Los neurocientíficos inician el asalto al cerebro

Los neurocientíficos no tienen todavía una teoría que explique cómo funciona el cerebro, algo así como la relatividad en la física o la evolución darwinista de la biología. Tampoco creen todos los expertos que sea posible llegar a una fórmula simple y completa como la célebre fórmula de Einstein E=MC2, algo que pueda escribirse en una camiseta y que proclame: esto es la mente."El cerebro es el secreto mejor guardado de la naturaleza", dice Eric Kandel, de la Universidad de Columbia (EE UU). Él cree que es imposible llegar a una fórmula general de validez global, para todas las operaciones cerebrales. Otros colegas suyos no descartan la posibilidad de que algún día se logre, pero todos coinciden en que plantearse esto hoy es casi filosofía, como la misma cuestión de si una máquina puede comprenderse a sí misma. A lo mejor, los hombres tendrán que recurrir a la ayuda de máquinas construidas por ellos mismos para entender lo que para los neurocientíficos es la máquina más compleja que se conoce en el universo.

De momento, dicen, están palpando un animal grande y. unos describen perfectamente una pata, otros una protuberancia nasal ..., pero todavía no. saben cómo es el elefante. De la mano de la biología molecular están entendiendo la misión de los genes en los mecanismos de la memoria, o los procesos químicos exactos implicados en la asociación y el recuerdo. Quienes prefieren considerar la actuación conjunta de millones de células están descifrando el complejo sistema de señales que. el cerebro emplea, por ejemplo, para ver.

Unos 50 científicos se reunieron la semana palada, en Madrid, en el seminario internacional Mecanismos celulares y moleculares en el comportamiento, organizado en la Fundación Juan March. Hablaron de caracoles, de moscas, de ratas, de peces... como mucho de perros y de gatos, y algunos se aventuraron a referirse al cerebro humano.El perro de Pávlov

Los científicos han avanzado mucho en los últimos años y saben ya qué hacen algunas moléculas en las neuronas de una mosca o un caracol cuando estas criaturas aprenden una relación sencilla, como asociar un olor a un choque eléctrico. Daniel Alkon, de los Institutos Nacionales de Salud (EE UU), ha explicado en la reunión de Madrid qué cambios se producían en las células del cerebro del perro de Pávlov cuando aprendió a relacionar el sonido de una campana con el olor de la comida en el célebre experimento del investigador ruso, hace un siglo.

La consciencia, el cómo surge en el cerebro del hombre la consciencia del Yo, está lejos de poder ser abordada por la ciencia, dice Alberto Ferrus, director del Instituto Cajal (Madrid) y organizador de la reunión. "Es un problema intratable experimentalmente, por el momento", afirma. Para Alkon, la consciencia debe emerger "del océano de relaciones que aprendemos", y cree que probablemente hay un continuo entre los seres vivos más simples, como un caracol, y una persona. "En medio está el perro, que puede tener algunos aspectos de consciencia, particulamente una dimensión emocional; por ejemplo, cuando ve a su amo y se producen en su cerebro un conjunto de relaciones emocionales que conectan la percepción de su cara, su voz", dice este renombrado especialista.Pero algo debe suceder en ese continuo, alguna nueva propiedad debe emerger del funcionamiento coordinado de millones de neuronas. ¿O es que 2.000 caracoles pueden tocar el piano?

"Claro que no. No se trata de sumar las operaciones que observamos en un caracol o en una mosca", dice Ferrus. "Sabemos que en un cerebro mucho maypr hay propiedades que no podemos estudiar en el de un caracol; aunque éste tiene mecanismos elementales de memoria, desde luego no puede aprender un poema".

Los pasos de la estrategia científica para llegar a saber cómo se aprende un poema se están dando en los laboratorios. El alemán Wolf Singer, del Instituto Max Planck de Investigación del Cerebro, se dedica a descubrir cómo se activan sincronizadamente constelaciones de neuronas en la corteza cerebral de mamíferos, la capa de materia gris de dos milímetros de grosor que cubre los hemisferios cerebrales. "Es la última invención de la evolución y el sustrato de las habilidades cognitivas y motoras que distinguen a los humanos de los primates y de los mamíferos inferiores", dice. En los mecanismos de visión que él estudia, las neuronas se disparan en grupos y van pasando las señales a sucesivas capas celulares; se genera así, en milisegundos, una ola de asociación global y el cerebro ve.Genes y recuerdos

A Kandel se le notó una cierta expresión de escepticismo cuando Singer mostró en su charla un densísimo esquema de líneas que representan conexiones entre constelaciones de neuronas. No es que no crea en la importancia de que emerjan nuevos principios de funcionamiento del trabajo conjunto de millones de neuronas, pero es que él se ocupa de lo que ocurre dentro de una sola célula -o un par de ellas conectadas por una sinapsis- cuando el cerebro de animales simples recuerdan, qué genes se activan para producir qué proteínas que se encargan de inducir cambios anatómicos en la célula en esa función.

Hemos identificado ya diez o doce genes implicados en la memoria", dice. "Pero el genoma humano tiene entre 100.000 y un millón de genes, y un animal simple, como un caracol o una mosca, 10.000". Puntualiza que los genes tienen un doble trabajo: transmitir la herencia y regular las funciones celulares activando y desactivando mecanismos moleculares.

Los caracoles, los ratones y las moscas utilizan los mismos genes para recordar. ¿Están también en las personas? "Sí, hay una tremenda conservación", dice. "El gran marco teórico de

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las neurociencias es precisamente la conservación de los principios biológicos, de las funciones moleculares, a lo largo de la evolución. Ésta es la fuerza conductora de la que está surgiendo una maravillosa unificación", dice.

También en la vertiente de la investigación que se ocupa "de las tuercas y tomillos de la máquina", como dice Ferrus, está la construcción de animales modelo mediante ingeniería genética. Él ha logrado, por ejemplo, manipular los genes de moscas del vinagre (Drosóphila) para hacer individuos en los que un grupo de neuronas son más grandes de lo normal y establecen tres veces más sinapsis. "Esto tiene consecuencias en el comportamiento: cuando hacemos moscas con estas neuronas gigantes en un ojo, perciben más luz por el mismo y actúan como si el otro, el normal, fuera ciego", explica. En otro experimento, han agrandado las células que enervan los pelos de las moscas y éstas varían su comportamiento de limpieza cuando se excita el pelo, aleteando erráticamente o moviendo una pata.Unidades de la memoria

El trabajo de Alkon está a mitad del camino entre "los de los tomillos y las tuercas" y los enfoques más globales. Él busca las unidades básicas de la memoria. "Son relaciones en el espacio y en el tiempo", dice. "Como una melodía es una simple sucesión de notas o el reconocimiento de una cara es la relación de los rasgos". Son procesos a escala de grupos de neuronas, de neuronas individuales, del interior de cada neurona, de partes de la misma y, en última instancia, cambios químicos, dice. Y utiliza el símil de la grabación en un magnetófono: cambios químicos en la cinta que una señal eléctrica distingue cuando la recorre. y recupera los sonidos grabados. Al fin y al cabo, como dice su colega Singer, la memoria es la huella de experiencias previas.

Lo cierto es que, las distintas perspectivas que se vieron en la reunión de Madrid no son enfoques opuestos o excluyentes. Los científicos están de acuerdo en que la imagen completa del cerebro va a venir de ambas perspectivas: la detallista y la global. "Estamos cerca de la convergencia, tal vez en una década", opina Ferrús, y se reconoce optimista. Hay que tener en cuenta, dice, que el latido del corazón era algo extraordinariamente complejo en el siglo XVII, se invocaba una "fuerza vital", y ahora es algo perfectamente explicado.

Singer cree que "tiene que haber propiedades emergentes de la complejidad de los cerebros de animales superiores, propiedades que no están en los sistemas físicos simples. Comportamiento flexible, de adaptación, creativo, generación de información... son propiedades de sistemas no lineales, y el cerebro es un sistema no lineal".

De momento, los neurólogos entienden funciones sencillas del cerebro y estudian algunos procesos defectuosos, no sólo como método para comprender la normalidad, sino también para intentar tratar enfermedades. Kandel confía en el conocimiento de los mecanismos moleculares para intervenir en procesos naturales, como el deterioro paulatino de la capacidad de recordar unido al envejecimiento. "Estamos cerca de desarrollar píldoras para tratar la pérdida de la memoria", dice. ¿Cómo serán esas píldoras? "Rojas".