La respiración puede cambiar la opinión, el libre albedrío y la toma de decisiones

¿Cree que está haciendo clic en ese botón cuando su mente decide hacerlo? Piénselo otra vez

Autor/a: Hyeong-Dong Park, Coline Barnoud, Henri Trang, Oliver A. Kannape, Karl Schaller & Olaf Blanke Fuente: Nature Communications https://doi.org/10.1038/s41467-019-13967-9 Breathing may change your mind about free will

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Los caminos de la INTEROCEPCIÓN

¿Alguna vez ha comido ese trozo de chocolate a pesar de usted mismo?
¿Inadvertidamente toma decisiones solo porque tiene hambre o frío?

En otras palabras, ¿el procesamiento del cerebro de las señales corporales internas interfiere con su capacidad de actuar libremente?

Esta línea de pensamiento está en el corazón de la investigación que cuestiona nuestra capacidad de actuar sobre pensamientos de libre albedrío. Ya sabemos que las señales internas del cuerpo (interocepción), como los latidos del corazón, afectan nuestros estados mentales, pueden usarse para reducir la percepción del dolor y son de importancia fundamental para la autoconciencia corporal.

Gracias a un nuevo descubrimiento, resulta que estas señales del cuerpo interno afectan los actos voluntarios

Los científicos de EPFL en Suiza han demostrado que es más probable que inicies una decisión voluntaria mientras exhalas. Publicado en Nature Communications, estos hallazgos proponen un nuevo ángulo en un debate neurocientífico de casi 60 años sobre el libre albedrío y la participación del cerebro humano.

"Mostramos que la acción voluntaria está de hecho vinculada al estado interno de su cuerpo, especialmente con la inspiración y la espiración, pero no con otras señales corporales, como los latidos del corazón", explica Olaf Blanke, Presidente de la Fundación Bertarelli de EPFL en Neuroprotésica Cognitiva y autor principal.

En el centro de estos resultados se encuentra el potencial de preparación (RP), una señal de actividad cerebral observada en la corteza humana que aparece no solo antes del movimiento muscular voluntario, sino también antes de que uno se dé cuenta de la intención de moverse. El RP es la firma de la acción voluntaria, ya que aparece constantemente en las mediciones de la actividad cerebral justo antes de los actos de libre albedrío (como saber que uno quiere alcanzar el chocolate).

Las interpretaciones del RP se han debatido durante décadas. Algunos interpretan el RP para mostrar que el libre albedrío es una ilusión, ya que el RP precede a la experiencia consciente del libre albedrío. Parece mostrar que el cerebro se compromete a tomar una decisión (chocolate) antes de que seamos conscientes de haber tomado esa decisión. Más recientemente, se sugirió que el RP podría ser un artefacto de medición, lo que podría devolver el libre albedrío a nuestro comando.

Pero si asumimos la opinión de que nuestras decisiones conscientes surgen de una cascada de neuronas activadas, entonces el origen de la RP puede proporcionar una idea de los mecanismos que conducen a la acción voluntaria y al libre albedrío.

La forma en que las neuronas del cerebro trabajan juntas para llegar a una decisión aún no se conoce bien. Nuestra experiencia consciente del libre albedrío, nuestra capacidad de tomar decisiones libremente, puede estar intrincadamente conectada al resto de nuestro cuerpo.

Los resultados de EPFL sugieren que el origen de la RP está relacionado con la respiración, proporcionando una nueva perspectiva sobre las experiencias de libre albedrío: el ciclo regular de respiración es parte del mecanismo que conduce a la toma de decisiones conscientes y a los actos de libre albedrío. Además, es más probable que iniciemos movimientos voluntarios a medida que exhalamos. (¿Alcanzaste esa pieza de chocolate durante una exhalación?)

Estos hallazgos sugieren que el patrón de respiración puede usarse para predecir "cuándo" las personas comienzan la acción voluntaria.

Sus patrones de respiración también podrían usarse para predecir el comportamiento del consumidor, como cuando hace clic en ese botón. Los dispositivos médicos que usan interfaces cerebro-computadora podrían ajustarse y mejorarse según la respiración. El acoplamiento de acción respiratoria podría usarse en herramientas de investigación y diagnóstico para pacientes con déficit en el control de la acción voluntaria, como trastornos obsesivos compulsivos, enfermedad de Parkinson y síndromes de Tourette. Blanke y Hyeong-Dong Park, primer autor de esta investigación, han presentado una patente basada en estos hallazgos.

En conclusión, mostramos que la respiración espontánea afecta un aspecto fundamental de la autoconciencia humana y la cognición motora, a saber, la acción voluntaria, así como uno de los componentes de EEG más clásicos, el RP.

Nuestros hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre el RP al unir dos campos de neurociencia previamente dispares que proponen que el RP está asociado con fluctuaciones de la actividad neuronal en curso y que el procesamiento interoceptivo, en particular el procesamiento relacionado para la respiración, es una fuente importante de tales fluctuaciones neuronales en curso.

Al cerrar la brecha entre estos dos campos separados, mostramos que el RP durante los movimientos autoiniciados está asociado con las fluctuaciones de la actividad neuronal en curso que son impulsadas por el sistema respiratorio.

Finalmente, nuestros resultados también podrían ser relevantes para resolver las preguntas desconcertantes que inicialmente planteó Benjamin Libet entre el momento de la PR y la actividad neuronal relacionada con respecto a la sensación subjetiva o la intención de moverse. Proponemos que el RP no corresponde a la "iniciación cerebral inconsciente de una acción voluntaria", sino que al menos en parte refleja el procesamiento cortical relacionado con la respiración que se combina con el inicio de la acción voluntaria.

¿El libre albedrío secuestrado por señales interoceptivas?

En términos más generales, los hallazgos de EPFL sugieren que los actos de libre albedrío se ven afectados por las señales de otros sistemas del cuerpo.

¡Sucumbir a esa necesidad de comer chocolate puede depender más de las señales internas de su cuerpo de lo que puede imaginar!

Blanke explica: "Esa acción voluntaria, una acción interna o autogenerada, unida a una señal interoceptiva, la respiración, puede ser solo un ejemplo de cómo los actos de libre albedrío son rehenes de una gran cantidad de estados internos del cuerpo y el procesamiento del cerebro por parte de estas señales internas. Curiosamente, tales señales también han demostrado ser relevantes para la autoconciencia".

Es posible que sienta la tentación de culpar los actos de atracones de chocolate por las señales eléctricas interoceptivas que secuestran su libre albedrío. La conexión intestino-mente es un campo activo de investigación y los mensajes interoceptivos enviados al cerebro ciertamente impactan los antojos de alimentos. Por ahora, esta última investigación de EPFL solo mejora las predicciones de cuándo disfrutará de ese deseo, y no de lo que realmente desea.

Actos de libre albedrío y estados internos del cuerpo (interocepción)

La opinión predominante en la neurociencia es que la conciencia es un fenómeno emergente del cerebro.

La activación de las neuronas del cerebro conduce a la conciencia y al sentimiento de libre albedrío o acción voluntaria. Al pertenecer al universo físico, la actividad eléctrica del cerebro dentro de las limitaciones de la anatomía está sujeta a las leyes de la física. En este sentido, las señales cerebrales que codifican el cuerpo, los pulmones y el corazón también pueden afectar naturalmente los estados cognitivos del cerebro y, por lo tanto, influir en los actos de libre albedrío.

Para evaluar si el RP depende del estado interno del cuerpo y la representación del cerebro en él, Blanke y sus colegas pidieron a 52 sujetos que presionen un botón a voluntad en Campus Biotech en Ginebra. Los EEG monitorearon la actividad cerebral, un cinturón alrededor del pecho midió la actividad respiratoria y se registró la actividad cardíaca.

Los científicos descubrieron que la RP y la acción voluntaria (presionar el botón) está relacionada con el estado interno del cuerpo, el ciclo de respiración regular, pero no con los latidos del corazón. Los participantes iniciaron movimientos voluntarios con más frecuencia durante una exhalación que una inhalación y desconocían por completo este acoplamiento de acción respiratoria. El RP también fue modulado dependiendo del ciclo de respiración.

El científico de EPFL y primer autor del estudio Hyeong-Dong Park explica: "El RP ya no corresponde solo a la actividad cortical 'preparando inconscientemente' la acción voluntaria. El RP, al menos en parte, refleja el procesamiento cortical relacionado con la respiración que se combina con la acción voluntaria Más en general, sugiere además que el control motor de nivel superior, como la acción voluntaria, está conformado o afectado por el acto motor involuntario y cíclico de nuestros órganos internos del cuerpo, en particular los pulmones. Aún permanece la actividad neural precisa que controla la respiración. para ser mapeado".

El potencial de preparación y sus interpretaciones

Filósofos, psicólogos y, más recientemente, neurocientíficos han debatido durante mucho tiempo nuestra capacidad de actuar libremente. El significado del potencial de preparación (RP) ha sido cuestionado desde su descubrimiento por los neurocientíficos Hans Helmut Kornhuber y Lüder Deecke en 1965, y más tarde con respecto a su relación con el libre albedrío en los experimentos del neurocientífico Benjamin Libet.

El cerebro completo consta de aproximadamente 100 mil millones de neuronas, y cada neurona individual transmite señales eléctricas a medida que el cerebro funciona. Los electrodos colocados en la cabeza pueden medir la actividad eléctrica colectiva de las neuronas del cerebro, vistas como líneas onduladas llamadas electroencefalograma (EEG).

En 1965, los neurocientíficos Hans Helmut Kornhuber y Lüder Deecke realizaron un experimento seminal para evaluar la acción voluntaria y descubrieron un patrón recurrente de actividad cerebral. Colocaron electrodos de EEG en la parte superior de la cabeza del sujeto y le pidieron que presione un botón a voluntad. Kornhuber y Deecke descubrieron que el EEG exhibía constantemente una pendiente ascendente de líneas onduladas, el potencial de preparación, 1 segundo o más antes del movimiento voluntario.

A principios de la década de 1980, el neurocientífico Benjamin Libet probó aún más la relación entre el RP y la conciencia consciente o la intención de la acción voluntaria. Sus resultados altamente influyentes mostraron que aproximadamente 200 ms antes de que sus sujetos apretaran el botón, eran conscientes de un impulso o la intención de actuar, algo a lo que Libet se refería como el tiempo W, y sin embargo, el RP precedió constantemente al tiempo W.

Libet sugirió que estos hallazgos mostraron que incluso antes de tomar una decisión consciente de acción voluntaria, el cerebro ya estaba inconscientemente activado e involucrado en la planificación de la acción.

Algunos han interpretado la relación entre el RP y el tiempo W como una indicación de que el libre albedrío humano podría ser una ilusión.

El RP se ve como el cerebro que se compromete a tomar una decisión (presionar el botón) antes de que el sujeto sea consciente de haber tomado esa decisión. Si el compromiso con una decisión se está tomando antes de que nos demos cuenta, entonces, ¿qué mecanismo está tomando la decisión por nosotros?

Para el neurocientífico que considera que la conciencia surge de la actividad cerebral (versus la actividad cerebral que surge de la conciencia), los resultados de Libet pueden no sorprender, ya que la experiencia consciente del libre albedrío se ve como un fenómeno emergente de la actividad cerebral.

Sin embargo, los resultados de Libet están en conflicto con la noción de libre albedrío y acción voluntaria en filosofía de la mente, en psicología popular, en cultura y en asuntos legales.