Download Mitos y realidades de las neurociencias

Ciencia y cultura
ciencia y cultura
por Roberto Rova sio
Doctor en Medicina y Biología del Desarrollo, investigador del Conicet
Mitos y realidades
de las neurociencias
E
ciudad x
Encuentro en el ccec
El próximo miércoles 3 de
octubre se desarrollará un
encuentro de neurociencias
titulado “Del pasado y
presente hacia el futuro”, en
la sede del Centro Cultural
España Córdoba (Entre Ríos
40). Empezará a las 18 y
constará de cuatro charlas:
“Origen y primeros pasos de
las neurociencias”, a cargo de
Roberto Rovasio; “Avances
en el conocimiento básico de
las neurociencias”, por
Alfredo Cáceres; “Alcohol
durante el embarazo y la
capacidad de aprendizaje
fetal e infantil”, por Juan
Carlos Molina, y
“Neurociencias y filosofía de
la mente”, por Carolina
Scotto. La entrada es
Un error común: comparar el cerebro con una computadora, cuando son muy distintos.
gratuita.
Los cinco sentidos que son más
E
n la lectura de textos o en el diario coloquio hacemos referencia a nuestros
“cinco sentidos” (vista, oído, gusto, olfato y tacto). En realidad, son muchos más...
y quizás otros por descubrir.
Hay muchas formas de percibir el mundo. La
propiocepción (sentido de posición), la nocicepción (sentido del dolor), el sentido del
equilibrio, de la temperatura corporal, de la
aceleración, del paso del tiempo. Por no ha-
blar de especies cercanas o lejanas, cuyos
sentidos los humanos perdimos o nunca desarrollamos, como la ecolocación (murciélagos y delfines), la visión en el espectro ultravioleta (pájaros e insectos), el registro en la
banda infrarroja (serpientes), el sentido espacial y la recepción del movimiento (ratas,
gatos, focas), de los campos eléctricos (tiburones), de los campos magnéticos (pájaros, tortugas, bacterias), etcétera.
¿Por qué persiste aún este mito? En parte, porque los cinco sentidos “clásicos” y
su funcionamiento estuvieron bajo la lupa desde hace mucho tiempo. Quizá
también por un innato conservadurismo
del ser humano. Es muy probable que si
muchos de los “otros sentidos”, menos
conocidos, no existieran, muchas especies (incluida la humana) hace tiempo se
hubieran extinguido.
El cerebro adulto
no cambia
(y las neuronas no se reproducen
luego del nacimiento)
D
¿usamos un 10 por ciento de nuestra capacidad cerebral? ¿Las neuronas no se reproducen? ¿Nuestro cerebro
funciona como una computadora? Estas y otras leyendas son analizadas y refutadas en esta nota.
l complejo campo de las neurociencias abarca disciplinas
que convergen hacia el mejor
conocimiento de la estructura
y función del sistema nervioso
en su sentido más amplio, desde la anatomía hasta el nivel
submicroscópico, en la salud
y en la enfermedad.
Los enfoques comprenden áreas tan diversas
como la evolución, el desarrollo pre y posnatal,
el envejecimiento, la composición química, los
mecanismos moleculares de sus funciones, la
acción de drogas, las bases del comportamiento, los aspectos psicológicos y los nuevos enfoques sobre teorías del conocimiento, la memoria y el aprendizaje.
Se acepta como nacimiento de las Neurociencias los trabajos de Santiago Ramón y Cajal
(1852-1934). Este pionero decimonónico hizo importantes contribuciones sobre la estructura y
funciones del sistema nervioso a partir de su
gran capacidad para integrar observaciones
realizadas con las únicas herramientas disponibles en su época: preparaciones histológicas
estudiadas con rudimentarios microscopios.
En las últimas décadas, los avances de las
Neurociencias derivan de asociar a las áreas
tradicionales de la biología (anatomía, cito-histología, bioquímica y fisiología), disciplinas
que estudian la biología celular y molecular, genética, física, matemática, estadística, informática, filosofía, neurolingüística, redes neuronales, etcétera. Esta complejidad interdisciplinaria, apenas esbozada es uno de los fundamentos
de la creación del Doctorado en Neurociencias
en nuestra Universidad Nacional de Córdoba en
2010.
Con este panorama académico, se podría esperar que el elevado nivel científico y tecnológico alcanzado en el estudio del cerebro se haya
“derramado” desde los selectos círculos de iniciados hacia una transferencia a la sociedad
global. Pues bien..., todavía estamos lejos de
eso. A poco de conversar con el ciudadano común (y, a veces, hasta con colegas), surgen con
toda naturalidad los mitos y creencias profundamente arraigados. l
12
La inteligencia se
asocia con el tamaño
Pese a esta imagen del cerebro de Homero Simpson, no hay relación comprobada entre tamaño e inteligencia.
C
asi todos los mitos pueden tener una pequeña
base de verdad, pero casi siempre asociada con
una cita errónea, una mala interpretación de datos, o la pura ignorancia de los trabajos científicos. En
este tema, la búsqueda de fundamentos para afirmar
que el “rey de la creación” es el más inteligente de los
seres vivos pasó por varias etapas.
La propuesta del “peso/tamaño absoluto del cerebro”
fue desechada ya que, puestos en una tabla, el cerebro
humano (1.400 gramos), aunque supera al del gorila
(500 gramos) y el macaco (95 gramos), está muy por
debajo del cerebro del elefante (4.200 gramos) o de la
ballena (5.800 gramos).
Cuando se propuso el “tamaño relativo de la corteza
cerebral” como determinante de la capacidad cognitiva, tampoco quedamos muy bien parados porque,
aunque el ser humano encabezó la lista con un porcentual de 75, no nos ubicamos con mucha ventaja del segundo puesto que ocupa el caballo (74 por ciento), ni
del tercer lugar ostentado por nuestro primo el chimpancé (73 por ciento).
Ni estas, ni otras mediciones propuestas, favorecieron
la idea de que el mayor tamaño del órgano cerebral se
relaciona con una ventaja cognitiva. Este panorama se
empezó a aclarar cuando, en una época sorprendentemente reciente, se realizó la primera determinación
directa del número de células cerebrales.
Las tablas que resumen estos estudios comparativos
nos muestran que el cerebro del ser humano posee
86 billones de neuronas, el gorila 33, el elefante 23, la
ballena 21, el macaco 6 y la marmota un billón de
neuronas.
Otro dato importante es que la proporción de células
no-neuronales (glía) de la corteza cerebral es significativamente mayor que la de neuronas, y que en todo el
cerebro estas células no-neuronales igualan el número
absoluto de neuronas.
Sin embargo, el dato más relevante, sorprendente y difícil de imaginar, es que el número de contactos (sinapsis) entre neuronas es de aproximadamente 100 billones, considerando que cada neurona de muchas regiones del cerebro o cerebelo hace contacto con otras 10
mil neuronas diferentes.
En los últimos años, gracias al aporte del premio
nobel Gerald Edelman también se acumularon evidencias que fundamentan la “selección natural” a nivel neuronal.
Se sabe que normalmente el ser humano sufre una primera gran pérdida de neuronas hacia los dos años de
edad, etapa en la cual se produce la estabilización de
grupos neuronales “bien conectados”, así como la
muerte de cientos (¿miles?) de neuronas que forman
parte de un “cableado” incorrecto.
No nos asustemos, nuestro cuerpo tiene mecanismos
para hacer esos ajustes... A la pérdida normal de neuronas ha sido atribuida la falta de memoria de los primeros años de vida del ser humano.
Volviendo a considerar el título de esta sección, y admitiendo que es necesario que aún corra mucha agua
bajo el puente, hoy podríamos reconocer que estamos más cerca de intentar explicar la asociación entre las características básicas del cerebro y los procesos cognitivos.
Como en casi todos los sistemas complejos, no se podrían atribuir las funciones intelectuales a un área determinada del cerebro, como se pensó durante mucho
tiempo. Tampoco se sostienen las propuestas de bases
intangibles o puramente culturales de estos procesos.
En una estrecha síntesis de factores cerebrales involucrados en procesos cognitivos, podemos mencionar el
número absoluto de células cerebrales, así como el número de contactos intercelulares (sinapsis) y la precisión de las conexiones entre neuronas.
Estos parámetros son modulados por el aporte adecuado de una gran familia de moléculas llamadas factores tróficos. Además, se sabe que la neurogénesis se
inicia en la etapa embrionaria y continúa luego del nacimiento.
Las propiedades citadas, tomadas globalmente, definen la plasticidad del cerebro, que le permite remodelarse en respuesta a diversos estímulos. Y en la base
del control de todo este sistema encontramos la regulación genética y epigenética, todavía escasamente
conocida.
os mitos asociados al precio de uno.
Y aquí también vale el análisis de su
historia. Hacia fines del siglo XIX, la
microanatomía esbozó los lineamientos de
la estructura del cerebro. Luego se agregaron las disciplinas quimio-fisio-farmacológicas, que establecieron las funciones asociadas a diferentes áreas y definieron las
principales vías de conexión entre las regiones del cerebro. Varias generaciones estudiaron en los mismos libros de neurología porque durante años no se produjeron
innovaciones significativas.
Recién en las últimas décadas, los avances
tecnológicos y los enfoques interdisciplinarios hicieron aportes importantes y novedosos sobre temas fundamentales que
contradicen este mito.
Uno de ellos es el concepto de redes neuronales, resultante de la capacidad de conexión (sintonía) fina entre millones de
neuronas y el desarrollo de un número de
contactos astronómicamente grande.
Otra innovación fue la idea de la plasticidad neuronal (cerebral), que permite
cambios espacio-temporales adaptativos, no sólo durante el desarrollo embrionario sino también en la etapa adulta, como respuesta a diversos estímulos endógenos y exógenos.
Estos hallazgos explican, por ejemplo, que
en una persona ciega, las áreas del cerebro
asociadas a la visión comiencen a procesar
el sonido, o que en una persona que aprende a tocar el violín, o a leer Braille, se produce un re-cableado del área de su cerebro
que controla los movimientos finos.
Hasta no hace mucho tiempo, los profesores de Biología recitaban: “las neuronas no
se reproducen”, “se nace con un número de
neuronas, que luego de un tiempo empiezan a morirse”.
Incluso llega a decirse “las pérdidas de
neuronas son irrecuperables”, con la obvia
idea de que las neuronas muertas no pueden resucitar.
Pero hoy sabemos que, en muchos casos,
las neuronas muertas pueden ser reemplazadas por nuevas neuronas. Y este concepto, que anula un dogma largamente sostenido, se lo debemos a un científico argentino, Fernando Nottebhom (1940), quien
trabajando en la Rockefeller University
La actividad neuronal, según una
obra de arte digital.
(Estados Unidos), comenzó a investigar las
células del “centro cerebral del canto” en
canarios que sólo cantan en una época
del año.
Este neurocientífico dudaba de que esas
neuronas “se durmieran” durante meses y
luego “se despertaran” con el cambio de
estación.
Así descubrió que esas células cerebrales
se morían, y en la estación siguiente nuevas células del cerebro, que se habían
mantenido en estado indiferenciado desde
la etapa embrionaria, se reproducían y empezaban a funcionar regulando el canto
del canario, de la misma forma que lo hacían las que habían muerto en la temporada anterior.
Estas células indiferenciadas que se reproducen en el cerebro en respuesta a señales
climáticas exteriores, son conocidas actualmente como “células madre” (o stem
cells).
Luego de ese enorme descubrimiento, fueron identificados otros sitios del cerebro en
donde normalmente se produce reproducción o proliferación de neuronas en la etapa adulta, tales como el hipocampo y el
bulbo olfatorio.
Este tema de investigación en neurociencias es uno de los más significativos en la
actualidad global, ya que se espera lograr
sistemas para prevenir o tratar enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson
o el Alzheimer, entre otras.
ciudad x
13