La teoría de la neurona y las mariposas del alma

Si hubiera que estipular en un concepto claro y simple la idea científica moderna sobre el fundamento biológico de la mente, muchos dirían que éste parece ser la organización de la actividad de las neuronas del cerebro mediada por los contactos que establecen entre sí. Este concepto tuvo su génesis en los estudios de un investigador español quien, según sus propias palabras, de chico fuera integrante de un grupo de “bárbaros” dedicados a pelear a pedradas, romper faroles o hurtar fruta en la comarca de Huesca donde su padre era médico rural. Ya adolescente, una golosa curiosidad lo acercó a fotógrafos ambulantes y así decidió ser un artista, aunque su padre lo presionó a estudiar medicina en Zaragoza, donde se recibió de médico en 1873. Sin embargo, nunca abandonaría la fotografía y el dibujo, pues aplicó ambas aptitudes con tal pericia y éxito en la investigación del cerebro y del sistema nervioso que recibió el premio Nobel de medicina y fisiología de 1906. Algunos habrán colegido que me refiero a Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), el decisivo padre de la investigación moderna sobre el cerebro y el sistema nervioso, considerado santo patrono por quienes nos dedicamos al conjunto de las múltiples disciplinas denominadas actualmente neurociencias.

Uno de los méritos más notables de Cajal es haber conseguido un lugar eminente de la investigación del sistema nervioso en un país que estaba poco desarrollado en las ciencias. Sin embargo, el joven médico aprendería muy bien las técnicas de microscopía con excelentes maestros tanto en Valencia como en Madrid, donde se doctoró en 1877. Con Luis Simarro, catedrático de histología de la Universidad de Barcelona, aprendió el método de tinción del sistema nervioso que fuera establecido por el italiano Camilo Golgi, con quien Cajal compartiría el Nobel en 1906, pero diferiría severamente en referencia a la estructura del tejido cerebral. En efecto, como casi la totalidad de los científicos de su tiempo, Golgi consideraba que el sistema nervioso era un tejido donde las neuronas, descubiertas en 1834 por Purkinje, formaban una red continua. Con el uso de varias técnicas de tinción del sistema nervioso inventadas por él mismo, Cajal detectó en 1888 que las neuronas son células separadas, aunque se rozan en múltiples puntos de contacto que treinta años más tarde serían denominados sinapsis por el neurofisiólogo británico Sir Charles Sherrington. Las técnicas implementadas por Cajal consistieron en el uso de plata y fueron derivadas de la fijación y el viraje en la fotografía, muestra de su audaz inventiva y multifacético talento.

Este sensacional descubrimiento, realizado por un profesor español en un país de escasa presencia en al ámbito académico europeo dominado por la poderosa ciencia alemana, tenía pocas posibilidades de ser difundido. Por esta razón en 1889 Cajal acudió a un congreso en Berlín donde tuvo que halar al profesor Kölliker a asomarse a su microscopio para que observara sus laminillas provistas de secciones del tejido nervioso teñidas para colorear a neuronas y hacer patente su unidad celular. El experto profesor se dio cuenta de inmediato que tenía ante los ojos una extraordinaria innovación científica, llamó a los colegas presentes para atestiguarla y desde entonces Cajal ocupó un lugar preponderante en el campo de la histología del cerebro y el tejido nervioso.

La labor de Don Santiago fue más allá de la capacidad técnica como histólogo, pues estableció una teoría de la función nerviosa conocida como “teoría de la neurona” y que con el tiempo vendría a sustituir a la doctrina reticular de Golgi y otros investigadores. La teoría afirmaba que la neurona es una unidad anatómica, o sea una célula individual y separada; que es una unidad funcional consistente en un cuerpo celular con dos tipos prolongaciones, unas llamadas dendritas por su similitud a las ramas de un árbol y otras llamadas axones, usualmente uno por neurona. La neurona es también una unidad polar, pues conduce la energía desde las dendritas hacia el cuerpo celular y de allí al axón que acarrea la corriente a muchas otras neuronas al ramificarse profusamente. Esta disposición funcional implica que las neuronas, llamadas por él “mariposas del alma”, son las unidades de información del cerebro, aunque Cajal no usó esta palabra, pues se empleó en un sentido formal hasta mediados del siglo XX.

Cajal continuó desarrollando una investigación cada vez más amplia y profusa, pues estudió no sólo la textura fina, o sea la histología del sistema nervioso, sino la organización y arquitectura de sus partes. Puso especial atención a los sistemas sensoriales, en particular la retina del sistema visual, al sistema olfatorio, al auditivo y a los sistemas motores como el cerebelo o la vía nerviosa que conduce y gobierna los movimientos voluntarios iniciados en la corteza cerebral y que desembocan en las llamadas motoneuronas de la médula espinal. La descripción exhaustiva de la textura del sistema nervioso en animales y humanos de diferentes especies y edades mediante tinción, observación, dibujo e interpretación funcional conformó un inmenso cúmulo de evidencias que apareció entre 1897 a 1904 en su monumental “Histología del sistema nervioso del hombre y de los vertebrados”.

Es importante subrayar que el método de trabajo del sabio español consistía no sólo en la inventiva y el ingenio para teñir el tejido nervioso y poder visualizar su estructura mediante el microscopio, sino en la producción de cientos de dibujos, verdaderas obras de ciencia y arte. Cajal, naturalista del cerebro, hacía mucho más que transcribir al dibujo lo que veía al microscopio, lo cual ya lograba mediante la microfotografía, pues abstraía los arreglos celulares característicos y los vertía en deslumbrantes esquemas interpretativos, como los botánicos dibujaban elementos de las plantas que no ocurrían en el mismo momento de su vida. Recientemente se han realizado exposiciones en museos y galerías sus dibujos, pues constituyen por sí mismos admirables obras de arte. Al revisarlos en conjunto se ha dicho que algunos merecían un segundo premio Nobel, en especial los dibujos que muestran los puntos de contacto entre las neuronas, llamados “espinas,” pues son las primeras evidencias de las sinapsis, los versátiles elementos intercelulares de los que depende toda función nerviosa, incluidas las actividades mentales.

Pero esto no es todo. En las primeras décadas del siglo XX Cajal se convirtió en una figura fundamental para la ciencia y la cultura en España. Desde 1907 presidió la Junta para Ampliación de Estudios, que hizo posible la preparación de estudiantes interesados en las diversas ciencias en los mejores laboratorios de Europa y con ello el desarrollo de la investigación científica. Con sus recursos se fundó la mítica Residencia de Estudiantes en 1910. En 1920 fundó el Instituto Cajal de Investigaciones Biológicas que incluía no sólo secciones de histología del sistema nervioso, sino también de fisiología y patología nerviosas, adelantándose al moderno concepto de neurociencias. Escribió además diversos ensayos sobre la ciencia y la sociedad, incluido un delicioso tratado de senectud, El mundo visto a los 80 años, memorias de un arterioesclerótico realizado poco antes de su fallecimiento en 1934 y de la Guerra Civil Española que, tras el triunfo de Franco, acabaría desmembrando el Instituto por el exilio de la mayoría de sus colaboradores republicanos.

Eric Kandel, premio Nobel del año 2000 por sus estudios sobre las bases celulares de la memoria, expresó que Cajal sentó los cimientos de la investigación moderna sobre el sistema nervioso y fue el más grande de los científicos que estudiaron el cerebro.

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