen tras el avance
de la investigación científica en general. Una crítica específica al modelo de la activación neural
compartida es que estos estudios obviarían las diferencias entre tener emociones, entender las
razones por las que surgen, reacción emocional y percepción emocional (25).
El caso de las neuronas espejo marca en sí mismo un hito en la investigación neurocientífica.
Han pasado dos décadas desde el descubrimiento accidental de su primer indicio; 20 años de
excitación, especulación, avances vertiginosos, negaciones, exageraciones, subestimaciones.
Aunque todo ello es inseparable de la historia de la ciencia, los avances en neuroimagen han
acelerado el proceso. En este sentido, el año 2010 abre una nueva era, la tercera década, tras la
verificación de la existencia de neuronas espejo en el cerebro humano (22).
El valor de ese estudio en particular va más allá de la aportación de una prueba que pondría fin a
las dudas sobre la existencia de este tipo de neuronas en el cerebro humano. Por una parte, el
hecho de que dicha prueba haya aparecido en regiones que no estaban aceptadas como parte del
sistema de neuronas espejo; y por la otra, el descubrimiento de neuronas con propiedades ‘anti-
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espejo’ ofrece una posible respuesta a la pregunta de por qué, si la resonancia motora, es un
hecho aceptado, no nos movemos al ver a otros moverse.
Todo lo anteriormente señalado, más allá de las consideraciones técnicas y conceptuales, no hace
sino reafirmar que el fenómeno de la empatía, dadas su complejidad y factores variables,
presenta un reto de grandes proporciones para todas las disciplinas que buscan descifrarlo. El
camino por recorrer pasa necesariamente por una refinación del modelo conceptual que se
esfuerce por incluir todas las variables que afectan a este fenómeno y que, en consecuencia,
permita delimitar y enfocar las investigaciones.
Al mismo tiempo, y en paralelo a esta refinación y delimitación, es necesario aspirar al diseño de
experimentos más ecológicos, más cercanos a la experiencia de la empatía en la vida real. En
particular, un estudio reciente asegura que utilizar imágenes de expresiones faciales, en vídeo en
lugar de fotografías, arroja patrones de activación más intensos y mejor definidos (26). Pareciera
ser necesario un avance en la presentación de los estímulos utilizados.
7 - CONCLUSIONES
El constructo de la empatía está lleno de complejidades y constituye un gran reto para las
disciplinas que lo abordan. Aunque importantes avances se han logrado en los últimos años
gracias a las técnicas de neuroimagen, la neurociencia espera aún por la tecnología que permita
el estudio no invasivo de neuronas individuales en humanos. Las neuronas espejo aportan un
mecanismo fisiológico de empatización, modulado por procesos cognitivos; y su reciente
verificación en humanos nos permite pensar que estamos un poco más cerca de entender cómo,
cuándo y por qué ocurre el fenómeno de la empatía. Este camino parece exigir estudios
longitudinales de gran alcance que den paso a estrategias y herramientas terapéuticas de las que
podrían beneficiarse el tratamiento de múltiples trastornos psiquiátricos, la educación y la
sociedad como un todo.
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8 - REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
Oberman LM, Ramachandran VS. Reflections on the mirror neuron system: their evolutionary
functions beyond motor representation en Pineda JA (ed). Mirror neuron system. New York, NY:
Humana Press; 2009.
2.
Batson, CD. These things called empathy en J. Decety J, Ickes W (eds.). The social neuroscience
of empathy. Cambridge, MA: MIT Press. 2009.
3.
Pfeifer JH, Dapretto M. “Mirror, mirror, in my mind”: empathy, interpersonal competence, and
the mirror neuron system en J. Decety J, Ickes W (eds.). The social neuroscience of empathy.
Cambridge, MA: MIT Press. 2009.
4.
Shamay-Tsoory SG. Empathic processing: its cognitive and affective dimensions and
neuroanatomical basis en J. Decety J, Ickes W (eds.). The social neuroscience of empathy.
Cambridge, MA: MIT Press. 2009.
5.
Singer T, Lamm C. The social neuroscience of empathy. Ann N Y Acad Sci 2009; 1156:81–96
6.
Moya-Albiol L, Herrero N, Bernal C. Bases neuronales de la empatía. Rev Neurol 2010;50
(2):89-100
7.
Lamm C, Meltzoff AN, Decety J. How do we empathize with someone who is not like us? A
functional magnetic resonance imaging study. J Cogn Neurosci 2010;22(2):362-76.
8.
Krämer UM, Mohammadi B, Doñamayor N, Samii A, Münte TF. Emotional and cognitive
aspects of empathy and their relation to social cognition--an fMRI-study. Brain Res.
2010;1311:110-20
9.
Shamay-Tsoory SG, Aharon-Peretz J, Perry D. Two systems for empathy: a double dissociation
between emotional and cognitive empathy in inferior frontal gyrus versus ventromedial prefrontal
lesions. Brain. 2009;132(Pt 3):617-27
10.
Gallese V. Mirror neurons and the neural exploitation hypothesis: from embodied simulation to
social cognition en Pineda JA (ed). Mirror neuron system. New York, NY: Humana Press; 2009.
11.
Rizzolatti G, Fabbri-Destro M. Mirror neurons: from discovery to autism. Exp Brain Res.
2010;200(3-4):223-37
12.
Rizzolatti G, Sinigaglia C. The functional role of the parieto-frontal mirror circuit: interpretations
and misinterpretations. Nat Rev Neurosci. 2010;11(4):264-74
13.
Keysers C, Gazzola V. Unifying social cognition en Pineda JA (ed). Mirror neuron system. New
York, NY: Humana Press; 2009.
14.
Iacoboni M. The problem of other minds is not a problem: mirror neurons and intersubjectivity en
Pineda JA (ed). Mirror neuron system. New York, NY: Humana Press; 2009.
19
Máster Internacional en Psicobiología y Neurociencia Cognitiva
2010
15.
Hooker CI, Verosky SC, Germine LT, Knight RT, D'Esposito M. Neural activity during social
signal perception correlates with self-reported empathy. Brain Res. 2010;1308:100-13
16.
Gu X, Liu X, Guise KG, Naidich TP, Hof PR, Fan J. Functional dissociation of the frontoinsular
and anterior cingulate cortices in empathy for pain. J Neurosci. 2010;30(10):3739-44
18.
Greimel E, Schulte-Rüther M, Fink GR, Piefke M, Herpertz-Dahlmann B, Konrad K.
Development of neural correlates of empathy from childhood to early adulthood: an fMRI study
in boys and adult men. J Neural Transm. 2010;117(6):781-91
19.
Lenzi D, Trentini C, Pantano P, Macaluso E, Iacoboni M, Lenzi GL, Ammaniti M. Neural basis
of maternal communication and emotional expression processing during infant preverbal stage.
Cereb Cortex. 2009;19(5):1124-33
20.
Proverbio AM, Adorni R, Zani A, Trestianu L. Sex differences in the brain response to affective
scenes with or without humans. Neuropsychologia. 2009;47(12):2374-88
21.
Focquaert F, Steven-Wheeler MS, Vanneste S, Doron KW, Platek SM. Mindreading in
individuals with an empathizing versus systemizing cognitive style: an fMRI study. Brain Res
Bull. 2010 Aug 20. [Epub ahead of print]
22.
Mukamel R, Ekstrom AD, Kaplan J, Iacoboni M, Fried I. Single-neuron responses in humans
during execution and observation of actions. Curr Biol. 2010;20(8):750-756
23.
Keysers C, Gazzola V. Social neuroscience: mirror neurons recorded in humans. Curr Biol.
2010;20(8):353-354
24.
Vul E, Harris C, Winkielman P, Pashler H. Puzzlingly high correlations in fMRI studies of
emotion, personality, and social cognition. Perspect Psychol Sci. 2009;4(3):274-290
25.
Decety J. To what extent is the experience of empathy mediated by shared neural circuits? Emot
Rev. 2010;2(3):204-207
26.
Trautmann SA, Fehr T, Herrmann M. Emotions in motion: dynamic compared to static facial
expressions of disgust and happiness reveal more widespread emotion-specific activations. Brain
Res. 2009;1284:100-15
20