Phineas Gage: el hombre que perdió su lóbulo frontal

Era poco después de las cuatro y media de la tarde del 13 de septiembre de 1848, en una ladera de esquisto micáceo cerca de Cavendish, Vermont, donde el ferrocarril de Rutland y Burlington abría una nueva línea a través de la roca. El capataz de la cuadrilla de voladuras era un joven de veinticinco años llamado Phineas Gage, según todos los testimonios competente y muy apreciado, y estaba preparando una carga en un orificio recién perforado. Vertió la pólvora y, para compactarla, usó una barra apisonadora de su propio diseño, una barra cónica de aproximadamente 1,1 metros de largo, 3,2 centímetros de ancho en su punto más grueso y con un peso de unos seis kilogramos. Inclinado sobre el orificio, dejó que el hierro rozara la roca. Saltó una chispa, la pólvora estalló antes de tiempo y la barra salió disparada hacia arriba como una jabalina.

El hierro entró bajo el pómulo izquierdo de Gage, pasó por detrás de su ojo izquierdo, atravesó la parte frontal de su cerebro y salió por la parte superior de su cráneo antes de caer en la tierra a unos veinticinco metros de distancia. Según cualquier expectativa razonable, debería haber muerto antes de tocar el suelo. En cambio, recuperó la consciencia en cuestión de minutos, habló y pidió a sus hombres que fueran a buscar a un médico. En pocas semanas la herida estaba, contra todo pronóstico, cicatrizando, y Gage llegaría a vivir doce años más. En el espacio de una fracción de segundo, los lóbulos frontales humanos se habían vuelto legibles para la ciencia.

Este artículo trata sobre lo que aquel accidente reveló y, igual de importante, sobre lo que no reveló. La tentación con Gage es contar una fábula pulcra: un buen hombre convertido en monstruo por un agujero en la cabeza. La verdad es más cuidadosa y más interesante, y se abre hacia una pregunta central de la neurociencia moderna, a saber, qué hace en realidad la parte frontal del cerebro y cómo hemos aprendido a medirlo.

Un capataz de ferrocarril y una jabalina de seis kilogramos

Los hechos físicos del accidente de Cavendish están documentados con una precisión inusual para la época, en parte porque el caso fue tan espectacular que los médicos se sintieron obligados a registrarlo. Su médico tratante, John Martyn Harlow, lo atendió durante el resto de la vida de Gage y dejó el relato contemporáneo más fiable. El hierro entró por la parte baja del lado izquierdo del rostro y salió por la parte alta a través del hueso frontal, lo que significa que su trayectoria lo llevó por la parte frontal del cerebro en ambos lados, con la mayor destrucción en el izquierdo.

Lo que hace tan llamativa la supervivencia no es solo que Gage sobreviviera al trauma, sino que conservara el habla, la memoria, la capacidad de caminar y de trabajar con las manos, y el reconocimiento de las personas que lo rodeaban. No perdió ninguna de las facultades que solemos considerar como lo que hace funcional a una persona. Todavía podía hacer aritmética, recordar su propio pasado y mantener una conversación. El daño se concentró en una parte del cerebro cuya función, según resultó, es más difícil de ver y más difícil de evaluar que el lenguaje, el movimiento o la sensación.

Durante mucho tiempo el caso se sostuvo casi por completo sobre los informes escritos de Harlow y sobre el cráneo conservado de Gage, que con el tiempo llegó al Museo Anatómico Warren de Harvard. El cráneo, con su irregular orificio de salida y el hierro expuesto a su lado, se convirtió en uno de los objetos más famosos de la historia de la medicina. Pero un cráneo no es un cerebro, y durante casi un siglo y medio nadie pudo decir con precisión qué estructuras había destruido en realidad el hierro.

Reconstruir la trayectoria del hierro

Eso cambió en 1994. Un equipo dirigido por Hanna Damasio, en colaboración con Thomas Grabowski, Randall Frank, Albert Galaburda y Antonio Damasio, tomó mediciones cuidadosas del cráneo conservado de Gage, lo modeló en tres dimensiones y reconstruyó la trayectoria más probable de la barra apisonadora a través del cerebro que en su día lo había ocupado. Publicaron el resultado en la revista Science, y sigue siendo un trabajo de referencia porque transformó una anécdota vívida en algo que se aproxima a la evidencia anatómica.

La reconstrucción concentró el daño en la corteza prefrontal ventromedial, la región situada en la parte inferior y central de la zona frontal del cerebro, bilateral pero más afectada en el lado izquierdo. Esto importa porque, para entonces, la corteza prefrontal ventromedial ya había sido implicada de forma independiente, a través de otros pacientes y otros métodos, en el comportamiento social, la regulación emocional y la toma de decisiones. El caso de Gage, más de un siglo después de los hechos, se convirtió en la evidencia fundacional basada en lesiones para la idea de que la corteza prefrontal gobierna la personalidad, la conducta social y el conjunto de capacidades que los neurocientíficos agrupan bajo el nombre de función ejecutiva.

Conviene detenerse en lo que un resultado como este puede y no puede establecer. Una sola lesión en una sola persona, reconstruida a partir de un cráneo en lugar de obtenerse por imagen de un cerebro vivo, es sugerente más que concluyente, y el equipo de Damasio fue cuidadoso al respecto. El valor de la reconstrucción es que orientó a los investigadores posteriores hacia el vecindario correcto y encajó con un patrón que ya emergía de casos más nítidos y más modernos. Gage no demostró la teoría de los lóbulos frontales. La inauguró.

Qué hace en realidad la parte frontal del cerebro

Entonces, ¿qué es la función ejecutiva, eso que el hierro dañó? No es una operación única, sino una familia de operaciones relacionadas, coordinadas por la corteza prefrontal. En una influyente revisión de 2013 publicada en Annual Review of Psychology, la psicóloga del desarrollo Adele Diamond organizó el campo en torno a cuatro capacidades centrales, cada una con un anclaje anatómico primario en la parte frontal del cerebro y cada una medible, al menos en parte, mediante una tarea de laboratorio específica.

La primera es la memoria de trabajo, la capacidad de retener información en la mente y manipularla, el bloc de notas mental que usas para mantener un número de teléfono en la cabeza mientras alcanzas un bolígrafo. La segunda es el control inhibitorio, la capacidad de suprimir una respuesta automática o tentadora en favor de otra más apropiada, que es lo que te permite no soltar lo primero que se te pasa por la cabeza. La tercera es la flexibilidad cognitiva, la capacidad de cambiar entre reglas, perspectivas o estrategias a medida que cambian las circunstancias. La cuarta es la planificación, la organización de estas habilidades hacia un objetivo futuro. La lectura, el trabajo, la amistad y el autocontrol dependen todos de esta maquinaria silenciosa, que es precisamente la razón por la que su pérdida es tan difícil de advertir en un examen superficial y tan devastadora para una vida a largo plazo.

Dos regiones dentro de la corteza prefrontal realizan buena parte de este trabajo, y cooperan. La corteza prefrontal dorsolateral, correspondiente a las áreas 9 y 46 de Brodmann, es la sede canónica de la memoria de trabajo y la planificación. Su papel se demostró casi célula por célula en los experimentos de Patricia Goldman-Rakic sobre tareas de respuesta diferida, en los que neuronas individuales seguían disparándose durante los segundos en que un animal tenía que mantener en mente una ubicación recordada. La corteza cingulada anterior, correspondiente a las áreas 24 y 32 de Brodmann, actúa en cambio como monitora de conflictos, un papel formalizado en un artículo de 2001 en Psychological Review por Matthew Botvinick y sus colegas. La división del trabajo es nítida: la cingulada anterior detecta cuándo dos respuestas compiten entre sí y recluta a la corteza prefrontal dorsolateral para resolver el conflicto en favor de la respuesta correcta.

Las pruebas que captan a la corteza prefrontal en acción

Como la función ejecutiva es invisible a la observación ordinaria, la neurociencia ha construido tareas ingeniosas para hacerla manifestarse. La más famosa es la tarea de interferencia color-palabra ideada por J. Ridley Stroop en 1935. Se te muestran palabras de colores impresas en tinta de color y se te pide nombrar el color de la tinta en lugar de leer la palabra. En los ensayos congruentes esto es trivial, pero en los ensayos incongruentes, donde la palabra ROJO está impresa en tinta azul, tu hábito automático de leer choca con la tarea que se te ha encomendado, y te ralentizas de manera medible, normalmente entre cien y doscientos milisegundos. Ese pequeño retraso es el coste del control ejecutivo, el tiempo que tarda la cingulada anterior en señalar el conflicto y la corteza prefrontal dorsolateral en anular el reflejo lector.

Una segunda prueba clásica es el Test de Clasificación de Tarjetas de Wisconsin, presentado por Grant y Berg en 1948 y refinado por Heaton en las décadas de 1970 y 1980. Los participantes clasifican las tarjetas según una regla que nunca se les dice, como por color, por forma o por número, y la aprenden únicamente a partir de la retroalimentación tras cada tarjeta. Una vez que han clasificado correctamente diez veces seguidas, la regla cambia sin previo aviso. Los participantes sanos notan el cambio y se adaptan. Los pacientes con daño en el lóbulo frontal muestran un fallo característico llamado perseveración, que consiste en seguir clasificando según la regla antigua aunque la retroalimentación les indique, una y otra vez, que ahora se equivocan. La prueba hace visible la inflexibilidad cognitiva, y se ha convertido en una de las firmas clínicas estándar de la lesión prefrontal.

Detrás de estas tareas hay una teoría más amplia sobre cuándo el cerebro pone en marcha su maquinaria ejecutiva en absoluto. El neuropsicólogo Tim Shallice, partiendo de un trabajo con Donald Norman en 1986 y desarrollando plenamente la idea en su libro de 1988 From Neuropsychology to Mental Structure, trazó una distinción entre dos sistemas. El comportamiento rutinario y bien aprendido funciona con lo que él llamó programación por competencia, un proceso automático de selección de acciones que no necesita supervisión, el piloto automático que te lleva a casa por una ruta familiar. Las situaciones novedosas, en las que hay que planificar, resolver problemas o corregir un error, recurren en cambio al sistema atencional supervisor, el supervisor ejecutivo alojado en la corteza prefrontal. El hierro de Gage, según esta visión, no dañó las rutinas, sino al supervisor.

El mito del hombre que se convirtió en monstruo

Aquí es donde la versión cuidadosa de la historia diverge marcadamente de la popular. La imagen que la mayoría de la gente tiene de Phineas Gage es la de un hombre decente transformado por su lesión en un bruto irreversible, malhablado, poco fiable, un psicópata de manual creado en un instante. Esa imagen exagera, y en algunos puntos sencillamente distorsiona, lo que Harlow realmente informó. No hay duda de que Gage cambió; la famosa frase de Harlow según la cual sus amigos lo encontraban "ya no Gage" refleja una alteración real y significativa en su temperamento y su conducta social. Pero cambiar no es lo mismo que arruinarse.

En los años posteriores al accidente Gage trabajó, y no solo en labores sencillas. De 1852 a 1859 tuvo un empleo como conductor de diligencias en Chile, una ocupación exigente que le requería manejar caballos, cumplir horarios, tratar con pasajeros y con dinero, y cooperar con otros en rutas largas, nada de lo cual es el trabajo de un hombre incapaz de planificar o de autorregularse. El historiador Malcolm Macmillan, en su libro de 2000 An Odd Kind of Fame, rastreó cómo el caso fue exagerándose de manera constante a lo largo de un siglo y medio, a menudo por autores que nunca habían leído a Harlow. Macmillan también reunió indicios dispersos de que Gage pudo haber recuperado cierta función social con el tiempo, lo cual encajaría con lo que ahora sabemos sobre la capacidad del cerebro para adaptarse tras una lesión.

La corrección importa por dos razones. Primera, honestidad intelectual: una persona real merece ser recordada como fue, no como una cómoda fábula aleccionadora. Segunda, exactitud científica: una historia que afirma que los lóbulos frontales albergan una sede fija del carácter moral, destruida de forma instantánea y permanente, malinterpreta la neurociencia. La corteza prefrontal sustenta capacidades que pueden verse afectadas en distintos grados, que interactúan con el resto de la vida y los hábitos de una persona, y que a veces pueden recuperarse parcialmente. La verdadera historia de Gage, la desordenada, la de la diligencia, enseña más de lo que el mito jamás enseñó.

Conclusiones clave

El accidente de Cavendish del 13 de septiembre de 1848, en el que una barra apisonadora de 1,1 metros atravesó el cráneo de Phineas Gage y la parte frontal de su cerebro, inauguró el estudio científico de los lóbulos frontales al mostrar que una persona podía perder esta región y conservar el habla, la memoria y el movimiento mientras cambiaba de maneras más sutiles; Hanna Damasio y sus colegas localizaron el daño, en su reconstrucción de 1994 en Science, en la corteza prefrontal ventromedial, convirtiendo a Gage en el caso lesional fundacional de la idea de que la corteza prefrontal gobierna la personalidad, la conducta social y la función ejecutiva, una familia de operaciones (memoria de trabajo, control inhibitorio, flexibilidad cognitiva y planificación) anclada principalmente en la corteza prefrontal dorsolateral para la memoria de trabajo y la planificación y en la corteza cingulada anterior para la monitorización de conflictos, cooperando ambas de modo que la cingulada detecta las respuestas en competencia y recluta a la corteza dorsolateral para resolverlas; estas capacidades se hacen visibles mediante tareas como la prueba de interferencia color-palabra de Stroop de 1935 y el Test de Clasificación de Tarjetas de Wisconsin de 1948, y se organizan teóricamente mediante la distinción de Shallice entre la programación rutinaria por competencia y el sistema atencional supervisor prefrontal; y, por último, la imagen popular de Gage como un psicópata instantáneo e irreversible exagera el registro de Harlow, dado que Gage trabajó como conductor de diligencias en Chile de 1852 a 1859 y el caso, como documenta An Odd Kind of Fame de Macmillan, ha sido mitificado mucho más allá de la evidencia.