Apuntes científicos desde el MIT

El pasado martes, justo antes de ponerme a escribir el post sobre las imágenes del Universo, leí en la web del New York Times un artículo que incluía una galería con imágenes preciosas del cuerpo humano. Pensé: “Mira, un post facilito, rápido de hacer, bonito, y curioso”. Pero luego me di cuenta que yo no tenía nada propio que añadir, ni siquiera darle un enfoque original, no estaba vinculado con el Fellowship que hago en el MIT… y lo desestimé...

El miércoles asistí a una discusión privada extremadamente interesante sobre “Política espacial y opinión pública” (os hablaré en otro post) con Mike Cabbage de la NASA y John Schwartz , periodista científico del NYT. ¿John Schwartz? Me sonaba mucho este nombre… de algo reciente... entonces caí. Era el autor del artículo sobre las disecciones humanas que había leído el día anterior. Vaya casualidad! Cuando terminó la charla le expliqué que casi plagio su artículo en nuestro blog. “¿Por qué no lo hiciste?”, me dijo. “Copy-Paste complex” respondí todo orgulloso, dándomelas de tío íntegro. “No hombre! 3 millones de visitas! la galería de imágenes ha sido un éxito. Cítala sin remordimiento. Ésta es una de las principales funciones de los blogs: dar a conocer a tus lectores noticias de sitios que ellos quizás no visitan, y pienses que les pueden interesar”.
Como no, le voy a hacer caso. Y por aportar algo, os traduciré alguna de las imágenes que más me han gustado:

Disección de los riñones. Hecha después de inyectar látex rojo en las arterias y azul en las venas.

La “cebolla” que veis en la parte superior de la imagen es un ojo humano, visto desde arriba. El hueso por encima de la cuenca del globo ocular ha sido cortado. Se distingue perfectamente la abundancia de vasos sanguíneos, y los músculos que hacen rotar al ojo.

En esta espectacular disección de la columna vertebral se ve una enorme cantidad de vasos sanguíneos arteriales alimentando la zona del cuello y el pecho. En la parte de arriba se aprecia el final de las arterias vertebrales que pasan a través del cráneo hasta el cerebro.

Lateral de la cabeza en el que las arterias están coloreadas de rojo, las venas de azúl, y los nervios en tono grisáceo. El agujero central corresponde al canal del oído externo. El prominente músculo con forma de abanico, situado detrás de la boca por encima de la mandíbula es el músculo temporal, utilizado para masticar.

Al quitar la piel y la capa de tejido por debajo de la palma de la mano, se puede observar la compleja organización de los vasos sanguíneos y nervios de la mano y la muñeca.

Estas y otras más de 1500 imágenes sobre el cuerpo humano fueron fruto de la estrecha y larga colaboración entre el talentoso anatomista David Basset y William Gruber, el fotógrafo que inventó un sistema de visión estereoscópica llamado View-Master.
Juntos estuvieron tomando fotografías durante 17 años hasta crear los 23 volúmenes del “Atlas Estereoscópico de la Anatomía Humana”, publicado en 1962 y considerado por algunos el más concienzudo y detallado conjunto de imágenes 3-D del cuerpo humano producido hasta la fecha.
Gracias a un proyecto de la Universidad de Stanford, la colección estará pronto accesible online. Aunque para disfrutarlas en tres dimensiones se necesitará un visor especial, por sí solas ya resultan impactantes, y representan una de las colecciones más preciadas en el estudio de la anatomía.

En 1966 el neurocientífico Richard Gregory hizo famosa la siguiente frase aparecida en su libro “Del ojo al cerebro: psicología de la visión”:

“One of the difficulties in understanding the brain is that it is like nothing so much as a lump of porridge “

algo así a:
“Una de las dificultades para comprender el cerebro es que es poco más que un grumo de papilla espesa”

Comprendí el sentido de esta expresión durante un curso intensivo de neuroanatomía, en el que tras hablarnos de las diferentes partes del cerebro, sus funciones, complejidad, conexiones, patologías, terapias… nos llevaron a un laboratorio y nos dieron un cerebro de oveja a cada uno para que lo diseccionáramos.

Todo está allí metido, en ese trocito de carne a oscuras. Lo observas de cerca y piensas: ¿Con esto la oveja oye, huele, aprende, se orienta, mantiene las funciones de su cuerpo, siente dolor, coordina movimientos…? Entonces te piden que lo explores para ver su estructura interna e identificar las partes con las que realiza cada tarea.
Pues nada… si se tiene que diseccionar, se disecciona. Mano de espátula... y a cortar! A ver si sacamos algún que otro recuerdo…

Lo primero fue quitar el cerebelo, ese bulto redondo que veis detrás de los dos hemisferios en la foto de arriba, y que aparece cortado en la de la izquierda.
Que no se enfaden los fisiólogos, por lo de “bulto”, ni por la salvaje simplificación que voy a hacer sobre las funciones de las diferentes estructuras del cerebro.
(lo que realmente me apetece es mostraros las fotos…)

La principal tarea del cerebelo es la coordinación de movimientos, mantenimiento del equilibrio, y aprendizaje de habilidades motoras.
Representa sólo el 10% en volumen del encéfalo (cerebro + cerebelo + tronco cerebral), sin embargo contiene el 50% de todas sus neuronas.
Cuando alguien sufre alguna lesión en el cerebelo es incapaz de moverse correctamente, calcular distancias, pierde masa muscular, se tambalea y cae con frecuencia.

En esta fotografía podéis ver varias estructuras redondas en la base del cerebro. Las cuatro pequeñas de abajo son los colliculus superiores e inferiores (estos últimos difíciles de apreciar). Están relacionados con la percepción de movimiento y el campo visual.
Las dos áreas ovaladas de arriba, más grandes, son el tálamo, la zona por la que pasa toda la información sensorial hacia el cortex, a excepción de la olfativa.
El pequeño apéndice que se distingue en el centro, por debajo del tálamo, y que se aprecia mucho más claramente en la foto siguiente es la glándula pineal.

Este diminuto cono que parece..., .... es donde se produce la melatonina, la hormona implicada en los ciclos circadianos y la regulación del sueño y la vigilia. Todavía hay discusión sobre la variedad de procesos que regula la glándula pineal a través de la melatonina. Está relacionada con el desarrollo sexual, la hibernación en animales, y el metabolismo. Su localización tan céntrica hizo que durante cierto tiempo se le asignara un rol central en la gobernación de todas nuestras actividades metabólicas.
La "cola" que veis es el tronco cerebral (brain stem). Comunica el cerebro con la médula espinal, y controla la respiración, el ritmo cardíaco y el dolor.

La fina capa que John Fahey sujetaba mientras yo tiraba la foto es el hipocampo, cuyo principal papel es la formación de la memoria.
Es conocido el caso HM, un joven al que se le extirpó el hipocampo y dejó de registrar recuerdos nuevos. Recordaba sucesos ocurridos antes de su operación, pero su memoria temporal sólo duraba unos minutos. Después, perdía la noción de donde estaba, a quien conocía, o que sucedía en su vida. El hipocampo forma parte del sistema límbico, el centro de nuestras emociones básicas y que nos da tantas satisfacciones.

Como habréis observado, no era mi objetivo hacer un resumen riguroso de la neuroanatomía del cerebro, sino simplemente transmitiros visualmente la experiencia de la disección, y algunos apuntes sobre lo que dio de si la exploración anatómica de las funciones del cerebro.

La neurociencia ha cambiado de forma abismal desde la frase inicial de Richard Gregory. En muchísimos aspectos (sólo hace falta recordar el artículo de Miquel ). Pero en lo que respecta a la localización de tareas en el cerebro, en los años 90 apareció una herramienta que está provocando una revolución: las Imágenes de Resonancia Magnética funcional (fMRI). El principio es muy simple: la actividad cerebral implica cambios en el flujo de sangre. Por tanto, si puedes observar que zonas tienen más riego sanguíneo cuando alguien realiza una determinada función, sabrás que esa es el área implicada en dicha tarea.

Uno de los aspectos por los que la neuroimagen es tan revolucionaria es porque permite estudiar los cerebros “normales”. Hasta ahora, lo habitual era identificar personas con lesiones cerebrales o embolias, ver qué funciones quedaban afectadas y correlacionarlas. Richard Restak en su muy recomendable libro “el cerebro desnudo” dice: “sabemos más de cómo funcionan los cerebros anormales que los normales”.
Ahora con la fMRI se amplia tremendamente el rango de comportamientos que se pueden analizar. Permite saber qué zona de mi cerebro se activa mientras escribo este texto, del vuestro mientras lo leéis, comprobar que cuando observáis las fotografías de arriba se encienden otras, que si os giráis para mirar la cara de un compañero se activará una completamente diferente (como nos explicó Nancy Kanwisher en uno de nuestros primeros seminarios), y saber si además, también se activa alguna área relacionada con las emociones.

Pero no sólo eso, esta tecnología permite observar el cerebro en interacción con su contexto social. Se está hablando del hiperscanning, que consiste en hacer fMRI de personas interactuando entre ellas.
Se están escaneando cerebros en todo tipo de acciones sociales, analizando si nuestros comportamientos son automáticos o controlados, o si tienen una carga más emocional o racional.
Ya ha nacido la neurociencia social, que recoge disciplinas emergentes como la neuroeconomía, que analiza nuestra toma de decisiones, el neuromárketing, que analiza el comportamiento del consumidor, la neurofilosofía que ya comentamos en un anterior post , o la neuroteología, que estudia las zonas implicadas en las experiencias místicas o religiosas.
Se pronostica una cierta invasión de nuestra propia personalidad mediante estas técnicas. Por eso también ha aparecido la neuroética (guardaros esta palabra), que vigila las futuras aplicaciones de esta información por parte de compañías, durante juicios, selección de personal, u otras situaciones, una vez la tecnología esté más desarrollada.

Las voces críticas aseguran que estamos llegando a una cierta neofrenología, cargada de exageraciones, conclusiones simplistas, y frases como “El amor es sólo un mecanismo biológico localizado en esta parte del cerebro”. Por suerte, la interpretación de los datos científicos no son propiedad exclusiva de sus autores.