Los neurocient¨ªficos inician el asalto al cerebro

Los neurocient¨ªficos no tienen todav¨ªa una teor¨ªa que explique c¨®mo funciona el cerebro, algo as¨ª como la relatividad en la f¨ªsica o la evoluci¨®n darwinista de la biolog¨ªa. Tampoco creen todos los expertos que sea posible llegar a una f¨®rmula simple y completa como la c¨¦lebre f¨®rmula de Einstein E=MC2, algo que pueda escribirse en una camiseta y que proclame: esto es la mente."El cerebro es el secreto mejor guardado de la naturaleza", dice Eric Kandel, de la Universidad de Columbia (EE UU). ?l cree que es imposible llegar a una f¨®rmula general de validez global, para todas las operaciones cerebrales. Otros colegas suyos no descartan la posibilidad de que alg¨²n d¨ªa se logre, pero todos coinciden en que plantearse esto hoy es casi filosof¨ªa, como la misma cuesti¨®n de si una m¨¢quina puede comprenderse a s¨ª misma. A lo mejor, los hombres tendr¨¢n que recurrir a la ayuda de m¨¢quinas construidas por ellos mismos para entender lo que para los neurocient¨ªficos es la m¨¢quina m¨¢s compleja que se conoce en el universo.

De momento, dicen, est¨¢n palpando un animal grande y. unos describen perfectamente una pata, otros una protuberancia nasal ..., pero todav¨ªa no. saben c¨®mo es el elefante. De la mano de la biolog¨ªa molecular est¨¢n entendiendo la misi¨®n de los genes en los mecanismos de la memoria, o los procesos qu¨ªmicos exactos implicados en la asociaci¨®n y el recuerdo. Quienes prefieren considerar la actuaci¨®n conjunta de millones de c¨¦lulas est¨¢n descifrando el complejo sistema de se?ales que. el cerebro emplea, por ejemplo, para ver.

Unos 50 cient¨ªficos se reunieron la semana palada, en Madrid, en el seminario internacional Mecanismos celulares y moleculares en el comportamiento, organizado en la Fundaci¨®n Juan March. Hablaron de caracoles, de moscas, de ratas, de peces... como mucho de perros y de gatos, y algunos se aventuraron a referirse al cerebro humano.El perro de P¨¢vlov

Los cient¨ªficos han avanzado mucho en los ¨²ltimos a?os y saben ya qu¨¦ hacen algunas mol¨¦culas en las neuronas de una mosca o un caracol cuando estas criaturas aprenden una relaci¨®n sencilla, como asociar un olor a un choque el¨¦ctrico. Daniel Alkon, de los Institutos Nacionales de Salud (EE UU), ha explicado en la reuni¨®n de Madrid qu¨¦ cambios se produc¨ªan en las c¨¦lulas del cerebro del perro de P¨¢vlov cuando aprendi¨® a relacionar el sonido de una campana con el olor de la comida en el c¨¦lebre experimento del investigador ruso, hace un siglo.

La consciencia, el c¨®mo surge en el cerebro del hombre la consciencia del Yo, est¨¢ lejos de poder ser abordada por la ciencia, dice Alberto Ferrus, director del Instituto Cajal (Madrid) y organizador de la reuni¨®n. "Es un problema intratable experimentalmente, por el momento", afirma. Para Alkon, la consciencia debe emerger "del oc¨¦ano de relaciones que aprendemos", y cree que probablemente hay un continuo entre los seres vivos m¨¢s simples, como un caracol, y una persona. "En medio est¨¢ el perro, que puede tener algunos aspectos de consciencia, particulamente una dimensi¨®n emocional; por ejemplo, cuando ve a su amo y se producen en su cerebro un conjunto de relaciones emocionales que conectan la percepci¨®n de su cara, su voz", dice este renombrado especialista.Pero algo debe suceder en ese continuo, alguna nueva propiedad debe emerger del funcionamiento coordinado de millones de neuronas. ?O es que 2.000 caracoles pueden tocar el piano?

"Claro que no. No se trata de sumar las operaciones que observamos en un caracol o en una mosca", dice Ferrus. "Sabemos que en un cerebro mucho maypr hay propiedades que no podemos estudiar en el de un caracol; aunque ¨¦ste tiene mecanismos elementales de memoria, desde luego no puede aprender un poema".

Los pasos de la estrategia cient¨ªfica para llegar a saber c¨®mo se aprende un poema se est¨¢n dando en los laboratorios. El alem¨¢n Wolf Singer, del Instituto Max Planck de Investigaci¨®n del Cerebro, se dedica a descubrir c¨®mo se activan sincronizadamente constelaciones de neuronas en la corteza cerebral de mam¨ªferos, la capa de materia gris de dos mil¨ªmetros de grosor que cubre los hemisferios cerebrales. "Es la ¨²ltima invenci¨®n de la evoluci¨®n y el sustrato de las habilidades cognitivas y motoras que distinguen a los humanos de los primates y de los mam¨ªferos inferiores", dice. En los mecanismos de visi¨®n que ¨¦l estudia, las neuronas se disparan en grupos y van pasando las se?ales a sucesivas capas celulares; se genera as¨ª, en milisegundos, una ola de asociaci¨®n global y el cerebro ve.Genes y recuerdos

A Kandel se le not¨® una cierta expresi¨®n de escepticismo cuando Singer mostr¨® en su charla un dens¨ªsimo esquema de l¨ªneas que representan conexiones entre constelaciones de neuronas. No es que no crea en la importancia de que emerjan nuevos principios de funcionamiento del trabajo conjunto de millones de neuronas, pero es que ¨¦l se ocupa de lo que ocurre dentro de una sola c¨¦lula -o un par de ellas conectadas por una sinapsis- cuando el cerebro de animales simples recuerdan, qu¨¦ genes se activan para producir qu¨¦ prote¨ªnas que se encargan de inducir cambios anat¨®micos en la c¨¦lula en esa funci¨®n.

Hemos identificado ya diez o doce genes implicados en la memoria", dice. "Pero el genoma humano tiene entre 100.000 y un mill¨®n de genes, y un animal simple, como un caracol o una mosca, 10.000". Puntualiza que los genes tienen un doble trabajo: transmitir la herencia y regular las funciones celulares activando y desactivando mecanismos moleculares.

Los caracoles, los ratones y las moscas utilizan los mismos genes para recordar. ?Est¨¢n tambi¨¦n en las personas? "S¨ª, hay una tremenda conservaci¨®n", dice. "El gran marco te¨®rico de

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las neurociencias es precisamente la conservaci¨®n de los principios biol¨®gicos, de las funciones moleculares, a lo largo de la evoluci¨®n. ?sta es la fuerza conductora de la que est¨¢ surgiendo una maravillosa unificaci¨®n", dice.

Tambi¨¦n en la vertiente de la investigaci¨®n que se ocupa "de las tuercas y tomillos de la m¨¢quina", como dice Ferrus, est¨¢ la construcci¨®n de animales modelo mediante ingenier¨ªa gen¨¦tica. ?l ha logrado, por ejemplo, manipular los genes de moscas del vinagre (Dros¨®phila) para hacer individuos en los que un grupo de neuronas son m¨¢s grandes de lo normal y establecen tres veces m¨¢s sinapsis. "Esto tiene consecuencias en el comportamiento: cuando hacemos moscas con estas neuronas gigantes en un ojo, perciben m¨¢s luz por el mismo y act¨²an como si el otro, el normal, fuera ciego", explica. En otro experimento, han agrandado las c¨¦lulas que enervan los pelos de las moscas y ¨¦stas var¨ªan su comportamiento de limpieza cuando se excita el pelo, aleteando err¨¢ticamente o moviendo una pata.Unidades de la memoria

El trabajo de Alkon est¨¢ a mitad del camino entre "los de los tomillos y las tuercas" y los enfoques m¨¢s globales. ?l busca las unidades b¨¢sicas de la memoria. "Son relaciones en el espacio y en el tiempo", dice. "Como una melod¨ªa es una simple sucesi¨®n de notas o el reconocimiento de una cara es la relaci¨®n de los rasgos". Son procesos a escala de grupos de neuronas, de neuronas individuales, del interior de cada neurona, de partes de la misma y, en ¨²ltima instancia, cambios qu¨ªmicos, dice. Y utiliza el s¨ªmil de la grabaci¨®n en un magnet¨®fono: cambios qu¨ªmicos en la cinta que una se?al el¨¦ctrica distingue cuando la recorre. y recupera los sonidos grabados. Al fin y al cabo, como dice su colega Singer, la memoria es la huella de experiencias previas.

Lo cierto es que, las distintas perspectivas que se vieron en la reuni¨®n de Madrid no son enfoques opuestos o excluyentes. Los cient¨ªficos est¨¢n de acuerdo en que la imagen completa del cerebro va a venir de ambas perspectivas: la detallista y la global. "Estamos cerca de la convergencia, tal vez en una d¨¦cada", opina Ferr¨²s, y se reconoce optimista. Hay que tener en cuenta, dice, que el latido del coraz¨®n era algo extraordinariamente complejo en el siglo XVII, se invocaba una "fuerza vital", y ahora es algo perfectamente explicado.

Singer cree que "tiene que haber propiedades emergentes de la complejidad de los cerebros de animales superiores, propiedades que no est¨¢n en los sistemas f¨ªsicos simples. Comportamiento flexible, de adaptaci¨®n, creativo, generaci¨®n de informaci¨®n... son propiedades de sistemas no lineales, y el cerebro es un sistema no lineal".

De momento, los neur¨®logos entienden funciones sencillas del cerebro y estudian algunos procesos defectuosos, no s¨®lo como m¨¦todo para comprender la normalidad, sino tambi¨¦n para intentar tratar enfermedades. Kandel conf¨ªa en el conocimiento de los mecanismos moleculares para intervenir en procesos naturales, como el deterioro paulatino de la capacidad de recordar unido al envejecimiento. "Estamos cerca de desarrollar p¨ªldoras para tratar la p¨¦rdida de la memoria", dice. ?C¨®mo ser¨¢n esas p¨ªldoras? "Rojas".