Per dècada cerebral

1992/03/01 Jauregi, Joseba Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Osasuna

El Congrés dels Estats Units ha pres la decisió de designar la dècada del cervell per a aquesta dècada dels 90. Es vol fer constar que: En la línia que l'evolució de la ciència ha abordat ampliant el coneixement humà, una de les llacunes més preocupants que apareix en l'actualitat és el funcionament d'aquest petit quilòmetre i mig amagat en la nostra ment.

A més, la denominació de dècada cerebral mostra l'esperança que el desenvolupament dels nous camins i tècniques realitzades fins al moment permeti que en els pròxims anys tots els esforços realitzats fins avui es destapin en el misteri que ha resultat insuficient. Finalment, aquest tipus de reconeixement institucional tindrà conseqüències per a obtenir els diners necessaris per a impulsar aquestes recerques i en breu podrem veure com es multipliquen els congressos, reunions i publicacions sobre el tema.

Davant aquesta situació, ens sembla oportú, com ja s'ha dit, ampliar almenys una supervisió a aquest camp de coneixement en la pila: el cervell i la seva funció.

Perspectiva històrica

Podria pensar-se que, des que l'home va arribar a tenir consciència de si mateix, s'adonaria de l'extraordinària importància que tenia el cervell en la seva manera de ser. L'estil de vida que portaven en temps prehistòrics va provocar traumatismes cranials i les seves conseqüències no podien ocultar-se, podien veure's i preguntar-se a si mateixos. És més, en els jaciments s'ha descobert que diversos cranis dominaven la tècnica de la trepanació des de temps remots.

El primer conegut geni sobre aquest tema és egipci i a. C. Sembla realitzada cap a l'any 3000. En ella es descriu una sèrie de ferides al cap i els seus símptomes, apareixent paràlisis de cames i braços, convulsions o alteracions de la personalitat. No obstant això, els egipcis no semblen entendre bé la importància del cervell. Per a ells, igual que per als mesopotàmics, hebranos i cosins grecs, el cor era la font de la vida, el lloc de la ment i els sentiments.

Els presocràtics es van acostar als plantejaments actuals en una àmplia i profunda reflexió sobre el món. D'una banda, les àrees físiques i psíquiques es van unir a la mateixa substància: primer en terra, aire, aigua i foc, i després en els àtoms de Leucip i Demòcrit. D'altra banda, diferenciant les diferents funcions afectives i intel·lectuals, situant cadascuna d'elles en una determinada part del cos.

Per als demócritos, per exemple, el cervell és el guardià del pensament i la ment i ell té els principals llaços de l'ànima, encara que la reina del còlera i la nodrissa siguin el cor i la casa del desig. Aquestes tesis es van desenvolupar amb Plató. Per a ell la principal funció era la intel·ligència que es troba en el cervell, que era immortal i estava associada a les altres dues mitjançant la medul·la espinal. La tesi cefalocentrista va quedar fundada.

Aristòtil, mestre en diverses coses, no va encertar en això i va impulsar tesis cardiocentristas. El paper que li atribuïa al cervell és curiós: estava format per terra i aigua, i seria per a refredar el cos. Per la força de la seva filosofia, aquest error va persistir en el pensament oficial. No obstant això, els metges grecs, seguint la línia d'Hipócrates i sense prestar molta atenció al cardiocentrismo, van començar a estudiar prenent consciència de la importància del cervell i van començar a realitzar disseccions prohibides fins llavors a Alexandria, rellevada d'Atenes.

Van distingir entre cervell, cervell i medul·la i ventricles intracraneales. Posteriorment, Galeno, experimentant amb el sistema nerviós animal, va demostrar que el control del cos i tot l'aspecte de la ment es troben en el cervell i que el seu origen ha de buscar-se en la mateixa substància cerebral. Encara que sembla que aquests aclariments haurien de posar el límit definitiu al cardientrismo, no va anar així i de la mà de l'escolàstica medieval XVIII. Les idees aristotèliques van romandre, d'alguna manera, fins al segle XIX.

Galeno té altres dues aportacions importants. D'una banda, dividir l'ànima o la ment en diferents funcions. Mobilitat, sensibilitat i raó, i en aquest ànima raonable, les funcions eren la imaginació, la raó i la memòria. D'altra banda, ens parla de la substància d'aquestes funcions. Ell es diu neum psíquic i circulant pels nervis uneix el cervell, el moviment i les vísceres de les sensacions.

En l'Edat mitjana no es va avançar molt, tret que els filòsofs de l'Església, Nemesio i Agustín, sobretot, situessin les tres facultats de la raó en els tres ventricles del cervell. Durant el Renaixement, les disseccionis animals i corporals es van multiplicar i, almenys pel que fa a l'estructura macroscòpica, van arribar a conèixer el cervell anatòmicament completament. Les belles làmines que va fer el mateix Leonardo no tenen vergonya respecte a les que es podien fer en l'actualitat. Es coneixia, per tant, com era el cervell, però poc dels processos d'execució de les seves capacitats.

A les forces que llavors travessaven les estructures nervioses se'n deia esperit animal i es va desencadenar la polèmica que ha perdurat fins avui: Hi ha alguna cosa que, a part del cervell, guiï les nostres ganes (l'ànima, que depèn de les característiques físiques de la matèria) o les nostres funcions psíquiques més altes poden entendre's sense necessitat de buscar informació metafísica sobre la mera funció del cervell? Els seguidors de la primera idea (dualistes) i de la segona (monistes) han exercit una intensa competència ideològica i la seva valentia també ha estat pagada.

Descartes va ser dualista. Per a ell el cos és una màquina, però a diferència dels animals, l'home té ànima, única, immortal i sense matèria. El problema és on i com s'ha unit aquest ànima i la màquina del cos. La seva solució va ser situar aquest vincle en l'epífisis, argumentant que és l'única estructura simple del cervell (com l'ànima també és simple). Uns altres distingirien altres llocs del cervell. Finalment, els monistes van reivindicar la falta d'ànima per a entendre les funcions psíquiques i un Cabanis, per exemple, va escriure: El cervell flueix el pensament, com el fetge la bilis.

XIX. A principis de segle, amb la laïcització de la ciència i la llibertat de pensament que es va obrir després de la revolució francesa, va venir la nova teoria de la ment de gran prestigi: Frenología de Galls. Aquest anatomista va destacar la importància de l'escorça cerebral. Distingint entre el tema gris i el blanc, va descobrir la unitat anatòmica de la matèria grisa superficial i la seva categoria superior. Gall era monista, materialista, i en aquesta superfície va voler situar les capacitats morals i intel·lectuals de l'home.

Va separar 27 d'ells i va intentar trobar un lloc en l'escorça. Com a mètode, mesurant cranis de savis, delinqüents i malalts de mania, va proposar la relació entre continent (crani) i contingut (escorça). La craneoscopia es va estendre per tot l'oest, convertint-se en un fenomen social i provocant un abús considerable. Aquest mal partit ha ocultat les intuïcions directes de Galls per al futur, les que va tenir la funció de situar en el cortex.

Les fluctuacions de localització van acabar en 1861 gràcies a Broca. En aquell any, aquest neuròleg francès va demostrar clarament que l'afàsia o pèrdua d'idioma a través del descobert en l'autòpsia era conseqüència d'una lesió del lòbul frontal, per la qual cosa aquesta funció superior, el llenguatge, se situava en un lloc de la superfície del cervell. A partir d'aquí es van donar a conèixer altres localitzacions a través dels recursos clínics i, finalment, en 1908, Brod-mann va realitzar el mapa d'escorça que s'accepta actualment.

Per a la realització d'aquest mapa, Brodmann va tenir en compte l'estructura microscòpica del cortex. De fet, anys abans, els problemes tècnics que impedien l'estudi del teixit nerviós van trobar una solució gràcies a les formes de tenyit de Golgi. Encara que la seva morfologia macroscòpica estava descrita des de fa molt temps, l'estructura interna del cervell era desconeguda, d'una banda per l'escàs desenvolupament de la microscòpia i per un altre per la falta de domini de les tècniques d'enduriment i tenyit del teixit.

XIX. A la fi del segle XX, superant aquests obstacles, es va descobrir que el teixit nerviós, igual que la resta, estava format per cèl·lules. S'inicia l'anatomia microscòpica del cervell i aquí cal citar a Ramón y Cajal. Els seus treballs van demostrar l'existència de diferents tipus de cèl·lules en el teixit cerebral, entre les quals destaquen les neurones, senzilles i en contacte. No va ser el primer a identificar les cèl·lules, ho havia fet Deiters en 1865, però sí en les seves descripcions i va rebre el premi Nobel en 1906 al costat de Golgam.

Lloc de manifest l'estructura interna del cervell i tot el teixit nerviós, com ha ocorregut en altres vísceres, podria pensar-se que estaven prop de comprendre el seu funcionament. No ha estat així per diverses raons. El neum de Galeno esperaria fins que desenvolupés la física i l'electricitat dins d'ella. Galvani seria, en 1786, el que relacionés per primera vegada la força elèctrica amb la contracció muscular de la granota. La seva proposta és que els esperits animals són en definitiva electricitat.

Després de nombroses discussions es va comprovar aquesta identificació en 1870, quan els alemanys Fritsch i Hitzig van demostrar que els corrents elèctrics aplicats en el cervell del gos generaven moviments en l'animal i cinc anys després l'anglès Cató va realitzar el primer registre electrofisiológico a través dels elèctrodes situats en la superfície del cervell del conill. Les cèl·lules que formen el cervell, per tant, generen electricitat i a través d'ella es comuniquen les diferents parts.

Aquest model deixava sense resposta algunes preguntes. Per exemple, el que ocorria quan acabaven els nervis per a influir sobre els músculs, per exemple. Aviat es van adonar que en aquests llocs la terminació nerviosa segregava substàncies químiques i ben encastades en el nostre segle, hem vist que aquestes substàncies químiques especials, els neurotransmisores, constitueixen la comunicació entre les neurones a través del pont de la força elèctrica.

Després d'un llarg i variat camí s'ha pogut conèixer, d'una banda, la unitat morfològica i funcional que constitueix l'estructura interna del cervell (cèl·lula nerviosa o neurona) i per un altre, el tipus d'energia que és l'arrel de la dinàmica fisiològica del cervell: l'electroquímica. Per a arribar a això han hagut de ser desenvolupades per diferents disciplines: neuroanatomía, electrofisiología, clíniques neurològiques i psiquiàtriques, neuroquímica, psicologia experimental, etc.

Conscients de la necessitat de la col·laboració d'aquestes branques, en l'actualitat s'utilitza el nou nom per a expressar la unitat de tots: la neurociència. I aquests tenen cada vegada més relació amb altres tipus de coneixement, com la filosofia, la lingüística o la intel·ligència artificial.

Evolució de les neurociències

Dos són les vies a seguir per les neurociències per a avançar. Un cap avall, de la neurona a les molècules; només es podrà resoldre comprenent les interaccions físic-químiques entre les molècules que formen el propi funcionament de la cèl·lula nerviosa. L'altre cap amunt, des d'una sola neurona cap a les entitats psíquiques que es formen de grups, circuits, xarxes i grups neuronals. Què són i com el cervell realitza sensacions, moviments, records, somnis, pensaments, llenguatge, voluntat, amor, odi o consciència personal? I finalment, quan alguna d'aquestes funcions malalta, com malalta i quin seria el seu remei?

De la neurona a la molècula

Dos són els factors que fan possible avançar en aquest camí: d'una banda, el desenvolupament de tècniques físic-químiques i per un altre, la cerca o creació de models biològics adequats. Aquest camí no planteja problemes epistemològics. És difícil perquè els recursos a nivell molecular requereixen una gran sofisticació tècnica, però en els últims anys s'ha avançat molt i les raons per a ser optimistes del futur són sòlides.

Hem esmentat els models biològics, entre els quals es troba la presència de peixos d'òrgan elèctric, una gran neurona del calamarsó o una llebre marina anomenada aplysis. Utilitzant les nostres tècniques en aquests models que ens ha ofert la naturalesa hem pogut conèixer moltes coses. Per exemple, l'electricitat de les neurones es produeix per la diferent concentració d'electròlits que hi ha entre les parts internes i externes de la cèl·lula, mentre que els ions de sodi, potassi, calci magnesi i altres ions entren i surten en la neurona en funció de l'obertura de canals en la membrana. L'electrofisiología, des d'aquell registre comú de Llautó, ha arribat a mesurar i analitzar el que ocorre dins de la membrana de la neurona en tot just cent anys.

La naturalesa, sobretot el món vegetal, ens ofereix substàncies que afecten la química cerebral (drogues psicotropas) i l'home ha sintetitzat en el laboratori durant les últimes dècades. Analitzant la seva manera d'acció s'han conegut els neurotransmisores cerebrals, les seves vies de síntesis, el seu metabolisme, els seus receptors, etc. Aquestes substàncies passen informació entre les dues neurones i el lloc on es produeix és la sinapsi.

Des de l'acetilcolina que es va aïllar a principis de segle fins als pèptids que s'han trobat en els últims anys, coneixem un munt de neurotransmisores que probablement apareixeran més en els pròxims anys. Es comprendrà millor el funcionament de tots. Per a prendre consciència de la importància d'això, basta pensar que gairebé tots els psicofàrmacs que tenim en l'actualitat actuen actuant sobre l'un o l'altre neurotransmissor.

Però tant en el cas dels fenòmens elèctrics de la membrana com en l'estudi del metabolisme dels neurotransmisores, les mirades s'estan aprofundint en l'actualitat. Els canals iònics proteics a l'enorme desenvolupament de la biologia molecular, els enzims per a la sisntesis dels neurotransmisores o els seus receptors poden ser investigats en un codi genètic que és una realitat pre-formal. A aquest nivell hi ha grans expectatives de comprensió i curació de malalties.

De la neurona al psicologia

Aquest camí té barreres lamáticas i problemes especials. En primer lloc, i almenys pel que fa a les funcions psíquiques d'alt nivell que té l'ésser humà, la falta de model. Encara que les nostres neurones del cervell són similars a les de la llebre marina, les propietats d'una d'elles poden ser investigades en l'altra, la llengua, el pensament o l'autociencia que sorgeix del conjunt de les nostres neurones no es troba en cap altra part i l'únic model bo hauria de ser l'home.

En conseqüència, i per raons ètiques evidents, no es pot utilitzar cap tècnica que no sigui de cap lloc i fins fa poc no la coneixíem. Per això, les fonts de coneixement han estat limitades. D'una banda, des que s'estudiava en els animals es feien extrapolacions i, per un altre, en la clínica, s'extreien conseqüències de les lesions i malalties cerebrals que es produïen inevitablement. A l'ésser aquestes dues fonts bastant àrides, s'ha donat lloc a l'especulació teòrica, i d'aquí han sorgit propostes o escoles tan diverses com les que trobem per a entendre el psiquisme.

Des de la reflexologia de Pavlov fins al conductisme o la metapsicología de Freud, aquestes mentalitats han fet les seves aportacions per a comprendre el psiquisme normal i patològic i, de pas, han alleujat molts sofriments. Però no han elaborat una teoria contrastable del funcionament de l'aparell psíquic.

Entre aquestes escoles hi ha qui qualifica com a absurd el camí que volen seguir les neurociències, els fenòmens electroquímics que es produeixen en el cervell i que entre la nostra voluntat no es pot allargar cap pont. La ciència no permetrà posar límits a la raó, però cal reconèixer que la postura del neurocientífic quan està estudiant processos psíquics d'alt nivell és realment dos ocells.

Quan la raó vol saber què és la raó, l'objecte i el subjecte es fundin. Algú ha comparat aquesta situació amb algú que vol tirar dels seus pantalons per la terra. No obstant això, decidir si el coneixement té límits insalvables és un problema filosòfic. Mentre el problema se soluciona, la ciència s'està allunyant d'aquests límits i de pas ampliant el camp del coneixement.

Si hi ha dret a pensar que en els pròxims anys es donaran avanços decisius en matèria de neurociència. I aquesta esperança es basa, entre altres coses, en la preparació de tècniques per a l'estudi innocu de l'activitat psíquica de l'ésser humà. Esmentarem dos d'ells, els potencials evocats i les denominades cambres positró.

Els potencials evocats tenen la mateixa base que l'electroencefalografia: rebre l'activitat elèctrica del cervell mitjançant elèctrodes col·locats en la superfície del cap. No produeix, per tant, cap mal. Qualsevol estímul en arribar al cervell produeix un petit canvi, encara que la seva observació és impossible en una EEG normal, ja que el soroll de fons cobreix els senyals febles. La tècnica dels potencials evocats permet que l'ordinador, en tractar la informació, present aquests petits senyals i mostri l'ona causada per l'estímul, imputant totes les altres. Onda evocada, en la qual una persona molt atenta pot veure on, quan i com apareix en qualsevol acció psíquica.

La mateixa idea, és a dir, conèixer els canvis d'estat del cervell en un procés mental, està en la base de la cambra de positrons. Però la tècnica és molt diferent i en lloc de mesurar l'activitat elèctrica, percep canvis metabòlics. Per a això es necessiten isòtops que alliberen positrons.

Per la seva curta vida, poden ser utilitzats en humans amb total seguretat. Es poden marcar substàncies fisiològiques, glucosa a.b., o psicofàrmacs amb isòtops com lis de carboni. La cambra de positrons segueix la cinètica i distribució del tema marcat i un ordinador col·loca la radioactivitat observada en les imatges. D'aquesta forma es pot mesurar el consum d'oxigen o glucosa en una determinada part del cervell i els seus canvis en les diferents activitats psíquiques. S'obté una imatge dinàmica del cervell mostrant diferents nivells d'activitat.

Aquestes dues tècniques no són les úniques que hem esmentat, sinó les que més expectatives generen en els seus inicis. Els camins existents i, sens dubte, els que es prepararan en els pròxims anys incidiran en la fisiologia dels processos psíquics que fins ara s'ha mantingut tan fosc i en el funcionament del cervell. Per tant, els que ens interessem per aquestes coses hem d'estar atents durant aquesta dècada', en la dècada del cervell.