Escrito por pestupinya
26 Abr 2009 - Enlace
Aquiles, la tortuga, el c.elegans y las neuronas de colores
Ideas. Provocaciones. Conceptos que te hacen reflexionar, dudar, replantearte asunciones. Pensar. Estímulos. Este es uno de los regalos que te ofrece la ciencia.
Haces una viaje relámpago a Boston por temas laborales, visitas a tus excompañeros del programa de periodismo científico del MIT que te acogió durante 10 meses, y te comentan que por la tarde pasarán dos horas en el laboratorio del neurocientífico Jeff Lichtman . Imposible rechazar tal invitación.
Aprietas todavía más tu agenda, y acudes escopetado. Tu mente no está todo lo centrada que desearías, pero se agudiza de golpe cuando al final de su exposición, un neurocientífico de su talla espeta: “no estoy tan seguro que el cerebro del gusano c. elegans sea más simple que el nuestro”.
Suspense.
Brainbow
Jeff Lichtman es el padre de la novedosa metodología para observar el cerebro que en Noviembre del 2007 impregnó todas las portadas de las revistas científicas.
Creando ratones transgénicos cuyas neuronas expresaban de manera estocástica diferentes combinaciones de la proteína fluorescente verde, la roja y la azul, consiguieron imágenes microscópicas de cerebros con neuronas individuales coloreadas al azar en una gama de 90 tonalidades diferentes.
Las imágenes obtenidas con el método brainbow, no sólo son preciosas:
Huele a revolución.
Cajal transformó la neurobiología gracias a su intuición y obcecación, pero posibilitado sobre todo por la tinción de Golgi, que le permitió ver neuronas individuales en un grado de detalle que nunca antes nadie había observado.
La técnica desarrollada por el equipo de Lichtman podría suponer algo parecido en el estudio anatómico del cerebro. Permite diferenciar neuronas vecinas con gran precisión, y además perseguirlas de manera individual por todo el entramado cerebral, y distinguir cómo se conectan unas con las otras.
Uno de los campos más activos en la neurociencia actual es esta “conectómica”, el estudio de cómo se forman los circuitos neuronales, cómo fluye la información a través de ellos, cómo enlazan diferentes áreas del cerebro, y cómo se ven alteradas en caso de enfermedad. El brainbow es una herramienta que promete mapear el cerebro y desentrañar el cableado que forman todas sus conexiones sinápticas.
Poderosa, sin duda, unos pocos critican su utilidad apuntando que no permite hacer experimentos. Sólo “observa” cómo se conectan fragmentos de cerebro y saca conclusiones que no pueden ser probadas experimentalmente. Cuando uno de los asistentes al seminario se lo recordó, Lichtman contestó con cierta sorna “quizás tampoco el Hubble, o la arqueología son de gran utilidad, porque sólo observaban e interpretaban sin hacer hipótesis testables”. Otro compañero insistió: “mi cerebro debe estar conectado de manera diferente al suyo. ¿No es esto una gran limitación?”. “Puede ser, pero no lo sabemos todavía. Lo que aquí tenemos una nueva manera de ver el cerebro. Quien sabe qué nos mostrará”.
Luego llegó la pregunta “¿por qué utilizáis un cerebro tan complejo como el de ratón, y no empezáis por uno simple como el del gusano c. elegans?”.
Lichtman explicó que el mapa neuronal del gusano c. elegans ya está realizado, y que a él le interesa estudiar cerebros parecidos al humano. Pero en seguida frunció el ceño y añadió con tono reflexivo: “además… sin duda es más pequeño, pero no estoy tan seguro que el cerebro de este nematodo sea más simple”.
Caras de escepticismo generalizadas entre la docena de asistentes.
El argumento que dejó entrever fue que las 302 neuronas del c.elegans llevan millones de años haciendo su función; posiblemente ese sistema es más robusto y esconde un mayor grado de especialización y solidez evolutiva. Sólo 302 neuronas conectadas entre sí son capaces de gestionar toda la gama de procesos complejos que permiten sobrevivir a este organismo. Esto no es algo simple. Quizás podríamos considerarlo más eficiente que nuestro enorme pero desbaratado cerebro.
Aquiles y la Tortuga
Demasiado rebuscado. Obvio que el cerebro humano es más complejo, que el de un gusano… ¿a qué viene ahora esa disquisición que no aporta ningún progreso tangible? ¡qué tontería, no?!
Puede. Pero te deja pensativo.
El martes fui a ver la última película de Takeshi Kitano “Aquiles y la Tortuga ” ¿habéis oido hablar de la paradoja de Aquiles y la Tortuga?
El filósofo griego Zenón imaginó una hipotética carrera entre un veloz Aquiles y una lenta tortuga. Consciente de su superioridad, Aquiles ofrecía una distancia de ventaja a la tortuga. Al darse la salida salía raudo hacia ella, pero cuando llegaba al punto donde estaba la tortuga, ésta ya se había desplazado un cierto espacio. Aquiles continuaba persiguiéndola, pero siempre que llegaba donde estaba la tortuga, ésta ya había avanzado un poco más. Al final, Aquiles no era capaz de alcanzar a la tortuga.
Lo se, no tiene ningún sentido. Es evidente que este planteamiento es engañoso y en una situación real Aquiles alcanza sin ningún esfuerzo a la tortuga.
No intento despistaros. Efectivamente la historia elucubrada por Zenón no es ninguna paradoja, y cualquiera que corra más rápido tras un objeto más lento terminará alcanzándolo. Sin embargo, esta “absurda” paradoja y otras formulaciones más modernas en las que Aquiles siempre recorre la mitad de la distancia que le separa de la tortuga, y aunque se acerca, nunca consigue atraparla porque siempre le falta la diminuta mitad, han inspirado a matemáticos y físicos para desarrollar teorías de series infinitas, sumatorios de fracciones…, que además de demostrar que las paradojas de Zenón son falsas, estimulan su imaginación para plantear nuevas reflexiones y preguntas que abordar científicamente. Como la simplicidad o no del cerebro del c.elegans.
Pero ¿y si, como hace la película “Aquiles y la Tortuga” de Kitano, dejamos la realidad de un lado y permitimos que estas reflexiones nos estimulen otras maneras de pensar? ¿No pasaría algo parecido con los sueños? Los persigues, llegas hasta donde se encontraban, y entonces ves que se han desplazado ligeramente. Vuelves a correr hacia él, a perseguir la meta que cumplirá tus expectativas, pero cuado la alcanzas, tu sueño se ha vuelto a alejar. Quizás es en esta búsqueda inquieta y constante es donde radica el sueño en si, y permite que no se desvanezca inmediatamente tras conseguirlo.
Ideas sueltas. Asociaciones libres. Al final bien podría ser que las 302 neuronas del c.elegans formaran una red más robusta que las nuestras, o que la realidad sí contuviera algún subterfugio en el que ubicar la paradoja de Aquiles y la Tortuga. Recordando a la dulce e inolvidable F.P. conversando sobre las triquiñuelas de nuestra existencia: “La vida es una película”. Bacio.
La epigenética estudia los factores que influyen el la expresión de los genes, aparte de la secuencia de núcleotidos. Los genes son cadenas de A, T, C y G, y el orden en que se disponen codifica una determinada proteína que tiene un efecto en tu metabolismo. Pero desde hace ya varios años se ha visto que la forma cómo se empaquetan, cambios estructurales, o procesos como la metilación hacen que dichos genes se expresen más, menos, en ciertos momentos… y eso tiene implicación directa en gran número de enfermedades. Lo más curiosos del asunto es que estas modificaciones genéticas se acumulan a lo largo de tu vida, en función del entorno al que te expongas. Se trata realmente de la experiencia plasmada en tus genes, y están comprobando su tremenda relevancia en un gran número de trastornos mentales. Como dijo ayer Thomas Insel, director del National Institute of Mental Health es donde “nurture meets nature” (el ambiente se funde con la genética).
Connectomics o conectómica es el campo más novedoso en neurociencia. Tanto, que todavía tiene otros nombres como wiring (cableado), oscilaciones, neural connectivity… la idea principal es utilizar la nueva técnica del “difusión imaging” para observar el cerebro en una dimensión diferente; no sólo al nivel de la neurona y sus sinapsis, ni a las grandes áreas del cerebro, sino justamente en medio. ¿cómo se enlazan las neuronas entres si, y qué circuitos forman? Cuáles son las propiedades de estos circuitos, cómo llegan a desarrollarse, su implicación en el autismo, esquizofrenia, memoria y aprendizaje… es algo que sólo puede entenderse a partir de los mapas neuronales que desde hace muy poco los científicos son capaces de crear gracias a las técnicas de la conectómica. Entender cómo funciona una neurona es importante, y qué función tiene un área determinada del cerebro también, pero falta rellenar el espacio intermedio, entender cómo el cerebro se cablea y transmite la información. La idea no es nueva, la tecnología que disponen los científicos sí.
