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Santiago Ramón y Cajal, el hombre que dibujó los secretos del cerebro

De izquierda a derecha: un diagrama que sugiere cómo podrían los ojos transmitir un cuadro unificado de la realidad al cerebro, una neurona de Purkinje del cerebelo humano y un diagrama que muestra el flujo de información a través del hipocampo.
De izquierda a derecha: un diagrama que sugiere cómo podrían los ojos transmitir un cuadro unificado de la realidad al cerebro, una neurona de Purkinje del cerebelo humano y un diagrama que muestra el flujo de información a través del hipocampo.

En la actualidad, hay microscopios tan poderosos que pueden tomar una fotografía del espacio que hay entre las células cerebrales, el cual es miles de veces más pequeño que el ancho de un cabello humano. Incluso pueden revelar los diminutos sacos que tienen pepitas de información más minúsculas que cruzan ese hueco para formar recuerdos. En imágenes instantáneas y coloridas hechas posibles por un imán gigante, podemos ver la actividad de cerca de 100 mil millones de células cerebrales que se comunican.

Décadas antes de que existiera esta tecnología, un hombre que se encorvaba sobre un microscopio en España a principios del siglo XX estaba elaborando hipótesis proféticas acerca de cómo funciona el cerebro. En ese entonces, William James todavía estaba desarrollando la psicología como una ciencia y sir Charles Scott Sherrington estaba definiendo nuestro sistema nervioso integral.

Se trata de Santiago Ramón y Cajal, un artista, fotógrafo, doctor, fisicoculturista, científico, jugador de ajedrez y editor. También fue el padre de la neurociencia moderna.

“Es uno de esos tipos que fue decididamente tan influyente como Pasteur o Darwin en el siglo XIX”, dijo Larry Swanson, un neurobiólogo de la Universidad de Carolina del Sur que contribuyó al libro The Beautiful Brain: The Drawings of Santiago Ramón y Cajal con una sección biográfica. “Es más difícil de explicar para el público en general, lo cual quizá es la causa de que no sea tan famoso”.

El mes pasado, el Museo de Arte Weisman en Mineápolis abrió una exposición itinerante que es la primera dedicada exclusivamente al trabajo de Ramón y Cajal. Hará paradas en Mineápolis; Vancouver; la ciudad de Nueva York; Cambridge, Massachusetts, y Chapel Hill, Carolina del Norte, hasta abril de 2019.

Ramón y Cajal comenzó su trabajo a partir de un interés en las artes visuales y la fotografía: incluso inventó un método para hacer fotos a color. Sin embargo, su padre lo forzó a ingresar a la escuela de medicina. Sin sus antecedentes artísticos, quizá su trabajo no habría tenido tanto impacto, dijo el Dr. Swanson.

“Es bastante raro que un científico sea un verdadero artista al mismo tiempo y que ilustre todo su trabajo de manera brillante”, dijo el Dr. Swanson. “Parece haber un resurgimiento real del interés por la interacción entre la ciencia y el arte, y creo que Ramón y Cajal puede ser un icono en ese terreno”.

Las imágenes contenidas en The Beautiful Brain ilustran lo que Ramón y Cajal ayudó a descubrir sobre el cerebro y el sistema nervioso, y por qué sus investigaciones tuvieron tal efecto en el campo de la neurociencia.

Ramón y Cajal quería saber algo que nadie comprendía realmente: ¿cómo viajaba un impulso neuronal a través del cerebro? Tenía que depender de sus observaciones y su razonamiento para contestar esta pregunta.

Células piramidales con tinción de Golgi por Ramón y Cajal
Células piramidales con tinción de Golgi por Ramón y Cajal

La vida de Ramón y Cajal cambió en Madrid en 1887, cuando otro científico español le mostró la tinción de Golgi, una reacción química que coloreaba células cerebrales aleatorias. Este método, desarrollado por el científico italiano Camillo Golgi, permitía ver los detalles de una neurona completa sin la interferencia de sus vecinas. Ramón y Cajal refinó la técnica de Golgi y, con los detalles obtenidos de las imágenes más nítidas, revolucionó la neurociencia.

En 1906 él y Golgi compartieron el Premio Nobel. Antes de ello, Ramón y Cajal escribió su doctrina de la neurona: la teoría de que las neuronas eran células cerebrales individuales, lo cual hizo que se diera cuenta de cómo estas células cerebrales individuales envían y reciben información; eso constituye la base de la neurociencia moderna.

La teoría de Ramón y Cajal describía cómo fluía la información por el cerebro. Las neuronas eran unidades individuales que se comunicaban unas con otras de manera direccional a través del espacio entre ellas, al mandar información desde unos largos apéndices llamados axones hacia las dendritas ramificadas.

Ilustraciones de Ramón y Cajal de dos teorías contrastantes sobre la composición cerebral: la teoría reticular, a la izquierda, y la doctrina de la neurona que él propuso.
Ilustraciones de Ramón y Cajal de dos teorías contrastantes sobre la composición cerebral: la teoría reticular, a la izquierda, y la doctrina de la neurona que él propuso.

No podía ver los huecos entre neuronas en su microscopio, pero los llamó sinapsis, y dijo que si pensamos, aprendemos y creamos recuerdos en el cerebro, entonces ese espacio pequeñísimo era muy probablemente la ubicación del lugar donde lo hacemos. Esto desafió la creencia de ese entonces de que la información se dispersaba en todas direcciones sobre una red neuronal.

La aceptación de la teoría fue posible gracias al refinamiento que hizo Ramón y Cajal de la tinción de Golgi y la persistencia con la que compartió sus ideas con otros. En 1889, Ramón y Cajal llevó sus láminas y diapositivas a un congreso científico en Alemania. “Monta el microscopio con el portaobjetos y empuja a los grandes científicos de entonces para que vean, diciéndoles: ‘Miren, vean lo que puedo observar’”, dijo Janet Dubinsky, neurocientífica de la Universidad de Minnesota y quien escribió un capítulo de The Beautiful Brain. “¿Ahora ya creen que lo que digo acerca de que las neuronas son células individuales es cierto?”.

Albert von Kölliker, un influyente científico alemán, se sorprendió y comenzó a traducir el trabajo de Ramón y Cajal, mayoritariamente en español, al alemán. A partir de allí comenzó a extenderse la doctrina de la neurona, con lo que se remplazó la teoría reticular que entonces prevalecía. Sin embargo, Ramón y Cajal murió antes de que su teoría se comprobara.

Tal vez una de las imágenes más icónicas de Ramón y Cajal es esta neurona piramidal de la corteza cerebral, la parte exterior del cerebro que procesa nuestros sentidos, controla la actividad motriz y nos ayuda a realizar funciones cerebrales superiores, como tomar decisiones. Algunas de estas neuronas son tan grandes que no se necesita un microscopio para verlas, a diferencia de la mayoría de las otras células cerebrales.

Neurona piramidal
Neurona piramidal
Células de Prrkinje
Células de Prrkinje

Ramón y Cajal estudió las neuronas de Purkinje con fervor e ilustró su estructura arbórea en gran detalle, como en esta del cerebelo. Los axones, como el indicado con una “a” en el dibujo, pueden viajar grandes distancias en el organismo, algunos de ellos desde la médula espinal hasta los dedos de los pies, dijo la Dra. Dubinsky acerca de los desarrollos contemporáneos de su trabajo. Ramón y Cajal les siguió la pista a los axones tanto como pudo, dijo la doctora.

CÉLULA GLIAL

CÉLULA GLIAL

Unos cuantos dibujos suyos tienen características que se asemejan al trabajo de otros artistas. En algunos, parece que Vincent van Gogh ejerció influencia. En el dibujo de las células gliales en la corteza cerebral de un hombre con parálisis, los tres núcleos (o nucléolos) en la esquina superior izquierda se parecen a El grito, de Edvard Munch.

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Además de mostrar cómo fluye la información a través del cerebro, Ramón y Cajal señaló cómo se mueve por todo el cuerpo, permitiendo a los humanos hacer cosas como vomitar y toser. Cuando vomitamos, el irritado estómago manda una señal al nervio vago en el cerebro y luego a la médula espinal, que estimula a las neuronas que nos hacen contraer el estómago y tener arcadas. De manera similar, un cosquilleo en la parte posterior de tu garganta puede hacerte toser: la laringe manda una señal al nervio vago, luego al bulbo raquídeo y a la médula espinal, donde las neuronas envían la señal a los músculos de nuestro pecho y abdomen para que se contraigan.

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Esta imagen es una reconstrucción de una dendrita (en rojo) y sus axones (de varios colores) en la parte externa del cerebro de un ratón. La dendrita tiene pequeñas espinas protuberantes que se pegan hacia afuera y reciben mensajes químicos que pasan desde el axón de otra neurona a través de la sinapsis, el espacio entre ellas, a través de los pequeños sacos blancos llamados vesículas. Hoy sabemos que las sinapsis tienen plasticidad; eso significa que pueden fortalecerse o debilitarse con el uso o la falta de este. Es lo que nos permite pensar y aprender.

También es lo que Ramón y Cajal describió en su doctrina de la neurona.

“Las personas por lo regular comienzan los seminarios con fotos de los dibujos que hizo Ramón y Cajal porque lo que han añadido queda justo donde Ramón y Cajal pensaba que debía estar”, dijo la Dra. Dubinsky. “Lo que hizo es pertinente hasta el día de hoy”.

FUENTE: THE NEW YORK TIMES

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