Diminutos cristales de magnetita en el cerebro

El hallazgo de cristales de magnetita en el cerebro humano ha sido uno de los descubrimientos mineralogen¨¦ticos m¨¢s importantes de la ¨²ltima d¨¦cada. J. L. Kirschvink hizo p¨²blica en 1992 -mediante su ya trabajo cl¨¢sico Magnetite biomineralization in the human brain- la presencia en el cerebro humano de minerales de la familia de la magnetita-maghemita, cuyas morfolog¨ªas y estructuras se asemejan a los precipitados por bacterias magnetot¨¢cticas. La magnetita es el Fe3O4 y la maghemita (Fe2,67O4) uno de sus productos t¨ªpicos de oxidaci¨®n.La magnetita es un ¨®xido de hierro muy com¨²n en la naturaleza, y un mineral bien conocido en el mundo de la geolog¨ªa no s¨®lo por sus propiedades magn¨¦ticas, sino, por ser la materia prima m¨¢s rica para la obtenci¨®n de hierro fundido y acero. Se trata de un mineral ferrimagn¨¦tico caracterizado por una temperatura de Curie (Tc) de 580 grados cent¨ªgrados, por un valor promedio. de susceptibilidad magn¨¦tica- (K') de 0,29, emu/cm3, y por una remanencia m¨¢xima (Ms) de 92 emu/g. En esencia, dicho ferrimagnetismo implica una coordinaci¨®n en la actuaci¨®n de los momentos at¨®micos, y que todos los momentos dentro de un dominio son paralelos u opuestos. El comportamiento es fundamentalmente el mismo que el de las sustancias ferromagn¨¦ticas, salvo por el peque?o momento neto dentro de cada dominio.

Cinco millones por gramo

Pues bien, se ha estimado que en la mayor¨ªa de los tejidos del, cerebro humano hay un m¨ªnimo de cinco millones de cristales de magnetita por gramo, y m¨¢s de 100 millones de cristales por gramo para la p¨ªa y dura. Si a esto le a?adimos que los cristales de magnetita se encuentran en el cerebro constituyendo grupos de entre 50 y 100 part¨ªculas, parece evidente concluir que todo cerebro humano est¨¢ caracterizado por unas determinadas propiedades magn¨¦ticas.Previamente a este hallazgo, varios art¨ªculos han propuesto que la radiaci¨®n puede producir variaciones de concentraci¨®n de determinadas sustancias en el organismo, tales como melatonina, serotonina y otros neurotransmisores, o condicionar la formaci¨®n de otras. Como era de esperar, el descubrimiento de la magnetita del cerebro ha hecho que la controversia sobre los efectos generados por la exposici¨®n continuada de los seres vivos a determinados campos el¨¦ctricos, magn¨¦ticos o electromagn¨¦ticos se abriera de nuevo, aunque desde un enfoque distinto. Est¨¢ cient¨ªficamente demostrado que la magnetita es un excelente material absorbente de la radiaci¨®n, sobre todo entre 0,5 y 10 GHz.

Algunos investigadores, como R.M. Macklis, plantean que la existencia de cristales de magnetita en el cerebro humano deber¨ªa ser tenida en cuenta para establecer si la radiaci¨®n electromagn¨¦tica asociada con determinadas l¨ªneas el¨¦ctricas podr¨ªa dar lugar a efectos fisiol¨®gicos con resultados potencialmente peligrosos para la salud. Esto ha llevado, entre otras razones, a que en la Divisi¨®n de Ciencias Aplicadas de Cambridge se dise?ara un radiotel¨¦fono celular de manos libres cuyo equipamiento tecnol¨®gico reduce la pauta de absorci¨®n espec¨ªfica de energ¨ªa electromagn¨¦tica por el cerebro.

Desde otra perspectiva de investigaci¨®n, se sabe, por ejemplo, que existe un sentido magn¨¦tico en varias especies y que la base de este sentido, y su papel determinante en los desplazamientos migratorios, se basa en la existencia de materiales ferri y ferromagn¨¦ticos en el cerebro. Es evidente que las rutas de muchas aves migratorias no se aprenden de los padres, puesto que a menudo las cr¨ªas parten primero. Para explicar un sentido de la direcci¨®n hereditario, se ha sugerido, entre otras hip¨®tesis, una orientaci¨®n seg¨²n el campo magn¨¦tico terrestre. Siguiendo una argumentaci¨®n similar, se ha demostrado en ratones que su sentido magn¨¦tico y su capacidad general de aprendizaje disminuyen cuando se les somete a potentes (e incluso s¨®lo d¨¦biles) campos magn¨¦ticos. Dichas p¨¦rdidas se han explicado por la interacci¨®n del campo magn¨¦tico externo con la magnetita de sus cerebros.

En las abejas

H. Schiff and G. Canal descubrieron la existencia de peque?¨ªsimas part¨ªculas superparamagn¨¦ticas de magnetita localizadas en las vellosidades del abdomen de las abejas, e indicaron que ¨¦stas podr¨ªan poseer una magnetopercepci¨®n que las permitir¨ªa encontrar su fuente de alimentaci¨®n en d¨ªas nublados mediante el seguimiento secuencial de las im¨¢genes asociadas con gradientes magn¨¦ticos.En definitiva, se admite como un hecho probado que -sin entrar en ning¨²n tipo de debate- un campo electromagn¨¦tico externo interacciona, de alguna forma que a¨²n no, es bien conocida, con el patr¨®n electromagn¨¦tico de nuestros cerebros. Sin embargo, queda en el candelero la controversia sobre los posibles efectos y aplicaciones de esta interacci¨®n. Probablemente, como todo nuevo hallazgo, deberemos esperar al menos una d¨¦cada para tener un conocimiento m¨¢s claro de su aut¨¦ntico potencial. De cualquier forma, el descubrimiento de la magnetita del cerebro no s¨®lo ha supuesto un marco com¨²n de investigaci¨®n donde convergen distintas disciplinas cient¨ªficas (medicina, mineralog¨ªa fisica, etc¨¦tera), sino que ha abierto nuevas l¨ªneas para el estudio de los procesos de biomineralizaci¨®n y para comprender mejor determinados tipos de interacciones entre el cerebro humano y el medio que nos rodea.