David Hubel: "Vemos a través de millones de células muy especializadas del cerebro"

Células que sólo se excitan ante puntos de luz, otras que responden únicamente a rápidos destellos, aun otras que sólo ven líneas con una cierta inclinación. Son las fascinantes células de las vías visuales y la corteza visual del cerebro, que interpretan lo que vemos por los ojos, y el tema de estudio durante más de 20 años del canadiense David H. Hubel, premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1981, que dictó una conferencia en Madrid y habló a EL PAÍS de sus últimos hallazgos en torno a los mecanismos de la visión a través del cerebro.

David Hubel es canadiense y se acerca a los 60 años. Los últimos 25 años los ha dedicado, junto a Torsten Wiesel, con quien compartió el Premio Nobel en 1981, al estudio de las vías y centros visuales, un campo de la neurobiología que intenta comprender cómo funcionan las neuronas en un área específica del sistema nervioso, el subsistema que sirve para la recepción de los estímulos luminosos y la percepción visual. El pasa do lunes inauguró en Madrid, en su primera visita a España, el ciclo sobre la nueva neurobiología que ha organizado la Fundación Juan March.Para Hubel, el español Santiago Ramón y Cajal es el prototipo de héroe científico, una figura que los neurobiólogos admiran. "Hemos procurado seguir su estilo, al dedicamos en profundidad a un solo tema, y no saltar de un lugar a otro". Hubel y Wiesel se han concentrado en la denominada área 17 de la corteza cerebral, en el lóbulo occipital, formada por un número indeterminado de células, entre 10 y 100 millones. En los dos últimos años, su investigación sobre las células que ven el color les ha llevado a un área adyacente, la 18, con la que la primera está conectada. En total se cree que existen 10 regiones en el cerebro relacionadas con la visión.

"El cerebro es todavía un gran desconocido", afirma Hubel "Nuestro trabajo se ha centrado en dos aspectos. Por un lado hemos estudiado con técnicas experimentales -el registro de señales eléctricas como respuesta a estímulos, mediante electrodos implantados en el cerebro de monos y gatos- las células del cerebro relacionadas con la visión. Hemos encontrado que son muy especializadas, cada una de ellas reacciona ante un solo componente del campo visual -direcciones, contornos, incivimientos- Hemos estudiado la relación entre los dos ojos, y hemos podido observar que cada célula de la corteza visual recibe los estímulos procedentes de ambos ojos, pero suele reaccionar más a uno de los dos".

Prevención de la ceguera

Como segundo aspecto, Hubel y Wiesel se han dedicado a estudiar las consecuencias de influencias tempranas en este área del cerebro. "Si se cierran los ojos de un gato o mono recién nacido durante una semana, se observa que el ojo como órgano permanece normal, pero que el cerebro presenta anormalidades en comparación con animales que no han tenido los ojos cerrados desde su nacimiento. Si este mismo experimento se realiza con adultos, no se observa ninguna modificación".Los experimentos de Hubel y Wiesel no han permitido todavía hallar soluciones para todos los casos de ceguera, pero sí han contribuido a su prevención. "Ahora los médicos operan antes a niños con alteraciones visuales, porque saben que pueden conducir a la ceguera, y lo mismo pasa con las cataratas congénitas".

El enigma de la memoria

El soporte fisiológico de los sentimientos, de la memoria, es una de las grandes incógnitas de la neurobiología actual. Hubel reconoce que es un campo en el que se conoce algo, pero falta mucho más por conocer. "Estamos comenzando a entender la memoria unicelular en animales muy simples, como orugas y caracoles. Creo que en los próximos 20 años se llegará a entender la memoria en animales superiores, aunque ya sabemos que hay algunas regiones del cerebro que están relacionadas con la memoria. Hay muchas cosas que ignorarnos, no sabemos cómo se fija en el cerebro el recuerdo de lo que se ve por los ojos, ni siquiera sabemos cómo se reconoce a las personas".Los desórdenes mentales tienen indudablemente, para un neurobiólogo como Hubel, una base química, que ve como la solución futura a aplicar en psiquiatría, una vez que se tenga un mayor conocimiento del tema. El sueño, otro enignia, ha sido estudiado por Hubel desde el punto de vista de los cambios producidos durante el sueño en las células visuales. "El sueño es para el sistema sensorial como una puerta que se cierra, pero todavía no sabemos por qué dominios".

De todos los años de investigación que Hubel tiene tras de sí, lo que más le sorprendió fue la demostracion experimental en 1959, poco después de empezar a estudiar el cerebro con su maestro Kuffler, de cómo algunas células de la corteza visual son sensibles a un orientación determinada de una línea. En su conferencia en la Fundación March, Hubel mostró unas películas que registran en forma de sonidos la respuesta de una célula a los estímulos luminosos que se muestran en la pantalla. Estas películas señalan cómo una célula sólo reacciona ante una barra de luz que tiene una inclinación determinada y se encuentra en un lugar determinado del panorama visual del ojo. El ojo, por su parte, tiene 125 millones de elementos sensibles, bastones y conos, que reciben la información y la transmíten - al cerebro para su procesamiento.

La huella digital

"La corteza cerebral es como la huella digital. Cada individuo la tiene distinta, en función de los estímulos que ha recibido, y en ella se encuentran, alineadas en columnas muy finas, las neuronas que responden a una determinada orientación de la imagen". Ahora, Hubel se dedica a estudiar la percepción del color, mediante técnicas de tinción que le han permitido explorar las conexiones entre diversas áreas de la corteza visual y que le llevan a decir que existen células especializadas en percibir el color, agrupadas en regiones de la corteza visual.

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