El progreso de las neurociencias en los últimos cincuenta años ha sido espectacular. Fue justo al terminar la Segunda Guerra Mundial, con el desarrollo de la electrónica, cuando se hizo posible registrar la actividad de neuronas individuales en el sistema nervioso central y analizar sus respuestas ante una variedad de estímulos. Ello permitió conocer con más detalle los mecanismos básicos de excitación e inhibición así como caracterizar los circuitos neuronales involucrados en una variedad de funciones, que van desde los reflejos espinales hasta la ejecución de tareas motoras complicadas, desde la activación de los receptores periféricos hasta los procesos cognitivos.
Con el desarrollo de la microscopía electrónica y los métodos inmuno-histoquímicos se generó gran cantidad de información sobre la localización y función de muchas de las substancias involucradas en la transmisión sináptica y en la modulación de la actividad neuronal. También hubo un avance considerable en el conocimiento de los mecanismos que regulan la síntesis y distribución intracelular de proteínas, lo que ha permitido analizar los cambios que ocurren durante el aprendizaje o durante diversos tipos de procesos patológicos.
Visto en retrospectiva, se podría decir que la metodología desarrollada en la segunda mitad del siglo pasado permitió conocer con mayor detalle el funcionamiento de gran parte de los elementos constitutivos del sistema nervioso central. Pero pronto quedó claro que los paradigmas reduccionistas no proporcionaban una visión integral del sistema, que funciona con base en múltiples y complejas interacciones entre neuronas y entre glía y neuronas, algunas de tipo químico y otras de naturaleza eléctrica. El conocerlas y entenderlas en toda su complejidad es el reto del siglo que se inicia.
En los últimos años se han desarrollado metodologías no invasivas, como la tomografía de positrones y la resonancia magnética nuclear, entre otras, que permiten estudiar en forma dinámica el comportamiento de conjuntos neuronales durante funciones complejas, tales como la ejecución de movimientos voluntarios, o durante el aprendizaje, así como durante diversos procesos cognitivos. Ello ha cambiado muchos conceptos que se consideraban plenamente establecidos, y es de anticipar que, a medida que estas técnicas mejoren su resolución temporal y espacial, se convertirán en herramientas fundamentales para analizar las funciones integrativas del Sistema Nervioso Central.
En este sentido, no es difícil pronosticar cuáles serán algunas de las áreas más activas en los próximos veinte años. Surgirán de la convergencia de la biología molecular, la computación y la imagenología, entendiéndose esta última como la visualización, en tiempo real, de los eventos químicos y eléctricos que ocurren en neuronas individuales o en poblaciones neuronales, durante los distintos estados funcionales del sistema nervioso central.
Muchas de estas cuestiones ya se trabajan. Una de las áreas más activas tiene como propósito determinar cómo se configuran los circuitos neuronales durante el desarrollo, y cómo se modifican durante el aprendizaje. Otra área se propone entender cómo los distintos conjuntos neuronales se autoorganizan para producir patrones de actividad rítmicos, como la marcha o la respiración, o bien para generar las oscilaciones que sincronizan la actividad neuronal durante la ejecución de movimientos voluntarios y durante los procesos cognitivos (binding).
Otra área muy activa se ha enfocado a estudiar la regeneración de circuitos neuronales después de lesiones o procesos patológicos. En este sentido, la biología molecular permitirá conocer con más detalle los procesos moleculares que inhiben o facilitan la regeneración de las neuronas centrales, y los que regulan la formación de nuevas conexiones entre neuronas durante el desarrollo y regeneración. La terapia génica, para prevenir o curar enfermedades degenerativas, ocupará un lugar privilegiado en esta pléyade de posibilidades. Otra área de gran interés se enfoca al conocimiento de los mecanismos que modulan las sensaciones dolorosas, y la forma en que se las puede controlar a través de procesos endógenos o exógenos.
El desarrollo de técnicas computacionales y de nuevos materiales me hace sentir optimista acerca de la posibilidad de diseñar y construir prótesis que permitan moverse libremente a quienes han sufrido lesiones espinales, o que permitan restaurar la visión y la audición en quienes las han perdido. Las posibles interacciones cerebro-computadora tienen grandes posibilidades de volverse una realidad cotidiana. Basta señalar los avances en el control del dolor y del tremor parkinsoniano por estimulación central controlada con computadora.
Podría yo enumerar muchas otras posibilidades, todas ellas dirigidas a mejorar nuestra calidad de vida y a entendernos más a nosotros mismos y al mundo que nos rodea, pero aquí termino. ~
(México, 1934 ) es un biólogo, fisiólogo, neurocientífico y académico mexicano. Es miembro de El Colegio Nacional.
