La LSD lleva tu cerebro al borde del caos

“Y entonces”, escribió en un artículo publicado en el New Yorker en 2012, “como lanzado por un pincel gigantesco, apareció un enorme y vibrante pegote de pintura en forma de pera del índigo más puro imaginable. Luminoso y numinoso, el color me sumió en el éxtasis: era el color del cielo, pensé… Me incliné hacia él, embelesado. Y de repente desapareció, dejándome en un abrumador estado de desamparo y tristeza. Pero encontré consuelo en la certeza de que el índigo existe y que puede conjurarse con el poder de la mente”.

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Sacks no empezó a probar las drogas psicotrópicas hasta los 30, aunque a partir de entonces lo hizo de forma regular, experimentando alucinaciones que, según decía, le permitían ser más empático con sus pacientes con trastornos mentales.

Son numerosos los académicos y científicos que, a lo largo de la historia, han experimentado con alucinógenos con el objetivo de poner a prueba los límites de sus cerebros y ver de lo que son capaces.

En sus escritos, Sacks afirma que cuando empezó a tomar drogas, lo que se conocía sobre el funcionamiento de los neurotransmisores y de las sustancias químicas era meramente superficial. Surgían incógnitas como: “¿Por qué la LSD era tan extremadamente potente? ¿Estaban todos sus efectos relacionados con la alteración de los niveles de serotonina en el cerebro?”.

Se ha avanzado mucho en la comprensión de los efectos de la LSD, sobre todo ahora que se usa más frecuentemente en investigaciones generales. Un estudio de 2016 utilizó tres tipos de imágenes cerebrales para demostrar que la LSD provocaba alteraciones en el flujo sanguíneo y la actividad eléctrica del cerebro e incrementaba la comunicación entre sus diversas regiones en mayor medida que en los cerebros de las personas que tomaron placebo.

El estudio incluía sorprendentes imágenes en las que se apreciaba la frenética actividad y el incremento de las conexiones en los cerebros bajo los efectos de la LSD, en comparación con aquellos no afectados por la droga.

Sin embargo, todavía queda mucho por descubrir acerca de los procesos neurobiológicos de un cerebro bajo los efectos de la LSD. Un estudio reciente publicado en la revista Scientific Reports analizaba precisamente esto. Un equipo internacional de investigadores aplicó un nuevo tipo de imágenes que permiten interpretar la actividad cerebral bajo los efectos de la LSD observando la forma que presenta el cerebro.

Los investigadores hallaron que la LSD provocaba una ampliación de la conducta y las conexiones cerebrales nunca vistas hasta ahora; la droga lleva a nuestro cerebro al borde mismo del comportamiento caótico sin dejar que nos precipitemos en él.

El estudio también ofrecía posibles explicaciones sobre por qué las drogas alucinógenas son útiles para tratar trastornos como la depresión y constituyen la prueba de un principio básico del caos y el orden presente en nuestros cerebros, estén o no afectados por la LSD.

Cuando hablé con la primera autora del estudio, Selen Atasoy, investigadora de posdoctorado de la Universidad de Oxford, me advirtió de que, antes de proseguir con su explicación, debíamos retroceder un paso. Atasoy me contó que el nuevo método que utiliza supone un viaje en sí mismo y que, para poder explicarlo, debíamos retroceder 200 años en el tiempo.

El sonido, a esa frecuencia concreta, creaba lo que se denominan ondas estacionarias sobre el plato de metal, haciendo que determinadas zonas del mismo se desplazaran hacia arriba y otras hacia abajo, en sincronía. En consecuencia, la arena se apartaba de las áreas en movimiento, acumulándose en los límites de las mismas en los que no había vibración alguna.

Atasoy afirma que todo sistema capaz de vibrar genera ondas estacionarias y que, si se aumenta la frecuencia, esas ondas se vuelven cada vez más complejas. Todos los instrumentos musicales, añade, tienen asociado un patrón de ondas estacionarias al ser tocados.

Las ondas estacionarias pueden variar su forma si se modifica la frecuencia que las provoca o si se altera el tamaño o la forma del objeto que vibra.

Volviendo a los platos de metal: si pasáramos el arco de un violín por un plato circular, las ondas estacionarias serán distintas de las que se producirían en uno triangular o cuadrado. Existe una ecuación que permite a los físicos predecir las ondas estacionarias, calculando la forma que tendrán y las frecuencias a las que se producirán en función de la forma sobre las que se encuentran.

Esta ecuación también puede aplicarse a otras ocurrencias sincronizadas de la naturaleza. Así, la fórmula permite predecir las órbitas de los electrones en mecánica cuántica o los patrones electromagnéticos de una red de iones. También resulta muy destacable su aplicación en el estudio de los animales para tratar de entender por qué determinadas especies —cebras, jirafas, leopardos…— presentan sus características manchas. Si realizáramos el experimento del plato de metal sobre un cuerpo con la forma de un animal, terminaríamos viendo patrones de animales a distintas frecuencias.

Partiendo del supuesto de que las ondas estacionarias —o armónicos, como también se las denomina— son universales en la naturaleza, Atasoy decidió aplicar la misma ecuación a la forma del cerebro humano.

Existe una relación entre ese mapa y los patrones que los científicos observan en la imágenes por resonancia magnética funcional (IRMf), que muestran la actividad neuronal (si el conectoma muestra las distintas autopistas que unen determinadas partes del córtex, las IRMf mostrarían los coches que circulan por ellas). Sin embargo, la relación entre ambos era prácticamente desconocida, señala Atasoy.

Se intentaba entender cómo la estructura física del cerebro influía en su actividad, no solo cuando la mente estaba activa, sino también en periodos de descanso. Los datos de las IRMf muestran que incluso cuando una persona no está realizando ninguna actividad, su cerebro presenta una actividad sincrónica, es decir, que se producen oscilaciones verticales que se corresponden unas con otras a través de varias regiones del cerebro.

Estos estados de reposo sincronizados llevaron a Atasoy a pensar que podría aplicarse la ecuación de los armónicos al cerebro. Básicamente, en lugar de un plato de metal, Atasoy y sus compañeros utilizaron la estructura física del engranaje interno del cerebro (el conectoma) y datos de IRM de los pliegues internos del córtex para predecir cómo serían las ondas estacionarias del cerebro.

“Simplemente resolvimos la misma ecuación de los patrones armónicos en el conectoma humano en lugar de en formas geométricas en las que ya se había aplicado antes”, señala Atasoy. “Luego, con los datos de IRM, en lugar de fijarnos en las áreas en las que vemos más o menos actividad, nos planteamos cómo los patrones armónicos —conectoma armónico— generan esos datos de IRM”.

Observando la forma del cerebro, Atasoy puede predecir cómo serán los patrones de las ondas que se produzcan a distintas frecuencias. Cuando se examinan todos los patrones juntos, estos componen un nuevo lenguaje con el que se puede describir el cerebro incluyendo elementos de actividad neuronal espaciales y temporales. Los patrones nos revelan qué regiones se sincronizan entre ellas a determinadas frecuencias. Luego podemos describir los datos de IRM como una combinación de esos patrones. Para ayudarme a entender este galimatías, Atasoy utiliza una analogía musical.

“Es como si el cerebro estuviera tocando una pieza musical, o como una orquesta”, señala. “Los datos de IRM nos proporcionan los sonidos. Lo que hacemos es desglosarlo en notas musicales e intentar averiguar qué notas se combinan en un momento dado para crear los sonidos de IRM que ‘oímos’”.

Este fue el método que utilizaron para analizar los cerebros de 12 personas bajo los efectos de la LSD, de un placebo y escuchando música bajo los efectos de la LSD. No solo observaban los cambios que se producía en su actividad cerebral, sino también los conectomas armónicos subyacentes. ¿Te ha explotado ya la cabeza?

Lo que descubrieron fue que, bajo la influencia de la LSD, no solo había un número mayor de armónicos involucrados en la actividad cerebral, sino que la intensidad de la misma también era mayor. El cerebro activaba más armónicos de forma simultánea creando nuevas combinaciones.

Volviendo a la analogía musical, Atasoy explica que equivale a la diferencia entre alguien que interpretara una partitura y alguien interpretando una pieza improvisada. Los estudios han revelado que los músicos usan más notas durante una improvisación que cuando tocan de memoria. De forma similar, el cerebro amplía su repertorio de un modo que no resulta en absoluto aleatorio; el resultado sigue siendo una “pieza musical” coherente, formada a partir de nuevas notas interpretadas en escalas y combinaciones nunca antes tocadas.

“Esta ampliación no aleatoria del repertorio nos llevó a pensar que debe de producirse algún tipo de reorganización en la dinámica del cerebro”, concluye Atasoy.

Un análisis más exhaustivo de esa reorganización reveló una posible explicación, pruebas estadísticas de un principio neurocientífico que en su día fue objeto de gran controversia pero que durante las últimas décadas ha ganado más defensores. La reorganización cerebral mostraba signos de algo llamado criticalidad, un concepto de la actividad cerebral que expresa ese baile del cerebro sobre la delgada línea entre el orden y el caos total, y que la LSD nos lleva más cerca de este último.

La premisa básica es que la criticalidad es el punto de inflexión en el precario equilibrio entre el orden y el caos. Tomemos el ejemplo de la transición del hielo a agua. Cuando la temperatura empieza a cambiar, no ocurre nada hasta que se alcanza una temperatura crítica, momento en que el hielo empieza a fundirse.

Comparada con el agua, la estructura molecular del hielo es más organizada; la criticalidad representaría el estado intermedio entre el hielo y el agua, cuando ambos existen a la vez. La naturaleza nos demuestra que los tres estados del agua pueden darse de forma simultánea, afirma Chialvo: nubes con lluvia, lagos helados, el vapor que se forma en un húmedo día estival, elementos dependientes unos de otros que se dan en un mismo sistema que alberga estructura y flexibilidad, orden y desorden.

Ese es el estado en que Chialvo y los defensores de la criticalidad creen que se encuentra el cerebro: siempre al borde de la conducta caótica, pero sin llegar a cruzar nunca al otro lado. El cerebro debe ser lo suficientemente flexible como para adaptarse, pero también debe estar estructurado para funcionar. “Si estás en un sistema rígido, muy organizado, es muy complicado salir de ahí”, explica. “Si estás completamente desorganizado, es difícil hacer algo sencillo a causa de tanto desorden”.

Ahora, 25 años después, ha aparecido un número cada vez mayor de estudios que avalan la criticalidad, empezando por una serie de hallazgos que prueban su existencia en la actividad neuronal. Nuestras neuronas no solo se activan juntas —esto sería como el hielo— y tampoco están completamente desorganizadas, como las moléculas del agua.

Al existir al borde mismo del caos, tenemos una combinación de ambos estados. Hay cierta sincronía —neuronas que se activan a la vez— pero también cierta flexibilidad para el comportamiento caótico, si fuera necesario.

“Cuando presento la idea, uso el ejemplo de un grupo de soldados que marchan juntos; eso sería un ejemplo de alta sincronía”, señala Atasoy. “Y un grupo de niños que juegan cada uno por su cuenta, sin interacción entre ellos, sería el caos. Luego, imagina un grupo de adolescentes bailando en sincronía, aunque cada uno tiene libertad para ejecutar posturas únicas de vez en cuando. Esto sería la criticalidad”.

Sirviéndose de un indicador estadístico de criticalidad, Atasoy y su equipo advirtieron que, bajo la influencia de la LSD, el cerebro se acercaba más al estado de criticalidad que en los casos en que se había administrado un placebo.

Concluyeron que la reorganización de la dinámica apreciada reflejaba la situación del cerebro en el borde mismo del caos, más cerca del estado transitorio entre hielo y el agua, más flexible, capaz de generar nuevos estados, usar más armónicos y crear todas las experiencias emocionales y sensoriales que la gente asocia a los viajes con LSD.

“Con LSD puedes alcanzar estados desconocidos”, afirma Chialvo. “Para hablar, para pensar, ver o crear, hay que unir diversos grupos neuronales en todas las combinaciones posibles. Creemos que con la criticalidad es posible obtener el mayor número de configuraciones, y aun más bajo los efectos de la LSD. Estos nuevos resultados me satisfacen mucho, aunque no me sorprenden. Es necesario y muy importante demostrarlo empíricamente”.

Retomando la metáfora de la improvisación musical, sería como oír uno de esos temas de jazz experimental compuestos con una gran variedad y combinación de notas que casi ya no suenan como música. Así es el cerebro bajo los efectos de la LSD.

Atasoy afirma que aunque hacen falta más pruebas, los datos preliminares muestran que una persona con depresión podría tener dinámicas cerebrales atrapadas en un patrón del que no pueden salir. Sin embargo, el consumo de sustancias psicodélicas podría ofrecer más flexibilidad y abrir una puerta a la exploración de nuevas vías y nuevos patrones de onda.

“Hemos observado que existe una diferencia entre el cerebro psicodélico y el normal: el primero parece ser más afín a la criticalidad”, explica. “Si un trastorno como la depresión lleva al cerebro más allá de la criticalidad haciendo que quede atrapado en un armónico o combinación de armónicos determinados, esto sería el equivalente a un músico tocando siempre el mismo tema.

El músico nunca puede improvisar porque está atascado en un patrón de notas. La capacidad de acercar el cerebro aun más al estado de criticalidad, dando acceso al músico a todo el abanico de notas musicales, contribuiría a evitar que la dinámica cerebral quedara atascada.

La exploración del cerebro con alucinógenos es importante no solo por lo que podamos aprender de este órgano en ese estado, sino por la función y el potencial del cerebro en sí mismo. En su libro Complexity: The Emerging Science at the Edge of Order and Chaos, el físico M. Mitchell Waldrop escribió que “el borde del caos es donde la vida tiene la suficiente estabilidad para sustentarse a sí misma y la suficiente creatividad como para merecer el nombre de vida”.

Resulta conmovedor e increíble que la misma ecuación que explica por qué la forma de un violín Stradivarius produce hermosos sonidos o por qué los leopardos presentan esas manchas sea capaz también de predecir qué patrones de onda se producirán en la superficie de nuestro cerebro, o incluso nos revele que, aun sin el efecto de la LSD, vivimos constantemente al borde del caos y, mediante un admirable equilibri, nos asomemos al otro lado para llevar a cabo tareas cognitivas complejas a diario. No hay viaje más alucinante que ese.