El siglo del cerebro

Parece claro que el siglo XXI ser¨¢ el del florecimiento de las neurociencias. Se espera que en los pr¨®ximos 100 a?os se revele una buena parte de los misterios del cerebro y sus casi inconcebibles implicaciones para la comprensi¨®n de la esencia humana. Algunos aventuran incluso que los datos que se esconden en las redes neuronales har¨¢n explotar los cimientos de la sociedad tal como la conocemos, y la capacidad cognitiva ya no ser¨¢ un obst¨¢culo porque habr¨¢ herramientas que aumenten su potencia. Y al volver la mirada atr¨¢s se descubre que semejante panorama ha salido del cerebro de un investigador espa?ol, quien, en contra de las ideas imperantes en su ¨¦poca, sent¨® las bases de la neurociencia moderna. Hace 100 a?os, Santiago Ram¨®n y Cajal recibi¨® el Premio Nobel de Medicina por sus descubrimientos sobre el sistema nervioso central. Descubrimientos cargados de una fuerte dosis de intuici¨®n porque, mirando a trav¨¦s de un sencillo microscopio y observando simplemente estructuras, elabor¨® teor¨ªas sobre el funcionamiento del cerebro que s¨®lo pudieron ser confirmadas experimentalmente gracias a la llegada del microscopio electr¨®nico en los a?os cincuenta, cuando hac¨ªa 20 que el cient¨ªfico hab¨ªa muerto. "Lo que diferenci¨® a Ram¨®n y Cajal de los dem¨¢s cient¨ªficos es que ve¨ªa las cosas de otra manera y las interpretaba de forma distinta", asegura Javier de Felipe, investigador del Instituto Cajal (CSIC) en Madrid y autor de numerosos escritos sobre la obra del Nobel. Y lo que es a¨²n m¨¢s sorprendente: 100 a?os despu¨¦s, sus hallazgos y sus teor¨ªas siguen estando vigentes y siendo una referencia para sus herederos cient¨ªficos. Algo particularmente llamativo si se tiene en cuenta lo r¨¢pido que caduca la ciencia.

Ram¨®n y Cajal sab¨ªa ver las cosas e interpretarlas de otra manera

La clave fue descubrir el 'hueco' donde se cocina el pensamiento

La realidad es lo que nuestro cerebro interpreta que es real

Ram¨®n y Cajal iba para pintor, pero se top¨® con la oposici¨®n de su padre, que estaba decidido a convertir a sus dos hijos varones en m¨¦dicos. Sin embargo, hay quienes piensan que sus inclinaciones pict¨®ricas fueron en buena medida el ¨¢nima de su carrera cient¨ªfica. Primero se extasi¨® ante la belleza de las primeras im¨¢genes al microscopio que le ense?¨® su director de tesis. "Despu¨¦s, cuando Luis Simarro, en aquel momento un conocido psiquiatra y neur¨®logo, le ense?¨® preparaciones de tejido cerebral que hab¨ªa tra¨ªdo de sus viajes por el extranjero, Cajal se qued¨® fascinado por la cantidad de formas diferentes de las c¨¦lulas nerviosas", explica Juan de Carlos, investigador del Instituto Cajal y autor de Los Ram¨®n y Cajal, una familia aragonesa.

Aquellas preparaciones ten¨ªan algo especial, algo que qued¨® unido para siempre al destino del neurocient¨ªfico espa?ol por varios motivos. Las muestras de cerebro, tan n¨ªtidas como un dibujo a tinta china, seg¨²n describi¨® el propio Cajal, estaban te?idas con un nuevo m¨¦todo a base de sales de plata descubierto 14 a?os antes por "el sabio de Pav¨ªa". El sabio en cuesti¨®n era Camillo Golgi, un investigador italiano que con el tiempo result¨® ser un enemigo cient¨ªfico del espa?ol por defender tesis contrarias sobre el funcionamiento del sistema nervioso. Adem¨¢s, por uno de esos gui?os del destino, los dos sabios tuvieron que compartir el Nobel.

Desde el momento en que descubri¨® la tinci¨®n de Golgi, Cajal se lanz¨® al estudio, modific¨® el m¨¦todo del italiano para lograr mejores im¨¢genes y observ¨® al microscopio innumerables muestras de tejido cerebral de todo animal que ca¨ªa en sus manos, y tambi¨¦n de fetos humanos. Su pasi¨®n por el arte sigui¨® presente, porque el dibujo era la ¨²nica forma de plasmar las caprichosas formas de las c¨¦lulas nerviosas que descubr¨ªa bajo la lente de su microscopio. Sin embargo, la aut¨¦ntica revoluci¨®n de Cajal no fue la descripci¨®n de un gran n¨²mero de estructuras del sistema nervioso. Si los neurocient¨ªficos lo permiten, su aportaci¨®n fundamental se podr¨ªa resumir, de una forma sencilla, como el descubrimiento de un hueco. Pero, eso s¨ª, un hueco donde se cocinan procesos que van desde la pura supervivencia hasta la creaci¨®n de la m¨¢s sublime obra de arte o del m¨¢s complejo de los teoremas matem¨¢ticos. "T¨² eres tus sinapsis, ellas son quien t¨² eres", escrib¨ªa Joseph LeDoux, investigador de la Universidad de Nueva York. Sinapsis es el nombre que a?os m¨¢s tarde se asign¨® al espacio que existe entre dos neuronas, el mencionado hueco.

Hasta la irrupci¨®n del investigador espa?ol en el panorama cient¨ªfico mundial se cre¨ªa que las neuronas estaban unidas unas a otras formando una especie de malla o de ret¨ªcula. Cuando, en 1889, Cajal present¨® ante sus colegas sus observaciones y la idea de que eran c¨¦lulas independientes, se crearon dos grupos rivales: los defensores de la teor¨ªa reticular y los que apoyaban la teor¨ªa neuronal. ?Y qui¨¦n fue el m¨¢s ferviente defensor de la primera? Efectivamente, Golgi, que llev¨® el debate hasta la Academia Sueca de las Ciencias defendiendo su postura en el discurso de la ceremonia de entrega del Nobel. Como no pod¨ªa ser de otro modo, el cient¨ªfico espa?ol explic¨® la tesis contraria.

Las aportaciones de Ram¨®n y Cajal abrieron una puerta con vistas a un universo de posibilidades. Sus herederos cient¨ªficos se han lanzado a trav¨¦s de ella armados de avances tecnol¨®gicos que les han permitido adentrarse en terrenos que s¨®lo eran una fantas¨ªa para su predecesor. Los genes que se activan en el desarrollo del cerebro, las mol¨¦culas que intervienen en la transmisi¨®n del impulso nervioso o la influencia del entorno en la creaci¨®n de conexiones s¨®lo pod¨ªan ser para Cajal im¨¢genes de un sue?o. Los neurocient¨ªficos espa?oles con los que ha hablado EPS coinciden en que la huella y el esp¨ªritu de Cajal est¨¢n todav¨ªa muy presentes. Algo que, en su opini¨®n, se deja sentir en el extraordinario potencial investigador del pa¨ªs, que s¨®lo parece estar amenazado por cierta rigidez administrativa tanto a la hora de asignar recursos econ¨®micos como de dar libertad a los investigadores para la gesti¨®n. "Los cient¨ªficos, en la ¨¦poca de Cajal, eran m¨¢s libres; hoy estamos m¨¢s condicionados porque cada vez dependemos m¨¢s de la financiaci¨®n. Ahora es m¨¢s dif¨ªcil apostar por una idea arriesgada porque est¨¢ en juego el apoyo econ¨®mico que recibes", admite ?scar Mar¨ªn, del Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC).

El futuro es tan rico como incierto. "Lo ¨²nico que sabemos es lo que el sistema nervioso tiene que percibir, pero desconocemos en qu¨¦ transforma las percepciones y con qu¨¦ c¨®digo lo hace", explica Alberto Ferr¨²s, codirector del Instituto Cajal. Colores, formas y sonidos que captamos del entorno a trav¨¦s de los sentidos llegan a los centros cerebrales, donde las neuronas especializadas se encargan de procesarlos para, a partir de esas informaciones independientes, crear una imagen coherente y provocar un comportamiento. Parece sencillo, pero se desconoce el lenguaje que une el mundo exterior con el procesador que se esconde en el cr¨¢neo. ?De qu¨¦ forma la longitud de onda que define el rojo llega a la corteza visual y el cerebro interpreta que es ese color? Y eso no es todo, porque al mismo tiempo llegan formas y olores que dentro del cr¨¢neo se combinan para construir una flor. La inc¨®gnita crece a medida que se asciende por el ¨¢rbol evolutivo.

"Hemos avanzado mucho en el siste- ma nervioso, pero muy poco en el cerebro humano", opina De Felipe. Sin ir m¨¢s lejos, a¨²n no se sabe qu¨¦ nos hace humanos. Todos los mam¨ªferos tienen corteza cerebral, la capa m¨¢s externa, en la que residen las funciones superiores, pero ?por qu¨¦ el humano es el ¨²nico primate con verbo o con la capacidad para crear sistemas filos¨®ficos? Por el momento se mantiene el debate entre los que piensan que la humanidad es una cuesti¨®n de cantidad -un mayor n¨²mero de circuitos, pero los mismos que en el resto de los animales- y los que sostienen que, aparte de m¨¢s de lo mismo, durante la evoluci¨®n han aparecido elementos nuevos que todav¨ªa se desconocen y que confieren una potencia extraordinaria a la sustancia gris de los sapiens.

Una prueba m¨¢s de la incertidumbre del porvenir es que incluso en la comunidad cient¨ªfica hay diferencias a la hora de vaticinar lo que ser¨¢ el reci¨¦n comenzado siglo. Una parte de los exploradores neuronales se muestra moderadamente optimista y se conformar¨ªa con lograr descodificar los mecanismos cerebrales del rat¨®n -"todav¨ªa estamos en el principio", afirma Jos¨¦ Mar¨ªa Delgado, director de la divisi¨®n de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide, de Sevilla-. Algunos de sus colegas, sin embargo, aspiran a encontrar la teor¨ªa general del cerebro -supondr¨ªa "una revoluci¨®n mayor que la que supuso encontrar el c¨®digo gen¨¦tico", seg¨²n Ferr¨²s-. De lograrlo, se tendr¨ªa en la mano el traductor que convierte el mundo exterior al lenguaje del interior. Pero las aspiraciones no se quedan ah¨ª; hay quienes incluso contemplan la posibilidad de llegar a comprender c¨®mo se produce la conciencia. Sobre esto, Carmen Cavada, catedr¨¢tica de Anatom¨ªa de la Aut¨®noma de Madrid, considera: "La complejidad de nuestro cerebro desborda nuestra capacidad para hacer predicciones sobre su funcionamiento". En opini¨®n de Mar¨ªn, para que la revoluci¨®n neurocient¨ªfica se materialice realmente en el pr¨®ximo siglo "es necesario un cambio importante en la mentalidad". "Algo similar a lo que Cajal impuso en su ¨¦poca: un enfoque m¨¢s original, m¨¢s arriesgado".

?Y cu¨¢l ser¨¢ el impacto social que vaticinan los expertos? Una vez m¨¢s, lo obvio se encuentra en el terreno de la medicina. Una parte importante de los proyectos y de los datos que se generan en los laboratorios de neurobiolog¨ªa de todo el mundo van dirigidos a comprender las alteraciones moleculares que provocan patolog¨ªas como el alzheimer, el parkinson o la esquizofrenia. Sin embargo, Delgado quiere ir a¨²n m¨¢s lejos. Desde la Sociedad Espa?ola de Neurociencias, de la que es presidente, han llamado la atenci¨®n de las autoridades sanitarias para que la financiaci¨®n p¨²blica cubra realmente el amplio espectro de la neurociencia y no se limite a unas cuantas enfermedades. "Hemos enviado un escrito demostrando que uno de los trastornos del sistema nervioso m¨¢s costosos es la neurosis. Aunque se ha eliminado como enfermedad, las consultas est¨¢n llenas de pacientes con problemas f¨ªsicos de diferentes tipos que reciben tratamientos quir¨²rgicos u otro tipo de intervenci¨®n, pero cuya base es un trastorno emocional que se podr¨ªa abordar de otra manera". Parece una opini¨®n generalizada entre los estudiosos del cerebro que psiquiatr¨ªa, psicolog¨ªa y neurobiolog¨ªa se convertir¨¢n en una sola disciplina en el futuro.

Muchos datos ya est¨¢n sobre la mesa, y los investigadores creen que es el momento de que comiencen a aplicarse en la vida diaria. Existen suficientes pruebas que demuestran que la educaci¨®n y el entorno emocional esculpen el cerebro y modifican su forma de procesar la informaci¨®n. "Se sabe que es fundamental para tener un cerebro sano, igual que se sabe que fumar produce da?os; por eso deber¨ªan ser objetivos prioritarios en la pol¨ªtica", afirma De Felipe. Un dato puramente anat¨®mico para reflexionar sobre la cuesti¨®n: un humano nace con un cerebro de 350 gramos y en la edad adulta alcanza los 1.400. Las transformaciones pueden ser radicales, incluso inconcebibles para la mayor¨ªa. Seg¨²n Ferr¨²s, "el sistema judicial deber¨ªa escuchar a los neurobi¨®logos". En estos momentos, el concepto de libertad, o, si se quiere, de libre albedr¨ªo, ya est¨¢ en entredicho en los laboratorios de todo el mundo. Todo parece indicar que el cerebro se activa antes incluso de que decidamos hacer algo. Exactamente 80 milisegundos antes de ejercer lo que se consideran actos libres, las redes neuronales ya se han puesto en marcha. ?Qui¨¦n decide? "Hay que evaluar muy bien lo que quiere decir hacer algo en plenas facultades y libremente. Los datos invitan a pensar que no existe tal cosa", asegura Ferr¨²s. "Somos conscientes s¨®lo de una peque?a parte de lo que ocurre en nuestro cerebro, y no hay por qu¨¦ suponer que el cerebro es s¨®lo el que es consciente".

Curiosamente, parece que el c¨ªrculo se cierra porque Cajal comparti¨® ¨¦poca con el padre del psicoan¨¢lisis y sus teor¨ªas sobre la fuerte influencia del subconsciente en el comportamiento. De hecho, este mismo a?o, Austria conmemora el 150? aniversario del nacimiento de Sigmund Freud. Mientras que Cajal trataba de desentra?ar los misterios del cerebro escudri?ando sus caprichosas estructuras e imaginando c¨®mo se transmit¨ªa la informaci¨®n por el entramado neuronal, Freud intentaba descifrar los rincones ocultos de la mente descodificando, entre otras cosas, sus productos. Y llegado el siglo XXI, los neurocient¨ªficos amalgaman las dos tendencias: abordan las preguntas de Freud con las herramientas heredadas de Cajal.

Continuando con el impacto de las neurociencias en la forma de entender el mundo, se llega al punto de convergencia con una teor¨ªa tambi¨¦n centenaria, la f¨ªsica cu¨¢ntica, y con el concepto de realidad. "El mundo externo es la interpretaci¨®n de nuestro cerebro", as¨ª de claro lo explica De Felipe. Las ilusiones ¨®pticas son un sencillo ejemplo de ello, pero no es el ¨²nico. Recientemente se ha publicado un estudio que demuestra que una determinada expectativa modifica el gusto que se percibe; es decir, que el sabor de un alimento o de una bebida var¨ªa en funci¨®n de lo que se tiene en la cabeza previamente. Tambi¨¦n se especula que el lenguaje condiciona lo que vemos, percibimos las cosas o los matices para los que tenemos una palabra.

No s¨®lo eso. Habitualmente, el cerebro rellena los espacios en los que no hay informaci¨®n sensorial haci¨¦ndonos creer que vivimos en un continuo. Cuando parpadeamos o volvemos r¨¢pidamente la cabeza, el ojo no es tan r¨¢pido como para captar las im¨¢genes, es decir, que hay un blanco. Sin embargo, no lo percibimos porque el cerebro completa la escena seg¨²n su l¨®gica. "Pone la realidad en las mejores condiciones para que creamos que es real, pero tiene mucho de invenci¨®n", asegura Delgado. Curiosamente, la f¨ªsica cu¨¢ntica postula que existen infinidad de realidades, y la intervenci¨®n de un observador hace que una de ellas se materialice convirti¨¦ndose en la realidad. Quiz¨¢ en un futuro no muy lejano se est¨¦ hablando de una teor¨ªa neurocu¨¢ntica o de f¨ªsica neuronal. El camino se intuye fascinante.