David Hubel: "Vemos a trav¨¦s de millones de c¨¦lulas muy especializadas del cerebro"

C¨¦lulas que s¨®lo se excitan ante puntos de luz, otras que responden ¨²nicamente a r¨¢pidos destellos, aun otras que s¨®lo ven l¨ªneas con una cierta inclinaci¨®n. Son las fascinantes c¨¦lulas de las v¨ªas visuales y la corteza visual del cerebro, que interpretan lo que vemos por los ojos, y el tema de estudio durante m¨¢s de 20 a?os del canadiense David H. Hubel, premio Nobel de Medicina y Fisiolog¨ªa en 1981, que dict¨® una conferencia en Madrid y habl¨® a EL PA?S de sus ¨²ltimos hallazgos en torno a los mecanismos de la visi¨®n a trav¨¦s del cerebro.

David Hubel es canadiense y se acerca a los 60 a?os. Los ¨²ltimos 25 a?os los ha dedicado, junto a Torsten Wiesel, con quien comparti¨® el Premio Nobel en 1981, al estudio de las v¨ªas y centros visuales, un campo de la neurobiolog¨ªa que intenta comprender c¨®mo funcionan las neuronas en un ¨¢rea espec¨ªfica del sistema nervioso, el subsistema que sirve para la recepci¨®n de los est¨ªmulos luminosos y la percepci¨®n visual. El pasa do lunes inaugur¨® en Madrid, en su primera visita a Espa?a, el ciclo sobre la nueva neurobiolog¨ªa que ha organizado la Fundaci¨®n Juan March.Para Hubel, el espa?ol Santiago Ram¨®n y Cajal es el prototipo de h¨¦roe cient¨ªfico, una figura que los neurobi¨®logos admiran. "Hemos procurado seguir su estilo, al dedicamos en profundidad a un solo tema, y no saltar de un lugar a otro". Hubel y Wiesel se han concentrado en la denominada ¨¢rea 17 de la corteza cerebral, en el l¨®bulo occipital, formada por un n¨²mero indeterminado de c¨¦lulas, entre 10 y 100 millones. En los dos ¨²ltimos a?os, su investigaci¨®n sobre las c¨¦lulas que ven el color les ha llevado a un ¨¢rea adyacente, la 18, con la que la primera est¨¢ conectada. En total se cree que existen 10 regiones en el cerebro relacionadas con la visi¨®n.

"El cerebro es todav¨ªa un gran desconocido", afirma Hubel "Nuestro trabajo se ha centrado en dos aspectos. Por un lado hemos estudiado con t¨¦cnicas experimentales -el registro de se?ales el¨¦ctricas como respuesta a est¨ªmulos, mediante electrodos implantados en el cerebro de monos y gatos- las c¨¦lulas del cerebro relacionadas con la visi¨®n. Hemos encontrado que son muy especializadas, cada una de ellas reacciona ante un solo componente del campo visual -direcciones, contornos, incivimientos- Hemos estudiado la relaci¨®n entre los dos ojos, y hemos podido observar que cada c¨¦lula de la corteza visual recibe los est¨ªmulos procedentes de ambos ojos, pero suele reaccionar m¨¢s a uno de los dos".

Prevenci¨®n de la ceguera

Como segundo aspecto, Hubel y Wiesel se han dedicado a estudiar las consecuencias de influencias tempranas en este ¨¢rea del cerebro. "Si se cierran los ojos de un gato o mono reci¨¦n nacido durante una semana, se observa que el ojo como ¨®rgano permanece normal, pero que el cerebro presenta anormalidades en comparaci¨®n con animales que no han tenido los ojos cerrados desde su nacimiento. Si este mismo experimento se realiza con adultos, no se observa ninguna modificaci¨®n".Los experimentos de Hubel y Wiesel no han permitido todav¨ªa hallar soluciones para todos los casos de ceguera, pero s¨ª han contribuido a su prevenci¨®n. "Ahora los m¨¦dicos operan antes a ni?os con alteraciones visuales, porque saben que pueden conducir a la ceguera, y lo mismo pasa con las cataratas cong¨¦nitas".

El enigma de la memoria

El soporte fisiol¨®gico de los sentimientos, de la memoria, es una de las grandes inc¨®gnitas de la neurobiolog¨ªa actual. Hubel reconoce que es un campo en el que se conoce algo, pero falta mucho m¨¢s por conocer. "Estamos comenzando a entender la memoria unicelular en animales muy simples, como orugas y caracoles. Creo que en los pr¨®ximos 20 a?os se llegar¨¢ a entender la memoria en animales superiores, aunque ya sabemos que hay algunas regiones del cerebro que est¨¢n relacionadas con la memoria. Hay muchas cosas que ignorarnos, no sabemos c¨®mo se fija en el cerebro el recuerdo de lo que se ve por los ojos, ni siquiera sabemos c¨®mo se reconoce a las personas".Los des¨®rdenes mentales tienen indudablemente, para un neurobi¨®logo como Hubel, una base qu¨ªmica, que ve como la soluci¨®n futura a aplicar en psiquiatr¨ªa, una vez que se tenga un mayor conocimiento del tema. El sue?o, otro enignia, ha sido estudiado por Hubel desde el punto de vista de los cambios producidos durante el sue?o en las c¨¦lulas visuales. "El sue?o es para el sistema sensorial como una puerta que se cierra, pero todav¨ªa no sabemos por qu¨¦ dominios".

De todos los a?os de investigaci¨®n que Hubel tiene tras de s¨ª, lo que m¨¢s le sorprendi¨® fue la demostracion experimental en 1959, poco despu¨¦s de empezar a estudiar el cerebro con su maestro Kuffler, de c¨®mo algunas c¨¦lulas de la corteza visual son sensibles a un orientaci¨®n determinada de una l¨ªnea. En su conferencia en la Fundaci¨®n March, Hubel mostr¨® unas pel¨ªculas que registran en forma de sonidos la respuesta de una c¨¦lula a los est¨ªmulos luminosos que se muestran en la pantalla. Estas pel¨ªculas se?alan c¨®mo una c¨¦lula s¨®lo reacciona ante una barra de luz que tiene una inclinaci¨®n determinada y se encuentra en un lugar determinado del panorama visual del ojo. El ojo, por su parte, tiene 125 millones de elementos sensibles, bastones y conos, que reciben la informaci¨®n y la transm¨ªten - al cerebro para su procesamiento.

La huella digital

"La corteza cerebral es como la huella digital. Cada individuo la tiene distinta, en funci¨®n de los est¨ªmulos que ha recibido, y en ella se encuentran, alineadas en columnas muy finas, las neuronas que responden a una determinada orientaci¨®n de la imagen". Ahora, Hubel se dedica a estudiar la percepci¨®n del color, mediante t¨¦cnicas de tinci¨®n que le han permitido explorar las conexiones entre diversas ¨¢reas de la corteza visual y que le llevan a decir que existen c¨¦lulas especializadas en percibir el color, agrupadas en regiones de la corteza visual.