TECNOLOGIAS DE VANGUARDIA PARA ENTENDER EL CEREBRO.

COMPLICACIONES DE LA CIRUGIA BARIATRICA

El presente trabajo será ofrecido en tres partes, siendo la primera de ellas un estudio retrospectivo sobre los intentos científicos y tecnológicos de explicar el funcionamiento del cerebro humano, la segunda parte estará avocada a las tecnologías del siglo XXI, que han permitido acercarnos una vez más a lo intrincado de su naturaleza, para finalmente en una tercera parte poder “ver” el futuro del estudio del cerebro y su regulación en aspectos sociales/legales y concluir como podemos aprovechar los resultados de todas estas investigaciones científicas, tecnológicas, y farmacológicas para mejorar la calidad de vida del hombre en tiempos tan disruptivos y complejos.

Imagen del Cerebro con técnicas de Resonancia Magnética Nuclear

PRIMERA PARTE

: UNA MIRADA RESTROSPECTIVA

Es necesario una mirada al pasado para entender que el hombre siempre estuvo interesado por saber cómo “funciona el cerebro” desde ideas primigenias de la antigüedad hasta las modernas teorías neurociencientíficas del primer cuarto del siglo XXI,

El “cerebro se estudia a sí mismo”, así como la imagen que representa a la serpiente comiéndose su cola, y en la actualidad es uno de los órganos poco conocidos y más complejos, sobre todo en su funcionamiento (fisiología), y desde las primeras civilizaciones el hombre se interesó por ello, tratando de explicar con “modelos” el funcionamiento de esta y hasta hoy “caja negra”, para en un futuro entenderlo y hasta porque no mejorarlo.

Modelamiento del cerebro como

“El cerebro se estudia a sí mismo “caja negra” en el transcurso del tiempo. Siendo así que en 1952 Hodggkin y Huxley, propusieron y descubrieron el potencial de acción a través del transporte de iones y por consiguiente corriente por las neuronas dándoles el premio noble de fisiología en 1963, siendo otro de los hitos más importantes de las neurociencias, concluyendo que las fibras nerviosas son como las fibras ópticas actuales que transportan señales y/o INFORMACION, que dará el punto de partida a nuevas investigaciones

Todo el desarrollo para poder explicar y conocer más de cerca este órgano maravilloso, estuvo a la par del avance del conocimiento y de las ideas que lo dominaron en las diferentes etapas de la historia, así tenemos que durante la edad antigua estuvo ligada al estudio de la mente, posteriormente durante la edad media domino es espíritu religioso y sus avances por conocerlo fueron pocos, a excepción, de los tiempos modernos y contemporáneos que tuvo un crecimiento exponencial, gracias a los adelantos científicos y tecnológicos ligados a la actividad cerebral.

Durante el siglo XIX, entre la comunidad de investigadores habían adoptado la idea y casi en forma irrefutable que en el cerebro residían todas las actividades cognitivas.

En 1665, Robert Hooke, publico un artículo donde mencionaba que los organismos estaban compuestos por células, lo que fue complejo determinar en el cerebro por su alta densidad de neuronas que con la técnica de tinción de la época fue difícil identificar. Siendo así que en 1873 se inventó otro método bajo la misma línea de tinción (cromato de plata) por el Citólogo Camillo Golgi, por el cual se pudo observar la “estructura” de las células del sistema nervioso.

Dibujo de Hipocampo de Camillo Golgi. Entonces las bases ya estaban sentadas, y el ímpetu por conocer los misterios del cerebro no se detenía, El “padre” de las Neurociencias, Santiago Ramón y Cajal daría un paso definitivo y marcaría un HITO en la historia del estudio del cerebro, deduciendo que la “red” neuronal propuesta por Golgi, era un conjunto de células discretas unidas por algún medio que aún era un misterio para la época, y que posteriormente como veremos más adelante quedaría comprobado gracias a las mejoras tecnológicas de los microscopios.

En 1906 ambos investigadores recibieron el premio Nobel de Fisiología, por sus aportes al estudio del cerebro y con las limitaciones “tecnológicas” de su época, Sin duda, se estaban dando los pasos iniciales a la Cartografía del cerebro, que llevaría a más preguntas por responder, no tan solo anatómicas sino funcionales.

Dibujos realizados por Santiago Ramón y Cajal con tecnologia de su época.

En otra línea de investigación, se venía desarrollando estudios para comprender las “señales” que eran emitidas por la red neuronal, y que fueron catalogadas como señales “eléctricas” En 1780 Luigi Galvani, propuso que los nervios de las ranas utilizaban electricidad para funcionar, siendo así que Alessandro Volta, propuso que la energía eléctrica no residía en el material biológico, si no más bien formaba parte de un circuito cerrado como elemento pasivo de una fuente exterior (pila voltaica, y que generaba corriente en todo el circuito, y tal como lo hemos venido mencionando, las limitaciones tecnológicas no permitían más demostraciones, como era “medir” la corriente eléctrica.

Experimento de Galvani.

En 1897 se inventaba el osciloscopio de rayos catódicos, un aparato que permitía medir el cambio de potencial eléctrico

Antiguo Osciloscopio

Los estudios del avance de la neurociencia, han tomado varios caminos y por diferentes especialidades de investigadores, en 1921 el farmacólogo alemán Otto Loewi, descubrió el concepto de neurotransmisores y sus formas de operación dándole el premio nobel en 1936 por el descubrimiento de la Acetilcolina, es decir la “comunicación” entre neuronas se da a través de los espacios entre ellas donde los neurotransmisores “cruzan” hacia el otro lado, donde son recibidos por los canales iónicos, convirtiéndose las señales químicas en señales eléctricas entendiéndose que los neurotransmisores podrían ser activadores o inhibidores.

Por sus aportes a la neurociencia a Kandell le dieron el premio nobel del año 2000.

Imagen modelada de transferencia de Neurotransmisores a través de las dendritas de las neuronas

Hemos visto como los investigadores han ido formulando sus hipótesis, y usando las tecnologías para poder demostrarlos. Pero en 1960 el neurocientífico Erick Kandel fue más allá de lo tradicional y se fue a lo molecular para entender la MEMORIA, en sistemas simples, como el de la babosa Aplysia Califórnica,

Este molusco marino, tiene una característica de reflejo hacia los estímulos a la que es expuesto, para luego de muchos estímulos desaparecer dicha reacción, Kandell lo vinculo a un proceso de aprendizaje vinculado a cambios bioquímicos en las neuronas mandando señales hasta producir cambios en el ADN, dando como resultados que se produzcan nuevas proteínas que explicaba la memoria a corto y largo plazo.

Sin duda, este análisis de un ser viviente tan simple como la Aplysia, fue el primer paso para comprender como la producción de cambios bioquímicos tiene efectos en la memoria cognitiva y marcaria otro hito trascendental en las investigaciones neurocientíficas sobre el comportamiento y la memoria.

Aproximación de una red neuronal, (MEMORIA)

¿Pero, donde acaba este tema?, sin duda no tiene final, otro grupo de investigadores no solamente quería describir de como está constituido el cerebro, querían “escuchar” a las neuronas, saber si todas cumplen la misma función, ir más allá y entender como este ligado al pensamiento y la memoria, sin duda, estamos dando los primeros pasos, de ahí la importancia de la retrospectiva y habría que esperar con paciencia el turno a otras tecnologías que irán apareciendo y ayudaran a entender las hipótesis planteadas.

En nuestra próxima publicación entraremos a las tecnologías del presente, en el estudio del cerebro y la visión a un futuro cercano.

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