Estimados suscriptores y seguidores del Club del Lenguaje No Verbal, en este artículo tomaremos las ideas principales de la investigación “Brain-to-Brain coupling: A mechanism for creating and sharing a social world ” de Uri Hasson, Asif A. Ghazanfar, Bruno Galantucci Simon Garrod, y Christian Keysers en donde se investiga el fenómeno del “acoplamiento entre cerebros”. En la investigación se defiende que los cerebros en lugar de existir de forma aislada, se acoplan dentro de algunos entornos sociales (como las comunidades). Cuando los cerebros se juntan, los individuos se comportan de acuerdo con, o en contraste con, las actividades de las personas que los rodean. 

Aunque el alcance de la investigación en neurociencia cognitiva es vasto y rico, los paradigmas experimentales utilizados se refieren principalmente al estudio de los mecanismos neuronales de los procesos conductuales de un individuo. Los experimentos típicos aíslan a los humanos de sus entornos naturales colocándolos en una habitación sellada donde las interacciones ocurren únicamente con un programa computarizado, y no con otro humano. En el resumen de este artículo, se busca realizar un cambio de un marco de referencia de cerebro único a uno de cerebro múltiple. La premisa del acoplamiento cerebro-cerebro es que el sistema perceptivo de un cerebro puede acoplarse al sistema motor de otro. Este mecanismo de unión es similar al acoplamiento de acción-percepción dentro de un único cerebro. En la percepción de acción (o estímulo cerebral), el acoplamiento depende de la capacidad de los cerebros para interactuar activamente con el mundo físico. Diferentes objetos en el entorno emiten diferentes formas de energía (mecánica, química, electromagnética) y los receptores convierten estas señales en impulsos eléctricos que el cerebro puede usar para inferir información sobre el estado del mundo y generar comportamientos apropiados. Además, los organismos no son receptores pasivos de la entrada sensorial, sino que mueven activamente sus superficies receptoras sensoriales (manos, ojos, lenguas, etc.) para extraer información del entorno. Por lo tanto, el acoplamiento estímulo-cerebro es fundamental para nuestra capacidad de recuperar información sobre el mundo para guiar las acciones. El acoplamiento cerebro-cerebro también se basa en el acoplamiento estímulo-cerebro como vehículo para transmitir información. Sin embargo, en el acoplamiento cerebro-cerebro, la señal es generada por otro cerebro y cuerpo que se asemejan a los nuestros, en lugar de por objetos inanimados en el entorno físico.

El acoplamiento cerebro a cerebro es análogo a un sistema de comunicación inalámbrico en el que dos cerebros se acoplan a través de la transmisión de una señal física (luz, sonido, presión o compuesto químico) a través del entorno físico compartido. La coordinación del comportamiento entre el emisor y el receptor permite que mecanismos específicos para el acoplamiento cerebro-cerebro no estén disponibles durante las interacciones con el mundo inanimado. Por ejemplo, ver o escuchar las acciones, sensaciones o emociones de un agente desencadenan representaciones corticales en el perceptor (llamadas activaciones indirectas [7, 8]). Si el agente tiene un cerebro y un cuerpo similares, las activaciones indirectas en el perceptor se aproximarán a las del agente, y las respuestas neurales se acoplarán [7]. Si el agente, sin embargo, tiene un cerebro y un cuerpo que son fundamentalmente diferentes de los del testigo, este patrón de activación vicario se verá fundamentalmente diferente de la del agente y las respuestas cerebrales no se acoplarán. La activación indirecta, por supuesto, es solo un mecanismo particular mediante el cual las respuestas neuronales pueden acoplarse en dos cerebros. En otros casos, las respuestas neuronales en el receptor pueden acoplarse a las respuestas neuronales en el emisor de una manera legal, pero más compleja [9].

El surgimiento de cualquier sistema de comunicación requiere una comprensión compartida del significado de la señal dentro de un contexto particular entre una comunidad de usuarios. Tal terreno común se establece a través del aprendizaje, que a menudo se lleva a cabo en forma de interacciones tempranas entre el cerebro de un tutor y el cerebro de un alumno. Por ejemplo, muchos comportamientos conjuntos, como el apareamiento, la cohesión grupal y la evitación de personas percibidas como peligrosas, dependen de la producción precisa y la percepción de las señales sociales. Como resultado, el desarrollo de estos comportamientos está fuertemente influenciado por las interacciones con otros miembros del grupo. Los procesos de desarrollo en última instancia deben dar como resultado el acoplamiento entre los sistemas sensoriales de un individuo con las señales producidas por el sistema motor de otro individuo. Pero, ¿Cómo podría ocurrir este acoplamiento?

En la comunicación con bebés humanos, se asume típicamente que las interacciones sociales tienen un rol principal en el aprendizaje del lenguaje de los niños después de que aprenden cómo producir palabras. Sin embargo, resulta que el entorno social también influye en las primeras vocalizaciones prelingüísticas de los bebés. El balbuceo infantil de siete a doce meses exhibe un tono, ritmo e incluso una estructura de sílaba que es similar al lenguaje ambiental. Este cambio acústico en el balbuceo hacia el lenguaje ambiental se produce a través de las interacciones con los cuidadores. Las respuestas constantes del cuidador al balbuceo pueden reforzar ciertas estructuras acústicas, permitiendo que los bebés aprendan de las consecuencias de sus vocalizaciones. De hecho, los cuidadores responden fácilmente al balbuceo durante el primer año de vida, a menudo imitando las vocalizaciones de los bebés y estableciendo turnos durante las interacciones cara a cara. Además, es más probable que los cuidadores respondan a las vocalizaciones que contienen más elementos similares al habla, como las sílabas estructuradas de consonante-vocal. Se sabe por diversos estudios que los bebés se preocupan por estas reacciones; estos estudios han demostrado fuertes efectos de las respuestas de los cuidadores en la producción vocal infantil.

Quizás los datos más convincentes que muestran que la comunicación surge a través de la interacción provienen de los adultos que intentan comunicarse con señales totalmente originales. En una serie de experimentos que analizaron el surgimiento de nuevos sistemas de comunicación, se invitó a pares de participantes humanos a jugar juegos cooperativos a través de computadoras interconectadas. Los juegos requerían que los jugadores se comunicaran, pero los jugadores no podían verse, oírse ni tocarse. Los únicos medios de contacto eran dispositivos que permitían el intercambio de señales visuales pero que no podían usarse para intercambiar formas gráficas estándar (como letras o números). Por lo tanto, para comunicarse, los jugadores tenían que crear un novedoso sistema de comunicación visual. Tales experimentos mostraron que, cuando había interacción directa entre dos (o más) jugadores, los símbolos (es decir, los signos que tienen una relación convencional con sus referentes) surgieron rápidamente. Sin embargo, estas marcas registradas de comunicación humana no surgieron cuando los signos fueron desarrollados por individuos aislados que jugaron con un compañero fuera de línea. Esto proporciona una clara evidencia del papel crucial de la interacción conductual para la generación de de la comunicación. Los datos de ese experimento muestran que el desarrollo de la comunicación está fundamentalmente integrado en las interacciones sociales entre cerebros individuales.

El acoplamiento cerebro-cerebro también es posible a través de gestos y expresiones faciales. Esto se demostró por primera vez en un experimento en el que los participantes jugaban a un juego en el que un señalador tuvo que transmitir señales no verbales sobre la identidad de una palabra mientras se medía su actividad cerebral y sus gestos con las manos se grabaron en video. Más tarde, a un observador se le mostró el video mientras se medía su actividad cerebral. El estudio encontró que la variación temporal en la actividad cerebral del observador llevó información sobre la variación temporal en la del señalador, lo que demuestra el acoplamiento de cerebro a cerebro durante la comunicación gestual. En otro estudio, se provocó que las mujeres expresaran emociones en el escáner de resonancia magnética funcional y luego mostraron los vídeos de sus expresiones a sus parejas románticas. Descubrieron que la secuencia temporal de activación se acoplaba a través del cerebro de las mujeres y sus parejas, y los análisis proporcionaron evidencia de una “codificación compartida” de información específica de la emoción en una red distribuida a través de los cerebros del señalizador y el observador.

Por tanto, el estudio parece querer indicar que los sistemas acoplados pueden generar comportamientos complejos que no se pueden realizar de forma aislada. Muchas acciones humanas, como jugar al baloncesto o navegar en un velero, requieren una estrecha coordinación espacio-temporal entre los miembros del equipo. Además, incluso las acciones que se pueden realizar de forma aislada, como tocar un instrumento musical o bailar, son más rápidas y precisas cuando se realizan con otros. Durante las acciones conjuntas, las personas se vuelven implícitamente acopladas a nivel motor, perceptual y cognitivo. En un nivel motor, por ejemplo, los pianistas sincronizan su ejecución durante un dúo con precisiones que rivalizan con las de las dos manos de un solo músico. Además, las acciones coordinadas interpersonalmente de parejas de guitarristas que tocan una melodía juntos van acompañadas de acoplamientos oscilatorios entre el cerebro. En un nivel perceptual, cuando dos personas ven un objeto desde diferentes lados y se les pide que hagan una rotación mental del objeto, adoptan la perspectiva de su compañero. A nivel cognitivo, el acoplamiento implícito ocurre cuando dos personas responden a diferentes aspectos de un estímulo usando las mismas variables (por ejemplo, la misma mano).

En cuanto a la posible influencia en la toma de decisiones conjuntas, las elecciones que hace un individuo a menudo son influenciadas y modificadas por las decisiones de los demás. Las personas que juegan un juego de estrategia no solo siguen las acciones del oponente, sino que también son influenciados en respuesta a sus propias acciones. Por ejemplo, mientras juegan al juego “piedra-papel-tijera”, los jugadores imitan automáticamente las decisiones estratégicas de los demás cuando compiten, aunque la imitación en realidad reduce la posibilidad de ganar. La influencia de un cerebro en los procesos de toma de decisiones de otro cerebro se midió a través de un experimento con sujetos que jugaron un juego de intercambio económico entre inversionistas y administradores, en el que las respuestas neuronales, así como las decisiones, del administrador fueron influenciadas por la señal social expresada por el inversionista. Además, después de jugar algunos juegos juntos, la actividad del cerebro en el administrador predijo el comportamiento esperado del inversionista, respondiendo incluso antes de que el inversor revelara su decisión. El experimento reveló que el intercambio de información entre dos observadores con la misma sensibilidad visual mejora su rendimiento, mientras que el intercambio de información entre individuos con diferente nivel de sensibilidad visual puede llegar a empeorar sus actuaciones.

En conclusión, aunque algunos aspectos del entorno están determinados por el entorno físico, otros aspectos están determinados por una comunidad de individuos, que juntos establecen un conjunto compartido de reglas (comportamientos) que dan forma y limitan la percepción y las acciones de cada miembro del grupo. La investigación defiende que los cerebros acoplados pueden crear nuevos fenómenos, que incluyen sistemas de comunicación verbales y no verbales e instituciones sociales interpersonales que no podrían haber surgido en especies que carecen de acoplamiento cerebro-cerebro.