Uno de los mayores desafíos científicos pendientes para el siglo XXI es
entender el funcionamiento íntimo del cerebro, considerado el objeto más complejo del
universo. A primera vista, la tarea parece abrumadora, pero... por algo hay que empezar.
Teniendo esto en mente, algunos investigadores están ensayando una
estrategia prometedora: como las señales a través de las cuales las neuronas transmiten
información son esencialmente las mismas en todo el reino animal, ellos buscan respuestas
en el estudio de organismos inferiores, cuyos sistemas nerviosos son más sencillos y
particularmente aptos para la experimentación.
Un modelo simple
Tal es el caso de la doctora Lidia Szczupak, del Laboratorio de
Fisiología y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de
Buenos Aires (UBA).
Junto con su equipo, ella está desentrañando algunos de los complejos
mecanismos bioquímicos que permiten la circulación de información entre las neuronas.
"En especial, entre las neuronas sensoriales (que captan información del medio
ambiente) y las neuronas motoras o ejecutoras", explica.
Para lograr su objetivo, Szczupak eligió un modelo simple, en el que
ingresa un rango muy limitado de estímulos y que responde, también, con un rango
limitado de acciones: las sanguijuelas.
"Estos bichos tienen el cerebro distribuido -afirma la
investigadora-: en cada uno de los segmentos que integran el cuerpo hay un ganglio en el
que conviven las neuronas sensoriales y las motoras, como si fuera un rosario.
Parece un Rasti desarmable -ilustra-. Además, también son bicéfalos,
porque tienen un cerebro en la cabeza y otro en la cola; son los encargados de coordinar
lo que concierne al conjunto del organismo."
Una de las razones que hace más atractivas a las sanguijuelas para el
estudio de la neurofisiología es que en esos ganglios la neurona que recibe la
información, la que la elabora y la que la ejecuta conviven en un espacio muy próximo.
En un organismo más complejo, como el del ratón, las neuronas sensoriales se encuentran
en ganglios inferiores, pero luego hay que pasar por varias estaciones para llegar a la
corteza cerebral, encargada de administrar la información.
Este sencillo sistema nervioso recibe fundamentalmente señales lumínicas
y mecánicas. La mayor respuesta motriz la origina el tacto, un sentido muy desarrollado,
ya que estos animales tienen neuronas específicas para cada tipo de señal: disciernen
entre una presión leve, otra más fuerte o un pinchazo.
Maniobras microscópicas
Para identificar los caminos que debe recorrer la información dentro de
las autopistas neuronales, los científicos tratan de descifrar cómo circulan los
mensajes escritos en impulsos eléctricos.
"La actividad eléctrica codifica información -explica Szczupak-;
nosotros introducimos electrodos muy finitos en puntos perfectamente identificados y
medimos cómo la actividad en una célula afecta la actividad eléctrica de la otra."
Para eso, los científicos aíslan el sistema nervioso de la sanguijuela,
le insertan capilares (tubitos) de vidrio cuyas puntas miden un micrón (es decir, una
milésima de milímetro) y, utilizando micromanipuladores, les transmiten frecuencias
eléctricas y amplitudes de onda equivalentes a las que recibirían si existiera un
estímulo sensorial.
"Sí -explica Szczupak-, se conoce el equivalente en frecuencia y en
amplitud de la señal que representa, por ejemplo, un determinado peso sobre la piel. La
temperatura se transforma en electricidad; la presión, en electricidad... Cualquier
estímulo se convierte básicamente en carga, positiva o negativa, y eso es la señal
nerviosa."
En clave
Uno de los principales aportes del equipo de la UBA es haber descubierto
que la información sensorial que provoca un movimiento muscular fluye al mismo tiempo
hacia las neuronas que liberan serotonina en el sistema nervioso.
"Descubrimos que la serotonina es gatillada por información
sensorial. Aplicado a los seres humanos, sería interesante saber cuáles son los estados
del medio ambiente que el hombre requeriría para liberar serotonina
espontáneamente", explica.
En las sanguijuelas, la serotonina ejerce muchas funciones similares a las
que se dan en las personas: por ejemplo, modula el apetito y también cuán rápido se
mueven. Ambas son biológicamente mensurables.
Para la doctora Lidia Szczupak, la investigación en sanguijuelas puede
brindar claves importantes para entender el intrincado laberinto del cerebro. "La
relación que existe entre el cerebro humano y el sistema nervioso de estos organismos
inferiores es comparable con la que existe entre un cuento de Borges y un libro de lectura
para primer grado. Ambos utilizan vocablos, están organizados sobre la base de la misma
gramática..."
"Nuestra idea y la de todos los que trabajamos con animales
inferiores es entender la coherencia interna de un organismo. Cuando se pueda explicar eso
para un animal simple, como la sanguijuela, se habrá dado un paso mucho más grande que
el que tendrá que darse luego para ir de la sanguijuela al ratón, por ejemplo.
Si uno entiende cuáles son los códigos de información dentro del
sistema nervioso, domina la destreza del chico que quiere leer a Borges: la gramática, la
semántica, la lingüística." |
