Estrategias de investigación en Psicobiología

La ciencia constituye un cuerpo organizado de conocimientos que proporciona un control práctico sobre el mundo físico e influye de manera importante en la concepción que el hombre tiene del mundo que le rodea. La Psicobiología es una ciencia empírica y comparte, por tanto, la visión científica del mundo, el método científico y los objetivos generales de la ciencia. Su meta es explicar la conducta y los procesos psicológicos en términos fisicalistas, como el resultado de la actividad del sistema nervioso.

El conocimiento científico es aquel que se obtiene mediante la utilización del método científico, una herramienta sencilla, pero potente. Gracias a él, hoy en día accedemos a casi cualquier faceta de la cultura con tan solo un clic; se mejoran cosechas y condiciones de vida; se erradican, curan y palían enfermedades, y se avanza para entender la etiología de muchas otras. Si la humanidad en el último siglo ha pasado de mil seiscientos millones de habitantes a más de siete mil millones, se debe, en buena parte, a la actividad científica y tecnológica que deriva de ella. Lo que depare el futuro a la humanidad depende también, en gran medida, del conocimiento preciso y objetivos que tengamos de nuestra propia naturaleza, de sus posibilidades y limitaciones. Ese es también el objetivo de la Psicobiología.

Hablar de método en ciencia es hablar del método hipotético-deductivo, método que hace referencia al planteamiento y verificación de hipótesis y, a partir de ahí, a la formulación de leyes y establecimiento de teorías. El método científico parte de la observación, entendida ésta como la información suministrada por la experiencia. Es la fuente principal de la que se nutre la ciencia, es decir, los hechos que trata de explicar y, como veremos más adelante, el control y aceptación de dichas explicaciones. Pero la observación no es el acopio de datos. Como decía Darwin: «la razón de ser del observar no reside en meramente recoger y acumular observaciones sino en buscar y sacar a la luz cierto orden existente en los hechos». Como primer paso para explicar los problemas planteados por la observación, el científico recurre a formular hipótesis que son conjeturas que propone para dar cuenta de los hechos observados. La hipótesis debe ser verosímil, guardar alguna relación con conocimientos previos alcanzados por la ciencia y ser susceptible de contrastación empírica.

La contrastación empírica de las hipótesis se realiza a través de los enunciados deducidos a partir de las hipótesis (de ahí que el método científico sea llamado también método hipotético-deductivo). La hipótesis no es sometida a contrastación empírica, lo que se contrasta son casos concretos deducidos a partir de la hipótesis. A medida que aumenta el número de casos favorables de la contrastación, mayor será el apoyo empírico con que cuenta la hipótesis y, en consecuencia, aumenta su grado de verosimilitud o de probabilidad. Este hecho pone en evidencia una de las características de las ciencias empíricas y es que éstas no proporcionan un conocimiento en términos absolutos, como ocurre con las ciencias formales (ej. las matemáticas), sino en términos relativos, de probabilidad.

En las ciencias empíricas la comprobación de una hipótesis involucra la experiencia, pero no son necesariamente experimentales. Para probar empíricamente las hipótesis, el investigador puede optar por la observación o por la experimentación. Esta última supone la modificación deliberada de las condiciones de contrastación derivadas de la hipótesis para la comprobación de la misma, mientras que la contrastación observacional se limita a registrar variaciones.

El método científico permite llegar a conclusiones a partir de los datos obtenidos por la observación y la experimentación. Esta conclusión es lo que constituye la ley científica, que supone relacionar los datos obtenidos en la contrastación con la hipótesis planteada, permitiendo explicar las relaciones que se dan entre los hechos observados. De esta forma, las hipótesis representan la primera aproximación al conocimiento científico, siendo las leyes derivadas de ellas la explicación científica a un hecho de observación. Cuando una serie de leyes pueden agruparse para explicar fenómenos completamente diversos, permitiendo una comprensión unificada de los mismos, de carácter más general que el descrito por cada una de esas leyes, aparece una teoría.

Por tanto, la explicación científica se articula de una manera extremadamente flexible, constituyendo un cuerpo de conocimientos obtenidos mediante el método hipotético-deductivo. En ciencia no hay dogmas porque el conocimiento científico siempre es provisional y susceptible de revisión cuando nuevos datos u observaciones reemplazan a los planteamientos existentes. Derivada de esa característica y de la imposibilidad de universalizar las leyes y teorías científicas, el epistemólogo Karl Popper, propuso el falsacionismo como forma de contrastación de las hipótesis y las teorías. Bajo esta doctrina, la forma más eficiente de corroborar hipótesis y teorías es intentando refutarlas mediante contraejemplos. Si no es posible refutarlas, las hipótesis y las teorías quedarán corroboradas y podrán ser aceptadas provisionalmente por las evidencias empíricas, pero nunca serán verificadas 9 .

Bajo este contexto, la Psicobiología trata de explica r la conducta humana a través del funcionamiento del sistema nervioso y del organismo en general. De una forma esquemática podemos señalar que las estrategias para explicar la conducta y los procesos mentales que a él subyacen, implican co ntrastaciones experimentales y observacionales. Dentro de las primeras existen dos grandes estrategias:

1. la intervención conductual, en la que la conducta actúa como variable independiente (VI) y el organismo (el SN) como variable dependiente (VD) y
2. la intervención somática, en la que se toma a la conducta como variable dependiente siendo el organismo (el SN) la variable independiente.

En la intervención conductual se manipula el ambiente para tratar de producir alguna modificación conductual concreta (variable independiente), evaluándose el efecto que dicha manipulación ha tenido sobre el organismo (variable dependiente). Lógicamente la forma de propiciar los cambios conductuales que se estimen oportunos es actuando sobre el ambiente en el que se desenvuelve el sujeto experime ntal, es decir, controlado las distintas variables estimulares a las que el sujeto es expuesto a través de sus sentidos: contacto, temperatura, presión, iluminación, olores, sonidos, sabores. Estos estímulos se pueden proporcionar directamente a través de, por ejemplo, imágenes u olores específicos, o bien a través de, por ejemplo, manipulación de objetos, la presencia de individuos del mismo o distinto sexo, cambios el ciclo de luz-oscuridad, la disponibilidad de comida y bebida, etc. De esta forma, controlando el comportamiento del anima l (variable independiente) evaluaremos su efecto sobre las variables (dependientes) que consideremos oportunas del SN: estructuras invo lu cradas en determinados comportamientos, procesos fisiológicos afectados, etc.

Un ejemplo de intervención conductual nos lo proporcionan toda la serie de investigaciones encaminadas a contrastar la hipótesis formulada por Donald Hebb, en 1949, conocida como la teoría de la asamblea celular, en la que planteaba que la actividad neuronal repetida como consecuencia de una experiencia reiterada provocaría cambios en las neuronas involucradas que potenciarían su conexión formando redes o asambleas neuronales que favorecerían respuestas más eficientes al exponerse de nuevo a esa experiencia. Tuvieron que pasar casi veinte años hasta que las técnicas permitieron poner a prueba esa hipótesis. Ésta comenzó en los años sesenta del pasado siglo, de la mano el grupo liderado por el psicólogo estadounidense Mark R. Rosenzweig, en Berkeley. Estos investigadores realizaron una serie de trabajos en los que pusieron de manifiesto que el entrenamiento formal y la experiencia informal adquirida por la exposición a ambientes variados (variables independientes), provocaban cambios medibles en la neuroquímica y neuroanatomía del cerebro de roedores (variables dependientes). Comprobaron, por ejemplo, que aquellos animales que habían sido entrenados en la resolución de distintos tipos de test comporta mentales (VI) presentaban una mayor actividad de la enzima acetilcolinesterasa (AChE) en la corteza cerebral (VD), que los que no habían sido entrenados en este tipo de test, además existía una correlación positiva entre la cantidad de AChE y la dificultad del test. Asimismo, descubrieron que aquellos animales estabulados en ambientes que generaban distintas oportunidades de aprendizaje informal (ambiente enriquecido) (VI) presentaban también más cantidad de AChE y mayor peso de la corteza cerebral (VD ) que los criados en las condiciones habituales de estabulación (ambiente empobrecido) (VI). Trabajos posteriores han extendido el número de variables que se ven modificadas en el SN de mu chas especies de aves y mamíferos como consecuencia de la experiencia y la actividad del SN, corroborando, de esta forma, la hipótesis de Hebb.

En la intervención somática se producen alteraciones sobre el SN, a través de, por ejemplo, lesión de estructuras cerebrales, inyección de fármacos, etc, que pasarían a ser, por tanto, variables independientes, pues son las que controlamos para evaluar los ca mbios en la conducta del sujeto que es la variable dependiente.

Un ejemplo de este tipo de intervención lo tenemos en los trabajos que han ido descubriendo el dimorfismo sexual de distintas regiones del SNC, causado por el efecto que las hormonas sexuales ejercen sobre ellas en el periodo perinatal. En 1959, Phoenix, Robert W. Goy, Arnold A. Gerall, y William C. Young, en la Universidad de Kansas, demuestran que la administración prenatal de testosterona (VI) masculinizaba el comportamiento de las cobayas hembra adultas (VD) por su efecto sobre las regiones del SNC involucradas en el conducta sexual. Posteriormente, estos resultados se replicaron en monos rhesus, mostrando, además, que el comportamiento de juego de los monos hembra (VD) tratados prenatalmente con la testosterona (VI) también se masculinizaba.

Desde entonces, numerosos trabajos han ido poniendo de manifiesto diferencias de sexo en distintos núcleos del SNC, es el caso, por ejemplo, de los realizados por el grupo de Roger Gorski, en la Universidad de California en Los Ángeles, que en 1978, descubren la existencia de un núcleo del área preóptica (un área involucrada directamente en la exhibición del comportamiento sexual del macho en muchas especies) que es mucho mayor en machos que en hembras; le denominaron por ello, núcleo sexodimófico del área preóptica (NSD). Comprobaron también, que esas diferencias dependían de la presencia de esteroides sexuales durante el período perinatal. En paralelo, pusieron de manifiesto que los roedores hembra a los que se les administraba testosterona al comienzo del desarrollo (VI), mostraban el comportamiento de monta típico de los machos (VD), mientras que los machos privados de la testosterona mostraban el comportamiento de lordosis típico de las hembras (VD).

Junto a estas estrategias, existe una tercera forma de abordar el estudio de la conducta que implica una contrastación observacional. Ésta se utiliza cuando no existe posibilidad de usar una contrastación experimental. En Psicobiología, dado que en ocasiones, al investigar con sujetos humanos o con otros animales, no es posible el control de las variables independientes, se recurre a la contrastación observacional para llevar a cabo la verificación o falsación de una hipótesis, siendo la aproximación correlacional, es decir, la observación de covariaciones entre medidas biológicas y conductuales, la forma de dar explicación de la hipótesis de partida. Un buen ejemplo de aproximación correlacional lo tenemos en el famoso caso Phineas P. Gage (1823-1860), uno de los primeros casos documentados de daño cerebral y, por tanto, histórico en el estudio de las bases biológicas del comportamiento. Gage fue un obrero de ferrocarriles que, en 1848, sufrió un accidente que le causó importantes daños en el cerebro, específicamente en parte del lóbulo frontal. Éstos se produjeron como consecuencia de una explosión que provocó que una barra de metal saliese disparada atravesando el cráneo de Gage para aterrizar, finalmente, a casi 30 metros de distancia. La barra de un metro de largo y más de 3 cm de diámetro entró en su cráneo por la mejilla izquierda y salió por la parte superior atravesando la corteza cerebral anterior. Sorprendentemente, Gage se mantuvo consciente en todo momento y la crónica de los médicos del pueblo relata que a los pocos minutos del accidente fue capaz de hablar y de caminar. Unos meses después parecía totalmente recuperado y volvió a su trabajo, sin embargo, aquéllos con los que se relacionaba notaron un cambio importante en su personalidad y su conducta. El movimiento y el habla no se vieron afectados, pero pasó de ser una persona sensible y respetuosa a ser maleducada y grosera que, además, mostraba conductas desinhibidas, impulsivas e imprudentes. El accidente, por tanto, provocó varias lesiones incontroladas en el cerebro de Gage y toda una serie de alteraciones conductuales. Obviamente, en este caso no existe un control de las variables como existiría si el trabajo se realizase con animales de experimentación, en los que podemos provocar una lesión de forma muy precisa en magnitud y localización, como hemos descrito anteriormente a la hora de explicar la intervención somática. No existen, por tanto, variables dependientes e independientes, sino un daño cerebral en una región amplia de la corteza cerebral y la alteración conductual subsiguiente que permitió a los investigadores, a través de una aproximación correlacional, involucrar a los lóbulos frontales en aspectos relacionados con la personalidad, la emoción y la interacción social.

En general, el estudio de personas con daño cerebral ha permitido a los neuropsicólogos descubrir la función de muchas regiones del sistema nervioso central y los mecanismos involucrados en los procesos psicológicos superiores. Las áreas de Broca y Wernicke, cuyo daño es responsable del síndrome afásico, son otros dos ejemplos en los que la contrastación observacional, a través de la aproximación correlaciona! permitió a Paul Broca, en 1861 y Carl Wernicke, en 1874, descubrir, poco después del caso de Phineas P. Gage, que el daño de una zona del lóbulo frontal izquierdo (área de Broca) y una región del lóbulo temporal izquierdo (área de Wernicke) eran los responsables del síndrome afásico y, con ello, la participación de esta dos regiones en la producción y comprensión del lenguaje.

La Neuropsicología y la Neurociencia Cognitiva se han ido paulatinamente liberando de su dependencia de los traumatismos encefálicos y accidentes cerebrovasculares para el estudio de los procesos psicológicos superiores y el sustrato neural que los sustenta. Primero, con el desarrollo de las técnicas de electroencefalográfia (EEG) y potenciales evocados (PE) y, desde los años 80 del pasado siglo, con las técnicas de neuroimagen, como la tomografía por emisión de positrones (TEP), la resonancia magnética funcional (RMf) -que mejora a la anterior en que tienen una mayor resolución espacial y además no requiere de los trazadores radioactivos para su realización- y la magnetoencefalografía (MEG), técnicas todas el las no cruentas y nada o poco (caso de la TEP) invasivas.

Las estrategias de contrastación descritas no son excluyentes unas de otras. En la investigación psicobiológica se utilizan de forma combinada a la hora de investigar cualquier aspecto relacionado con el comportamiento humano, como puede ser la propia conducta sexual tratada anteriormente o, por ejemplo, los estudios sobre drogadicción en el ámbito de Psicofarmacología, bien en humanos o a través de modelos animales. Los equipos de investigación son interdisciplinares así como las técnicas utilizadas. No obstante, en las distintas disciplinas de la Psicobiología es posible encontrar preferencias en la utilización de unas u otras estrategias de investigación. Así, por ejemplo, la Psicofisiología utiliza la intervención conductual, la Neuropsicología, la Genética del Comportamiento, la Sociobiología y la Etología, la aproximación correlacional. Otras disciplinas psicobiológicas, tales como la Psicología Fisiológica, la Psicobiología del desarrollo o la Psicofarmacología, utilizan con más frecuencia la intervención somática.

En casi un siglo y medio, las Ciencias Biológicas, la Neurociencia, la Psicología científica, la Psicobiología, han cambiado radicalmente la idea que tenemos acerca de nosotros mismos. El cerebro, el órgano en el que se puede decir nos alojamos protegidos del mundo exterior por el duro cráneo que lo envuelve (y que sin embargo, no nos libra de nuestros miedos, fantasmas, ansiedades y muchos otros trastornos que en su interior se producen), nos está descubriendo poco a poco todos los circuitos y procesos que en su larga historia filogenética se han ido implementando en su interior para lograr una mejor representación del mundo exterior con el que tenemos que interactuar para satisfacer todas nuestras motivaciones, las que la filogenia ha creado para asegurar nuestra supervivencia y perpetuación, y las que nuestra vida y experiencia nos van generando al interaccionar con un entorno eminentemente social. Al final, todo el lo nos hace personas únicas, distintas a cualquier otra, que afrontamos la vida con diferente éxito según se hayan y hayamos combinado en nosotros todos los factores descritos. Esta es la savia que permea ya todas las disciplinas de la Psicología científica, aportando una perspectiva amplia y potente a cualquiera de los ámbitos en que se ejerza la práctica psicológica.