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martes, 4 de septiembre de 2018

VIVIR CONECTADOS. NEURONAS, EL PASO DECISIVO


Para que el caballo pueda trotar, el pez nadar y el águila volar, hace falta que determinados grupos musculares se muevan de forma coordinada. Para que el murciélago se oriente en la oscuridad de la gruta, para que la imagen del depredador desencadene en la presa el impulso de huída, para que el olor de la polilla hembra despierte el instinto sexual del macho, hace falta que las percepciones sensoriales sean evaluadas y transformadas en reacciones. Para que se produzcan estos sucesos y una infinidad de otros igualmente fundamentales, es imprescindible un trabajo coordinado, es necesaria la existencia de un sistema nervioso central. Es necesaria la existencia del cerebro.

Esta necesidad de reconocimiento de los estímulos y respuesta coordinada, surge ya en la fase evolutiva de los organismos unicelulares. Estos organismos son capaces por ejemplo, de moverse en el medio acuático mediante la acción coordinada de un gran número de cilios o pestañas. Si cada uno de esos cilios se moviera de forma independiente, no se produciría un movimiento direccional determinado. Y si la coordinación es importante en los seres unicelulares, la importancia aumenta de forma exponencial en los organismos más complejos. En su lucha por la supervivencia, los animales han desarrollado un tipo especial de células encargadas de esta función de transmisión de estímulos, de respuestas y en definitiva, de la coordinación. Constituyen el punto de partida de la tercera y definitiva fase de la evolución. Son las células nerviosas o neuronas.

¿Qué tienen de extraordinario las neuronas, que no tengan el resto de las células especializadas? Desde luego, contienen el mismo ADN en su núcleo, y utilizan el mismo código genético para la síntesis de proteínas que todas las demás células. Pero se caracterizan por dos cualidades importantes: su peculiar forma y las especiales propiedades de su membrana. Las neuronas pueden alcanzar una longitud de hasta 1,5 mm., lo que para una célula constituye un gigantismo excepcional. Presentan una forma que recuerda a la de un árbol. Las raíces están formadas por las dendritas, que sirven para conectarse con otras neuronas y canalizar las señales procedentes de ellas. El tronco se denomina axón, y transmite las señales a las dendritas de otras neuronas a través de sus ramificaciones. Pero lo más singular es que las neuronas tienen la capacidad de generar y transmitir impulsos eléctricos. Esta facultad se basa en las asombrosas propiedades de la membrana, que, por decirlo de algún modo, se comporta como una larga hilera de fichas de dominó con sus correspondientes polos eléctricos (positivo y negativo). Cuando se tumba una de las fichas de los extremos, la señal recorre toda la hilera de fichas a lo largo del axón, distribuyéndose por todas sus ramificaciones. Tras un brevísimo periodo de descanso de apenas unos milisegundos, todas las fichas vuelven a ponerse en pie, y quedan listas para transmitir una nueva señal.

Una sola neurona puede llegar a establecer hasta 10.000 sinapsis o conexiones con otras neuronas, llegando a formarse una red de gran complejidad, frente a la cual el diagrama de cualquier aparato electrónico sofisticado, resultaría de una simplicidad ridícula. La velocidad de transmisión en organismos primitivos es del orden de 1 cm. por segundo, y llega a superar los 120 m. por segundo en los mamíferos. Para alcanzar este nivel fue de vital importancia el paso evolutivo hacia la sangre caliente. La temperatura alta y constante permite el funcionamiento continuo y eficiente del sistema nervioso. No es casual que los dos órdenes de animales con mayor rendimiento cerebral (aves y mamíferos) seamos animales de sangre caliente.

Lo más importante para el desarrollo de la capacidad del sistema nervioso es el patrón de conexión de las neuronas. En los gusanos nematodos, que presentan un patrón muy simple, ha sido posible estudiar todo el esquema de conexiones de sus células nerviosas, comprobándose que en todos los ejemplares de la misma especie las conexiones derivan de un mismo diagrama patrón. Esto quiere decir que el diagrama de conexiones está predefinido en la información genética, así que salvo eventuales mutaciones, todos los nematodos de la misma especie presentan idéntico esquema cerebral.

Podríamos preguntarnos si es posible que la información contenida en el ADN resulte suficiente para determinar la construcción de un circuito mucho más complejo, como el de los animales superiores, y concretamente como el de nuestros cerebros. La respuesta es categórica: esto no es posible. La cantidad de ADN de los organismos superiores no es suficiente para determinar las sinapsis que deben establecerse, ni con qué neuronas deben establecerse. El ADN se limita a marcar unas directrices generales de los mecanismos más elementales e imprescindibles para la supervivencia. Nada más. ¿Qué quiere decir esto? Ni más ni menos que lo siguiente: en el momento del nacimiento, nuestros cerebros son una especie de libros en blanco. No contienen más que unos pocos trazos esquemáticos (aprovechando la analogía del libro, algo así como la división de los capítulos y poco más). El libro lo tendremos que escribir nosotros a lo largo de nuestra vida. Las conexiones se van conformando a través de nuestras experiencias particulares, hasta constituir una extensa y complejísima red de sinapsis completamente única e irrepetible. Ni siquiera los gemelos idénticos procedentes de un único zigoto y con idéntica carga genética, tienen un cerebro igual, porque desde el mismo nacimiento, cada uno habrá ido escribiendo su libro en blanco a su manera y mediante sus propias experiencias personales.

¿No os parece fascinante? El anciano profesor, desde la agreste montaña de sus muchos años y el pozo de su mucha ignorancia, os aconseja que no perdáis el tiempo. Esforzaos en escribir con buena letra las páginas en blanco que os queden. Creedme amigos, en este mundo ya no cabe ni un tonto más. Me parece que tenemos bastante con los gobernantes y los que salen en televisión.


Es preferible permanecer callado y parecer idiota, que hablar y despejar las dudas definitivamente.  Groucho Marx.