El lenguaje de las neuronas

ENSAYOS DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA Y HUMANÍSTICA

El lenguaje de las neuronas

Somos muchos los que dentro de la investigación científica nos dedicamos a estudiar el

funcionamiento del cerebro, según un chiste que circula entre los neurocientíficos (así nos

llaman) seremos los últimos en quedarnos sin trabajo. Otra historia es si el dinero necesario

se acabará antes. Dentro de este grupo, unos cuantos dedicamos parte de nuestros esfuerzos a

intentar comprender el código que utilizan las neuronas para comunicarse unas con otras.

Tarea ardua, créanme, que lleva de cuando en vez a la frustración. Existen métodos de lo más

variopinto para intentar eliminar esta sensación de fracaso, como bien saben todos los que

alguna vez la sintieron, la mayoría de ellos perjudiciales para la salud y el bolsillo. Hay uno,

sin embargo, que funciona bastante bien sin esos efectos secundarios, que es el de contar las

penas a otros. El simple hecho de compartir con otros los problemas hace que nos sintamos

mejor sin que por ello nuestro locutor sufra nuestras ansiedades. Así que allá voy, sin

intención de traspasarles mis angustias, a contarles mis problemas aprovechando además para

contarles algunas cosas sobre cómo funciona esa máquina maravillosa que es el cerebro que,

al fin y al cabo, es lo mismo que decir cómo funcionamos cada uno de nosotros.

Nuestro cerebro está formado por 100.000.000.000 (cien mil millones) de neuronas,

conectadas unas con otras de tal forma que cada neurona establece unos 10.000 contactos con

otras que pueden estar próximas o muy lejanas. Los números son tan grandes que es difícil

incluso darse cuenta de su magnitud y muy fácil pensar en la complejidad de llegar a

comprender esta máquina. Que no cunda el desánimo tan pronto que jugamos con algunas

ventajas. Estas células en las que reside todo lo que somos están en continua comunicación

unas con otras utilizando para comunicarse esos contactos a los que me refería antes que

denominamos «sinapsis» («besos protoplásmicos» los llamó hace 100 años Don Santiago

Ramón y Cajal) y toda la información que reciben la procesan en tiempo real, codificándola y

transmitiéndola a otras células. Pues bien, el primer dato optimista en nuestro empeño de

comprender el funcionamiento del cerebro es que todas las neuronas utilizan el mismo

mecanismo para codificar la información, con lo que si conseguimos descifrar el código en

una de ellas tendremos una parte importante del problema resuelto. Este mecanismo es la

electricidad.

Cada una de las neuronas que tenemos en nuestro cerebro tiene carga eléctrica. Es una pila

con una diferencia de carga entre polos de 70 mV en reposo. Piense que una pila clásica tiene

una carga de 1.5V (1500 mV). Pero en un cerebro vivo el reposo no existe y esa carga está

variando continuamente. Precisamente, los contactos que cada neurona recibe de otras son los

responsables de que esa carga varíe constantemente. Dependiendo de la naturaleza de las

conexiones la carga puede aumentar o disminuir, así como hacerlo a distintos niveles, pero

cuando la descarga alcanza un determinado nivel (umbral) se desencadenan una serie de

acontecimientos rapidísimos, que se denominan potencial de acción, y que no son más que la

descarga de la pila, seguida de una nueva recarga, en tan solo 0.001 segundo (1 milisegundo).

¿Cuánto tarda en descargarse y volver a cargarse la batería de su móvil? Sí, nos encontramos

ante un sistema mucho más eficiente. Cada uno de esos potenciales de acción va a ser lo que

la neurona transmita a todas las demás con las que contacta, esa transmisión variará a su vez

la carga de la «pila» receptora. Cada una de las neuronas que tiene en su cerebro puede

descargarse y cargarse hasta 500 veces en un segundo, o pasarse todo el segundo sin generar

ninguna de estos súbitos chispazos. El número de descargas y el valo entre cada una de ellas

constituyen el lenguaje de las neuronas. Según cuantos potenciales de acción genere una

neurona y lo juntos o separados que estén en el tiempo así variará el mensaje que se transmite

a otras neuronas. Algo muy parecido a un código Morse neuronal.

¿Cómo desciframos ese código? Imagine a un niño aprendiendo a hablar, ve a su alrededor

personas que se comunican y no entiende nada. De alguna forma su cerebro asimila que

siempre que se hace referencia a una persona concreta oye «mamá» que es distinto de «papá»

y sin ser capaz todavía de hablar empieza a comprender que cada palabra se refiere a algo

concreto. Los neurocientíficos somos el niño que intenta entender a los mayores (las

neuronas). Partimos con la desventaja de que no podemos oírlas pero ya la hemos solventado

con el desarrollo de tecnología que nos permite escuchar la voz de una neurona. Así que

hagamos el experimento. Coloquemos nuestros micrófonos a una neurona, por ejemplo de la

corteza visual, encargada de analizar las imágenes, es una técnica que puede parecer

compleja pero que los neurocientíficos realizamos de manera habitual, enseñémosle al sujeto

propietario de la neurona un objeto (¿qué tal una pelota?) y veamos qué dice la neurona en

ese código Morse particular: «..-- -- . - ..-- .....—».

¡EUREKA! Esa secuencia significa «pelota». Deberíamos, emocionados con nuestro

descubrimiento, mostrar más y más objetos para ver como los codifica la neurona. Así

tendríamos un diccionario castellano-neurona. Podemos luego aumentar la complejidad de las

imágenes, mezclar objetos, hacer que se muevan, para poco a poco ir descubriendo reglas en

el código (tiene que haberlas). Esto es más fácil de lo que pensábamos.

No tan rápido, a los científicos nos gusta comprobar las cosas dos veces, al menos, antes de

contarlas, así que vamos a repetir el experimento, coloquemos de nuevo la pelota y

escuchemos qué dice la neurona: «........---------------............».

No puede ser, la neurona nos está dando una señal distinta. Hagámoslo otra vez,

asegurándonos que es la misma pelota, que está en la misma posición: «..----------------».

No les voy a aburrir con todas las posibilidades. ¡Si presentamos 100 veces el mismo

estímulo al sujeto y registramos las 100 respuestas de la misma neurona obtendremos 100

respuestas distintas! Y sin embargo nosotros siempre

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