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| Javier de Felipe. Instituto Cajal. Consejo
Superior de Investigaciones Científicas. Madrid |
29
de mayo de 2003 |
No cabe duda de que el
estudio del cerebro humano y, en particular, de la corteza cerebral,
constituye el gran reto de la ciencia en los próximos siglos. La corteza
cerebral representa nuestra humanidad, es decir, es donde se localizan
aquellas capacidades que distinguen a los humanos de otros mamíferos
(por ejemplo, el lenguaje y la capacidad de abstracción).
Además, su estudio tiene un gran interés sanitario, ya que sus
alteraciones producen graves trastornos neurológicos o psiquiátricos
como la epilepsia, la enfermedad de Alzheimer o la esquizofrenia. Sin
embargo, desconocemos en gran medida su microorganización estructural y
funcional; de este modo, aunque parezca sorprendente, una de las
principales preguntas de la neurociencia es: ¿cuál es el sustrato
neuronal que hace humano a un ser humano? En otras palabras, ¿qué tiene
de especial la corteza cerebral humana y cómo se diferencia de la de
otras especies?, ¿cómo se altera el cerebro y por qué se produce la
esquizofrenia, la enfernedad de Alzheimer o la depresión? Todas estas y
otras muchas preguntas no tienen una respuesta a pesar de los grandes
avances científicos actuales. Los estudios de Cajal iniciados hace más
de cien años han supuesto el punto de arranque para el estudio del
fascinante mundo del cerebro humano.
El examen detallado del sistema nervioso comenzó a mediados del siglo
XIX. Para los científicos de la época anterior a los descubrimientos de
Cajal, la estructura del sistema nervioso era como una maraña de fibras
y células nerviosas prácticamente imposible de analizar. El origen de
las fibras nerviosas era un misterio y se pensaba que surgían de la
sustancia gris, independientemente de las células nerviosas. Las
conexiones que podían existir entre las células nerviosas, la
identificación de los tipos celulares y las posibles funciones de los
distintos elementos que componían el sistema nervioso eran puramente
especulativas. Fue entonces en 1873 cuando apareció el método de Camillo
Golgi (1843-1926), cuya aplicación al estudio del sistema nervioso
supuso un paso fundamental en el análisis de su organización, al
permitir la visualización microscópica de la neurona en su totalidad, es
decir, con todas sus partes: dendritas, cuerpo celular y axón. Además,
en cada preparación histológica, con dicha técnica se teñían sólo un
pequeño número de neuronas, lo que permitió la identificación y
clasificación de los distintos tipos neuronales y, especialmente,
analizar las conexiones intrínsecas o locales de las distintas partes
del sistema nervioso.
Cambio radical
La aparición de Cajal en el mundo de la neurociencia provocó un cambio
radical en el curso de su historia. A diferencia de otros grandes
investigadores, Cajal no hizo únicamente un gran descubrimiento, sino
que realizó numerosas e importantes contribuciones al conocimiento de la
estructura y función del sistema nervioso. Los estudios de Cajal sobre
la microanatomía de virtualmente todo el sistema nervioso central, sus
observaciones sobre la degeneración y regeneración, junto con sus
teorías sobre la función, desarrollo y plasticidad del sistema nervioso
tuvieron un profundo impacto sobre los científicos de su era. Numerosos
investigadores siguieron el ejemplo establecido por Cajal, comprobando y
ampliando sus teorías en prácticamente todos los campos de la
neurociencia. Estos estudios representan las raíces de los
descubrimientos actuales en algunas de las áreas más apasionantes sobre
la estructura y función del cerebro en condiciones normales y
patológicas.
En la carrera científica de Cajal se pueden distinguir tres grandes
periodos. El primero, antes de conocer el método de Golgi, abarca desde
1877 a 1887 en el que realizó una serie de estudios histológicos de
carácter general. El segundo periodo abarca desde 1887 a 1903 y se
caracterizó por una intensa actividad. Durante este periodo, Cajal
aplicó el método de Golgi con gran destreza para describir la
arquitectura celular y desenmarañar los circuitos neuronales de
prácticamente todo el sistema nervioso. Gracias a estos estudios, o
mejor dicho, ya durante los primeros dos o tres años de estos estudios,
los fundamentos de la doctrina neuronal (teoría que establece que las
neuronas son unidades independientes) quedaron fuertemente establecidos.
El tercer periodo abarca desde 1903 hasta su muerte. Esta etapa fue
también muy activa y se caracterizó principalmente por sus estudios
sobre la degeneración y regeneración del sistema nervioso, publicando
una serie de trabajos científicos de extraordinaria importancia. También
durante este periodo son muy notables las modificaciones técnicas y
nuevos métodos neurohistológicos que Cajal desarrolla, así como sus
estudios sobre la estructura de la retina y centros ópticos de los
invertebrados.
Para Cajal y otros científicos de su tiempo, la aplicación del método de
Golgi al estudio del sistema nervioso permitió verificar, sin lugar a
dudas, la doctrina neuronal. Sin embargo, esto no estaba tan claro para
muchos otros ilustres científicos (incluyendo a Golgi) que defendían que
el sistema nervioso era una estructura en donde las células nerviosas se
fusionaban unas con otras a través de sus prolongaciones (dendritas o
axones) formando un retículo o red difusa (teoría reticular). No
obstante, en los tiempos de Cajal la microfotografía no se había
desarrollado todavía y la forma más común de ilustrar las observaciones
era mediante dibujos, lo que daba lugar a cierto escepticismo.
Muchos de los dibujos de Cajal eran considerados por algunos
investigadores como interpretaciones artísticas y no como copias más o
menos exactas de la realidad. Sin embargo, Cajal utilizó sus dotes
artísticas no para interpretar sino para copiar con gran exactitud sus
preparaciones neurohistológicas. Curiosamente, Golgi fue uno de los más
ardientes defensores de la teoría reticular. Así Golgi, en su
conferencia pronunciada cuando recibió el Premio Nobel de Fisiología o
Medicina que compartió con Cajal en 1906, comenzó diciendo: "Parece un
hecho extraño que yo que siempre he sido contrario a la doctrina
neuronal -aunque reconozca que el punto de partida hay que buscarlo en
mis propios estudios-, haya elegido como tema de esta conferencia
justamente la cuestión de la neurona, más aún cuando en estos momentos
se afirma por varias fuentes que esta teoría está en su atardecer".
Cajal se sintió disgustado por la altanera conferencia pronunciada por
Golgi, en la que no sólo evitó mencionar las contribuciones de Cajal,
sino que tampoco las de otros científicos importantes como Forel, His,
Retzius, Waldeyer, Kölliker, Van Gehunchten, Von Lenhossék y Edinger:
"Ni siquiera su compatriota Lugaro había añadido nada interesante a sus
hallazgos de antaño… El noble y discretísimo Retzius estaba consternado;
Holmgren, Henschen y todos los neurólogos e histólogos suecos
contemplaban al orador con estupefacción. Y yo temblaba de impaciencia
al ver que el más elemental respeto a las conveniencias me impedía poner
oportuna y rotunda corrección a tantos [odiosos] errores y a tantos
intencionados olvidos".
Carrera espacial
La genialidad de Cajal consistió en ser un gran observador e intérprete
de las imágenes microscópicas del sistema nerviso. No cabe duda de que
los estudios de Cajal contribuyeron de forma mucho más definitiva que
los de cualquiera de los investigadores de su era a la creación de la
atmósfera científica necesaria para el nacimiento de la neurociencia
moderna. Sus estudios sobre la microorganización del sistema nervioso,
la interpretación magistral de las preparaciones histológicas, y sus
ideas sobre la degeneración, regeneración y plasticidad, han
proporcionado el esqueleto intelectual de nuestros estudios actuales
sobre la estructura y función del cerebro en condiciones normales y
patológicas. De este modo, Santiago Ramón y Cajal merece verdaderamente
ser reconocido por la comunidad científica internacional como el padre
de la neurociencia moderna.
Por estos motivos Cajal recibió un homenaje en 1998 durante el vuelo
espacial de la misión Neurolab de la NASA. Esta ha sido la primera
misión de la NASA especializada en el estudio del sistema nervioso en el
espacio para investigar cómo se adapta el cerebro a la microgravedad. En
la nave viajaron 12 preparaciones histológicas y 9 dibujos de Cajal. Se
espera que los resultados obtenidos tengan una importancia fundamental
para mejorar la capacidad del hombre a adaptarse a la vida en el espacio
y para conocer las posibles alteraciones que ocurren en el cerebro
durante los vuelos espaciales. De este modo, Cajal no sólo representa el
inicio de la neurociencia moderna sino que con él también comienza esta
gran aventura que marca el inicio real de la neurociencia en la era
espacial.
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