Descubren cómo el cerebro construye un “mapa” para interpretar las emociones

La forma en que los seres humanos experimentan las emociones no puede entenderse únicamente a partir de reacciones corporales como la sudoración en las manos, la aceleración del corazón o un cosquilleo en el estómago. La ciencia ha demostrado que este proceso involucra mecanismos complejos a nivel cerebral que dependen del conocimiento acumulado sobre el mundo. Sin embargo, hasta hace poco no estaba claro cuáles eran los circuitos neuronales específicos que transforman las sensaciones físicas en emociones definidas a partir de la información aprendida a lo largo de la vida.

La literatura científica sostiene que, para que una sensación sea interpretada como una emoción concreta, el cerebro debe evaluarla considerando el contexto y el momento en que ocurre. Solo así puede comprender qué está sucediendo y por qué determinadas respuestas corporales aparecen en una situación específica. Sin estos referentes, resultaría difícil identificar, por ejemplo, si la sudoración en las manos corresponde a miedo, alegría extrema o nerviosismo.

Este fenómeno ha sido estudiado desde la psicología mediante un modelo conocido como “espacio de baja dimensión”. Dicho enfoque organiza las emociones a partir de dos ejes principales: la valencia (es decir, si una experiencia resulta agradable o desagradable) y la activación, que indica qué tan intensa o energética es la respuesta, desde la calma absoluta hasta la euforia. No obstante, durante años se supo poco sobre las estructuras cerebrales y los mecanismos neuronales que sustentan esta organización (cediendo el terreno a interpretaciones artísticas, como las películas Inside Out).

Recientemente, un equipo de investigadores de la Universidad de Emory propuso una explicación más precisa. De acuerdo con sus hallazgos, este proceso puede entenderse como la construcción de “un mapa interno” en el cerebro que utiliza una arquitectura similar a la que empleamos para orientarnos en una ciudad o localizar objetos dentro de una habitación. Este sistema permitiría clasificar y relacionar emociones de manera estructurada.

En esta “cartografía neuronal” destacan dos regiones cerebrales: el hipocampo y la corteza prefrontal ventromedial (CPFvm). Según el estudio publicado en la revista Nature, el hipocampo (tradicionalmente asociado con la memoria) actúa como un modulador dentro de la jerarquía emocional, al clasificar qué tan agradable o intenso resulta un estímulo. Por su parte, la CPFvm funciona como un sistema relacional que interpreta el contexto y el momento en que aparecen los estímulos.

En términos sencillos, esta región sigue la distribución y las relaciones entre las sensaciones identificadas por el hipocampo. Gracias a este mecanismo conjunto, el cerebro puede distinguir si la aceleración del corazón se relaciona con miedo, nerviosismo o entusiasmo.

“Descubrimos que la jerarquía de categorías emocionales se representa de forma más amplia —por ejemplo, esto es bueno, aquello es malo— en la parte interior del hipocampo. En cambio, en la región posterior aparecen representaciones más granulares y precisas”, explicó Yumeng Ma, primera autora del artículo y estudiante de doctorado en la Escuela de Posgrado Laney de Emory.

El hallazgo sugiere que el cerebro no maneja las emociones como conceptos aislados o abstractos. En cambio, construye un mapa cognitivo estructurado que permite desplazarse entre distintas experiencias internas con una lógica comparable a la que usamos para orientarnos en un espacio físico.

Un mapa emocional que podría ayudar a tratar la depresión

Para llegar a estas conclusiones, los científicos combinaron imágenes cerebrales humanas, sistemas de reconocimiento de patrones y simulaciones basadas en redes neuronales de inteligencia artificial. La investigación utilizó el conjunto de datos Emo-FiLM, que relaciona registros de resonancia magnética funcional (fMRI) con las evaluaciones emocionales que los participantes reportaron después de observar fragmentos de distintas películas.

La hipótesis sobre la existencia de este mapa cognitivo, capaz de identificar, conectar y comparar emociones, se puso a prueba con la Máquina Tolman-Eichenbaum (TEM), una red neuronal artificial diseñada para simular la memoria relacional. Al entrenar agentes virtuales en un entorno gráfico basado en los datos humanos, los investigadores observaron que la inteligencia artificial podía navegar y anticipar estados emocionales futuros de manera similar al cerebro humano.