1,5 kilos de misterio para comprender la vida

La especie humana es consciente de ser consciente. Eso no es poco. Pero a¨²n hay m¨¢s. Somos conscientes de que la gente alrededor nuestro es consciente de ser consciente. Esta metaconciencia nos distingue del resto de los seres vivos y nos proporciona una cohesi¨®n que se ha sobredimensionado a lo largo de nuestra historia evolutiva, dando lugar a la aparici¨®n de culturas y civilizaciones.

El cerebro nos acerca el mundo exterior y nos trae la realidad envasada en cinco sentidos que se unen para materializar la vida tal como la conocemos. Y todo fluye a lo largo de las neuronas, c¨¦lulas que almacenan, procesan y reparten la informaci¨®n de lo que ocurre fuera y dentro de nuestro organismo. La mente es testigo, en cada uno de nosotros, de un modo absolutamente privado y singular, del curso de la existencia. Y es la mente la que genera respuestas emotivas, sensaciones de placer, alegr¨ªa, miedo u odio. ?O es el cerebro?

Cerebro y mente, la estructura y la funci¨®n, se confunden en la m¨¢s asombrosa y compleja creaci¨®n de la evoluci¨®n biol¨®gica

El cerebro es un ¨®rgano extraordinariamente complejo compuesto de un entramado de miles de millones de neuronas y otras c¨¦lulas auxiliares con billones de conexiones entre s¨ª. Esta organizaci¨®n le permite evaluar las sensaciones procedentes del medio, almacenarlas, integrarlas y elaborar una respuesta de car¨¢cter adecuado para que el individuo pueda hacer frente a las situaciones del d¨ªa a d¨ªa.

Desde la antig¨¹edad se hab¨ªa considerado el cerebro como una masa continua de composici¨®n indefinida que, mediante mecanismos hidr¨¢ulicos, como pensaba Descartes, mandaba informaci¨®n a trav¨¦s de los nervios, considerados como tubos huecos por donde un l¨ªquido transmit¨ªa la presi¨®n mandada por el cerebro. Gracias a Santiago Ram¨®n y Cajal, nuestro investigador universal, se puso de manifiesto, a finales del siglo XIX, que, en realidad, el cerebro est¨¢ constituido, al igual que el resto de los ¨®rganos animales, por multitud de c¨¦lulas, y que los nervios son conglomerados de axones, una de las tres partes principales en las que se dividen las neuronas. Ram¨®n y Cajal comparti¨® con Camilo Golgi el Premio Nobel de Medicina de 1906.

Las mariposas del alma

Las protagonistas indiscutibles del cerebro, y de todo el sistema nervioso, son las neuronas. Se trata de c¨¦lulas especializadas en la recepci¨®n, almacenamiento, integraci¨®n y distribuci¨®n de la informaci¨®n. Su belleza y complejidad anim¨® a Ram¨®n y Cajal a referirse a los aproximadamente 100.000 millones de neuronas que componen el cerebro humano como 'esas mariposas del alma'. Con formas y tama?os de gran variaci¨®n, las neuronas se relacionan entre s¨ª mediante conexiones f¨ªsicas entre sus estructuras de entrada y salida, las dendritas y los axones, mediante conexiones denominadas sinapsis.

Una neurona t¨ªpica del cerebro se conecta con otras 10.000 neuronas, por lo que el n¨²mero de conexiones dentro del cerebro es astron¨®mico. Cada neurona tiene tres partes: el cuerpo neuronal, donde se aloja el n¨²cleo de la c¨¦lula y los restantes org¨¢nulos; el ax¨®n, un filamento de longitud variable -de algunos micr¨®metros hasta metro y medio, como en el caso de los axones que inervan el pie desde la m¨¦dula espinal- que ofrece la v¨ªa de transmisi¨®n por la cual viaja la electricidad que transmite los est¨ªmulos a otras neuronas, y las dendritas, estructuras filamentosas de longitud menor, pero presentes en gran n¨²mero, que reciben est¨ªmulos de los axones de otras neuronas.

Las neuronas motoras estimulan el movimiento de alguna parte del cuerpo, como, por ejemplo, las que inervan los m¨²sculos que mueven los dedos de la mano. Las neuronas sensoriales, por su parte, reciben informaci¨®n a partir de los ¨®rganos de los sentidos (tacto, o¨ªdo, vista, olfato y gusto) y convierten el est¨ªmulo f¨ªsico que llega a las c¨¦lulas especializadas de cada ¨®rgano (c¨¦lulas receptoras) en el est¨ªmulo electroqu¨ªmico t¨ªpico de las neuronas que se transmite hacia las zonas especializadas del cerebro. En la piel, por ejemplo, las c¨¦lulas receptoras son las propias terminaciones nerviosas, mientras que en la vista son c¨¦lulas (conos y bastones) que env¨ªan la informaci¨®n de la impresi¨®n luminosa hacia las terminales de las neuronas sensoriales. Las interneuronas juegan un papel de intermediario entre las neuronas sensoriales y las motoras.

Las c¨¦lulas de la gl¨ªa acompa?an a las neuronas para nutrirlas y aislarlas, junto a otras actividades. Cuando alguien habla coloquialmente de materia gris, se est¨¢ refiriendo a aquellas ¨¢reas del cerebro, principalmente las m¨¢s superficiales, que muestran una gran densidad de cuerpos neuronales y carecen de c¨¦lulas de la gl¨ªa auxiliares, mientras que la materia blanca del cerebro aparece como consecuencia del color blanco de la mielina, la sustancia aislante de los axones.

Corrientes y recuerdos

El cerebro es como un gran circuito electr¨®nico donde los axones y las dendritas hacen las veces del cableado por donde viaja la corriente electroqu¨ªmica. Hay dos motivos clave en el funcionamiento neuronal: la generaci¨®n de corriente mediante potenciales de acci¨®n y la comunicaci¨®n qu¨ªmica entre axones y dendritas mediante la liberaci¨®n de mensajeros qu¨ªmicos denominados neurotransmisores.

La acci¨®n de los neurotransmisores, denominada neuromodulaci¨®n, contribuye a excitar o inhibir a las neuronas con las que hacen contacto. Cada neurona recibe numerosos est¨ªmulos de excitaci¨®n o inhibici¨®n que se suman para determinar si finalmente la corriente pasar¨¢ o no. El bloqueo y el incremento en la acci¨®n de los neurotransmisores provocan estados de conciencia alterados, lo cual es aprovechado por la industria farmac¨¦utica para crear sustancias que interfieran con estos procesos naturales. Los opi¨¢ceos, por ejemplo, poseen estructuras moleculares similares a los neurotransmisores, compitiendo por sus lugares de recepci¨®n.

El cerebro posee un sistema de memoria por el cual la informaci¨®n registrada por los ¨®rganos de los sentidos se almacena y recupera convenientemente. Las neuronas no s¨®lo son los circuitos por los que pasa la corriente. La configuraci¨®n de las conexiones entre dendritas y axones, que cambian con el tiempo a medida que el cerebro recibe est¨ªmulos, es la responsable de almacenar la memoria.

El cerebro, con una masa celular de entre 1,3 y 1,5 kilos de peso medio para las mujeres y los hombres adultos, respectivamente, requiere grandes cantidades de energ¨ªa. A pesar de constituir el 2% del peso del organismo, consume hasta un 20% del ox¨ªgeno y de la glucosa presentes en la sangre, que le llega a trav¨¦s de las arterias cerebrales.

De las m¨²ltiples estructuras del cerebro, la corteza y la neocorteza, una masa plegada con dos hemisferios, el izquierdo y el derecho, presenta un gran desarrollo en el ser humano (ver gr¨¢fico). Es aqu¨ª donde residen los centros de control de la mayor¨ªa de las funciones cognitivas, centros que est¨¢n relacionados por millones de conexiones entre sus neuronas integrantes. Las partes internas del cerebro llevan a cabo funciones m¨¢s b¨¢sicas, relacionadas con la supervivencia del organismo, entre las que se cuenta la memoria.

Adem¨¢s, el cerebro y el sistema hormonal est¨¢n relacionados muy estrechamente. Un ejemplo importante de esta relaci¨®n se manifiesta en la existencia de una gl¨¢ndula hormonal alojada dentro del propio cerebro, denominada pituitaria. Est¨¢ directamente relacionada con el hipot¨¢lamo y constituye el eje hipot¨¢lamo-hipofisiario. Este eje controla todos los procesos vitales del organismo: respiraci¨®n, latidos del coraz¨®n, regulaci¨®n sangu¨ªnea, temperatura corporal. La relaci¨®n entre el hipot¨¢lamo y la gl¨¢ndula pituitaria regula tambi¨¦n muchos de los comportamientos b¨¢sicos, tales como la apetencia sexual, la reacci¨®n frente al fr¨ªo, el miedo, la huida, la sed, el hambre.

No es necesario el cerebro para controlar, por ejemplo, los movimientos de s¨ªstole y di¨¢stole (contracci¨®n y expansi¨®n) del coraz¨®n, ni el movimiento del diafragma para efectuar la respiraci¨®n en los pulmones. Estos movimientos est¨¢n controlados por el sistema nervioso aut¨®nomo, que se comienza a formar durante las primeras fases del desarrollo embrionario y, obviamente, cualquier fallo en ¨¦l provoca efectos catastr¨®ficos.

Como todo ¨®rgano del cuerpo, el cerebro posee una serie de genes espec¨ªficos que est¨¢n relacionados con su forma y funci¨®n. Muchos de estos genes act¨²an tambi¨¦n en otras partes del organismo, mientras que otros son espec¨ªficos para la diferenciaci¨®n de las neuronas y las c¨¦lulas gliales. La b¨²squeda de genes que est¨¦n detr¨¢s de funciones cognitivas superiores, tales como el lenguaje, ha dado como fruto el hallazgo del gen FOXP2, que se ha encontrado en distintos animales con s¨®lo dos bases de diferencia respecto a la forma humana. Este gen est¨¢ mutado en algunos pacientes humanos que muestran grandes dificultadas para usar el lenguaje.

Ya desde los trabajos del ling¨¹ista Noam Chomsky, en los a?os cincuenta, se especulaba con la posibilidad de que el cerebro humano posee una capacidad innata para la gram¨¢tica y el uso del lenguaje. Ahora, la gen¨¦tica comienza a respaldar esta idea con datos concretos. Si bien falta mucho para descifrar la red gen¨¦tica completa que se encuentra detr¨¢s de la emergencia del lenguaje, as¨ª como los procesos de integraci¨®n entre las distintas partes del cerebro que permiten a los humanos manejar el lenguaje simb¨®lico y, a trav¨¦s suyo, erigirse en due?os de su destino.

Cerebro y mente, estructura y funci¨®n, se confunden en la m¨¢s asombrosa y compleja creaci¨®n de la evoluci¨®n biol¨®gica. La mente, que especula acerca de s¨ª misma y acerca de la mente de los dem¨¢s, sigue siendo un misterio para la ciencia que, tarde o temprano, terminar¨¢ por desvelarse. Sin embargo, aunque sepamos qu¨¦ significa la conciencia y qu¨¦ fundamentos biol¨®gicos poseen las emociones, seguiremos elev¨¢ndonos por encima de las leyes de la naturaleza para conmovernos con nuestra singular manera de ver el mundo a trav¨¦s del sentido -tan ¨²nicamente huma-no- de la belleza.