Las Neurociencias. Historia

Las lecciones de la historia

Una pregunta que los profesores nos hacemos es la siguiente: ¿necesitan nuestros estudiantes aprender sobre la historia de las neurociencias, digamos, la doctrina neuronal y la ley de la polarización dinámica? En una forma mas general, ¿necesitan nuestros estudiantes aprender la historia de la medicina?

Se dice que la historia nos proporciona muchas enseñanzas valiosas  y que los que las ignoran lo hacen a su propio riesgo; sin embargo, en la educación moderna no se le da mucha importancia, con el resultado de que muchos médicos son iliteratos en historia. Como en el resto de la sociedades modernas, actualmente muchos científicos y médicos están interesados sólo en lo que ha ocurrido recientemente y muestran muy poco interés en el pasado o incluso en el futuro. La mayor parte de las publicaciones contemporáneas carecen de una perspectiva histórica, pocos médicos se preocupan por consultar literatura más antigua de unos 15 años y generalmente las búsquedas de artículos científicos en la literatura están confinadas a lo que se encuentra fácilmente en Internet. Esta ignorancia y negligencia histórica lleva a un punto de vista altamente distorsionado y sesgado de la ciencia, negando el merecido crédito a los antiguos investigadores e inflando en forma injustificada la investigación moderna. Tanto los autores, como los revisores y los editores, comparten la responsabilidad de esa práctica indeseable, que es mala para la medicina y para el entrenamiento de los médicos jóvenes. También hay una tendencia entre los médicos a seguir sólo las áreas más populares de las investigaciones, un hábito que es acrecentado por la falta de visión de las agencias que proporcionan apoyos para la ciencia y que sólo animan los proyectos novedosos y de alto riesgo. Sin embargo, un estudio de la historia de la medicina muestra claramente que hay lecciones importantes que deben ser aprendidas y se originan de la sabiduría y experiencia acumulada de todos aquellos que nos precedieron.

Nosotros creemos que es nuestro deber beneficiarnos de las oportunidades presentadas por la historia de la medicina e invertir la creciente tendencia a la ignorancia y analfabetismo histórico. Por ello, a lo largo de este escrito describiremos aspectos históricos de los temas que cubrimos, esperando que el estudiante de medicina encuentre que no sólo no son aburridos, sino que además de interesantes, les abrirán un panorama que quizá hasta ahora no habían considerado.

Historia de los estudios sobre el cerebro

A pesar de la importancia que ahora le damos, en la antiguedad el cerebro no fue considerado importante, aunque aparentemente ya Hipócrates, el padre de la medicina, indicaba que era el asiento del pensamiento y las sensaciones. Quizá la poca consideración que se le tenía al cerebro se haya debido a que en la primitiva fisiología de Galeno su papel era sólo el de enfriar la sangre, lo que puede haber resultado de que sólo sentimos su presencia cuando nos duele la cabeza, aunque no es el cerebro mismo el que duele. Galeno pudo haber atribuido al cerebro las emociones que nos caracterizan, pero como durante ellas también hay cambios en la frecuencia cardíaca y estos son fácilmente perceptibles, se las adjudicó al corazón y al hígado, que también parecen alterarse durante emociones fuertes, aunque tampoco es el órgano mismo el que duele. Así, el cerebro empezó a estudiarse sólo hasta mediados del siglo XVII, cuando fue visto como importante debido a la proposición de que la forma del cráneo indica la personalidad del individuo, una hipótesis falsa que se conoció como Frenología.

El estudio del sistema nervioso y del cerebro empezó tarde en la historia de las ciencias, pero una vez iniciado avanzó a grandes pasos, hasta hacerse intensivo a finales del siglo XIX y principios del siglo XX. A partir de esa época y siguiendo la demostración de Santiago Ramón y Cajal de que las neuronas son sus unidades básicas, el tejido cerebral se estudió intensamente. Primero se buscaron sus componentes tiñendo sus células, después se estudiaron las vías siguiendo la degeneración producida al cortar los tractos nerviosos y llamada Walleriana, posteriormente se identificaron las zonas activas durante varias funciones por medio de imagenología y actualmente las vías se identifican in vivo, coloreándolas y siguiéndolas con técnicas microscópicas avanzadas. Así, para finales del siglo XX la morfología del cerebro ya era bastante bien conocida, aunque faltaban y aún faltan numerosos detalles.

En contraste con la lentitud con la que avanzó el conocimiento de la morfología del cerebro, a finales de la primera mitad del siglo XX se creyó que la fisiología cerebral estaba tan avanzada, que en poco tiempo empezaría a dar explicaciones sobre sus 'funciones superiores'. Sin embargo, hallazgos posteriores demostraron que todavía hay una enorme cantidad de información desconocida, lo que ha cambiado esa impresión por otra en la que no es claro cuándo empezaremos a descifrar los secretos mas escondidos del cerebro humano.

Tres temas recurrentes

A lo largo de la historia de las neurociencias tres temas han atraído enormemente la atención de los investigadores, por lo que han sido debatidos en todas las épocas: 1) Mente y cerebro, esto es, monismo versus dualismo, lo que puede resumirse en la pregunta ¿son la mente y el cerebro dos entidades separadas?; 2) Localismo y holismo, esto es, ¿las neuronas y áreas cerebrales tienen funciones específicas (localismo) o están poco diferencias trabajando en forma agregada (holismo)? y; 3) ¿Cuál es la naturaleza de la comunicación nerviosa?, ¿es la mente completamente creada por el cerebro?, ¿puede la conciencia reducirse a neuronas? y ¿existe un 'espíritu' independiente de las neuronas?.

Aunque estos tres problemas han sido campos de batalla  durante miles de años, para nosotros ahora sólo uno de ellos tiene gran interés. Esto se debe a que nuestro conocimiento fisiológico es muy escaso en relación al primero (mente y cerebro) y tercero (¿es la mente creada por el cerebro?) de esos problemas, por lo que aún actualmente siguen estando en el campo de la metafísica y la psicología, más que en el de la fisiología. En cambio, el segundo problema (¿tienen las neuronas y áreas cerebrales funciones específicas?) es un terreno que en los últimos años ha sido abonado con numerosos trabajos y por ello lo trataremos con más detalle.

A lo largo de la historia los actores más destacados en el estudio de la localización de las funciones cerebrales fueron:

Franz Joseph Gall (1758-1828). Fue uno de los fundadores de la frenología y con Spurzheim dividió el cerebro en 35 funciones independientes, desde conceptos concretos como el lenguaje y el color, hasta los más abstractos como la esperanza y la autoestima. Se dice que tuvo esa idea debido a que de niño uno de sus compañeros de salón tenía una gran memoria, pero también los ojos saltones, por lo que pensó que como su cerebro debería ser más grande para acomodar esa memoria prodigiosa, también empujaría los ojos hacia adelante.

Johann Caspar Spurzheim (1776-1832). Trabajó con Franz Gall estudiando el resultado de lesiones cerebrales por medio de la frenología, convirtiéndose en el exponente más grande de esta idea.

Pierre Flourens (1794-1867). Extirpó tejido cortical de perros, conejos y aves, concluyendo que una eventual recuperación se debía a un campo agregado en el que participaba todo el cerebro y que las partes normales podían tomar el papel de las regiones dañadas. Por lo tanto, propuso el punto de vista holístico del cerebro y se opuso a la teoría de la localización.

J. Hughlings Jackson (1835-1911). Encontró que las convulsiones en los pacientes epilépticos parecían progresar de una parte del cuerpo a la contigua, aparentemente dirigidas por un mapa cerebral. Esta hipótesis de una organización topográfica en el cerebro ayudó a aumentar el interés por el punto de vista localista.

Pierre Paul Broca (1824-1880). Propuso que la localización funcional del cerebro se encuentra en sus circunvoluciones. En 1862 tuvo un paciente con infarto cerebral que podía entender lo que le decían, pero no podía hablar y sólo podía decir "tan". Cuando el paciente murió, la autopsia mostró lesiones en el lóbulo frontal izquierdo y Broca dedujo que esa era el área responsable del habla articulada. Después demostró lo mismo en varios pacientes y por ello actualmente esa región del cerebro es llamada 'área de Broca'.

Carl Wernicke (1848-1904). Tuvo un paciente con un infarto similar al que estudió Broca, pero aunque podía hablar lo que decía no tenía ningún sentido. La región dañada estaba en la parte posterior del hemisferio izquierdo, alrededor de la región donde se unen los lóbulos temporal y parietal. Estos hallazgos añadieron credibilidad al punto de vista localista.

Gustav Fritsch (1838-1907). Estimulando con electricidad la superficie del cerebro en perros y ranas vivas obtenía movimientos característicos del cuello y patas posteriores, por lo que apoyó la localización de las funciones cerebrales.

Edward Hitzig (1838-1927). En colaboración con Fritsch, mostró que la corriente eléctrica aplicada a regiones corticales del cerebro de perros producía contracciones en regiones musculares específicas.

Korbinian Brodmann (1868-1918). Basado en tinciones de tejido cerebral para visualizar los diferentes tipos celulares de la corteza, categorizó su organización en 52 áreas diferentes, apoyando fuertemente el punto de vista localista.

Karl S. Lashley (1890-1958). Trabajó extensamente con ratas buscando en el cerebro los componentes nerviosos de la memoria. Para ello lesionaba en forma sistemática diferentes porcentajes del cerebro de ratas y después las colocaba en laberintos que ya habían corrido antes, encontrando una degradación gradual y consistente en la capacidad de correr el laberinto. Dedujo que el engrama no era una conexión específica, sino mas bien la suma de muchas conexiones, lo que constituyó un gran apoyo al punto de vista holístico.

Wilder Penfield (1891-1976). Estimuló diferentes secciones de la corteza de pacientes epilépticos durante neurocirugía y encontró que la activación de numerosas células producía resultados específicos (e.g., durante la estimulación de una región cerebral un paciente pronunció la palabra "abuelita", de donde se originó la "neurona-abuelita"). Su punto de vista localista afectó profundamente la neurología moderna y otros campos científicos.

Actualmente los puntos de vista localista y holista extremos han sido reemplazados por el llamado 'conexionismo'. Este punto de vista indica que los niveles más bajos o primarios de las funciones sensori-motoras están bien localizados, pero que las funciones de niveles superiores, como el reconocimiento de los objetos, la memoria y el lenguaje, son el resultado de interconexiones entre áreas cerebrales. Además, aún dentro de áreas cerebrales que parecen estar localizadas para una función particular, esa función está distribuida en muchas neuronas.

Cerebro y Conducta

Las hipótesis sobre las relaciones entre el sistema nervioso y la conducta tienen una larga historia y tal vez la primera fue elaborada por Platón (c. 429-348 a.C.) y descrita en su cosmología Timaeus. Platón dividió las facultades mentales y conductuales (llamadas alma) en tres categorías, cada una de ellas asociada con un nivel diferente del sistema nervioso central y el nivel correspondiente del cuerpo. Colocó la parte divina, que se ocupa del intelecto, la razón, sensación y movimientos voluntarios, en la parte más alta del cuerpo, en el cerebro dentro de la cabeza. Después vino la parte moral, que se ocupa de las emociones y que colocó en las regiones superiores de la médula espinal, asociadas con el tórax, especialmente con el corazón. La parte basal quedó a cargo de los apetitos y la colocó en las regiones de la médula espinal asociadas con el abdomen y la pelvis. Este modelo funcional era jerárquico, de manera que el intelecto influía sobre las emociones y estas sobre los apetitos, pero como también era necesario que las partes estuvieran separadas una de otra, dijo que el cuello formaba el istmo que separa el intelecto de las emociones y el diafragma separa las emociones de los apetitos.

La siguiente hipótesis tardó 5 siglos en llegar de la mano de Galeno (130-200) y no fue abandonada durante los siguientes 1,500 años. Esta hipótesis tenía dos pilares. Primero, en el cerebro había un sistema ventricular de tres compartimentos y cuya anatomía fue completamente descrita por Galeno. Segundo, en los ventrículos se almacenaba una sustancia o fuerza hipotética responsable del funcionamiento del sistema nervioso, el pneuma psiquico o espíritus animales de Galeno, el vehículo del alma.

Para el siglo X estas ideas habían evolucionado en una hipótesis dinámica análoga a la digestión y que fue aceptada generalmente. Decía que todos los sentidos trasmitían imágenes al primer ventrículo (los ventrículos laterales izquierdo y derecho, en los hemisferios cerebrales) y que correspondían al sensus communis (sentido común) de Aristóteles (384-322 a.C.), el lugar donde las entradas provenientes de los diferentes órganos sensoriales se combinaban para producir imágenes. Después, estas eran pasadas a una segunda región (el tercer ventrículo), donde eran manipuladas por el proceso del razonamiento. Finalmente, el resultado era mandado a una tercera región (el cuarto ventrículo) donde quedaban almacenadas como memoria.

La última mayor adición a esa hipótesis fue proporcionada por René Descartes (1596-1650) a mediados del siglo XVII, cuando propuso que el flujo del pneuma psíquico a través de los nervios huecos era controlado por un alma, que localizó en un órgano único y central dentro del cerebro, la glándula pineal.

Sin embargo, a pesar de su aceptación general no todos estaban convencidos de la hipótesis de Galeno y para el Renacimiento empezaron a verse las inconsistencias. Así, Andreas Vesalius (1514-1564), en su De Humani corporis fabrica (1543), indicó que no había bases para la hipótesis ventricular y que los nervios no eran huecos. Estos comentarios pueden haber iniciado la tercera generación de hipótesis generales sobre el funcionamiento del cerebro y que se debe a Thomas Willis (1621-1675), quien en 1664 publicó su Cerebri Anatome. En esta obra Willis transfiere a la substancia cerebral misma las funciones colocadas en los ventrículos e indicó que los núcleos cerebrales (ganglios basales, que llamó corpus striatum) recibían todas las modalidades sensoriales, por lo que les llamó sensus communis. También propuso que el cuerpo calloso generaba la imaginación, que la corteza cerebral era la sede de la memoria y que juntos controlaban el comportamiento voluntario. Además, propuso que el comportamiento involuntario y las funciones vitales del cuerpo eran controlados por el cerebelo.

Un problema recurrente en la historia del estudio del cerebro ha sido la localización de las funciones cerebrales y este pasó del plano imaginativo al realista con el desarrollo de la teoría celular por Mattias Jacob Schleiden (1804-1881) y Theodor Schwann (1810-1882) y de la teoría neuronal por Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) y Wilhelm von Waldeyer (1836-1921). El primer problema que fue resuelto por la teoría neuronal fue el de los reflejos, ya que Cajal mostró que las raíces dorsales llevan la información sensorial a la médula espinal y en el sistema nervioso se convierte en la información motora que sale hacia los músculos por medio de las raíces ventrales. A partir de entonces quedó claro que es el sistema motor el que produce el comportamiento; esto es, que cuando observamos una persona o animal, estamos observando los efectos del sistema motor vía los nervios motores sobre el sistema musculo-esquelético.

Las doctrinas

Se cree que es posible encontrar tiempo para introducir a los estudiantes de medicina (y de todas las disciplinas) a los desarrollos históricos de los temas que estudian y a algunos de los argumentos que llevaron a las diferentes conclusiones sobre, por ejemplo, cómo se comunican las neuronas unas con otras. Pero eso es historia y desgraciadamente, la mayor parte de los cursos que tratan sobre neurociencias le dedican muy poco tiempo, ya que los trabajos recientes se consideran mucho más importantes.

Sin embargo, los estudiantes de medicina necesitan saber que durante el desarrollo las neuronas se originan en forma independiente y necesitan entender como es la comunicación que ocurre en las sinapsis cuando dos neuronas se ponen en contacto sin tocarse. Además, necesitan apreciar que las neuronas acopladas con uniones comunicantes, así como las dendritas presinápticas, los axones postsinápticos y las neuronas que multiplexan, todas fueron una sorpresa cuando se describieron por primera vez, pero que no 'rompen las reglas' de la Teoría Neuronal.

Todas esas diferentes condiciones no pueden ser vistas como contrarias a los puntos de vista sobre cómo deben ser las neuronas. La Teoría Neuronal ya hizo su trabajo, por lo que los nuevos hallazgos no pueden ser vistos como sus contrarios y esto es particularmente cierto para las uniones comunicantes, la activación de las dendritas y las funciones de las células gliales.

Cada uno de esos puntos fue tratado como un punto de vista que de alguna manera ya no es relevante para el debate clásico (que ya ha pasado) y por lo tanto, es algo que puede añadirse fácilmente a la doctrina neuronal sin modificarla. Se ha dicho que el descubrimiento de las uniones comunicantes fue tomado rápidamente por los 'reticularistas latentes' para fabricar un reto moderno a la teoría neuronal y tal vez existan este tipo de científicos, pero actualmente todos somos post-neuronistas.

Otro punto es el siguiente, ¿podemos ver la Doctrina Neuronal como 'una de las grandes ideas del pensamiento moderno', comparable a la teoría cuántica, la tabla periódica de los elementos o la teoría de la evolución? (Shepherd, 1991). Desde nuestro punto de vista la Teoría Neuronal es simplemente la Teoría Celular aplicada a las neuronas y debemos ser generosos y permitirle hacer fusiones celulares, cooperar estrechamente con las células gliales, utilizar materiales extracelulares, tener unidades funcionales subcelulares, etc. La versión original de la Doctrina Neuronal era mucho menos flexible que la Doctrina Celular, por lo que fue presentada como 'doctrina' para proporcionar un enfoque claro y práctico en el estudio de las conexiones nerviosas. Esta fue su mayor fuerza y  contribución importante a las neurociencias.

Actualmente todavía es apropiado celebrar el éxito de la doctrina neuronal y admirar las habilidades histológicas  y la fuerza de propósito que animó a sus fundadores. Sin embargo, ahora es necesario reconocer que una aplicación total y dogmática de la doctrina neuronal, como se concibió en sus orígenes, tiende a oscurecer la apreciación de los estudiantes sobre muchos de los avances recientes. La doctrina neuronal es pasado y probablemente no sobrevivirá como una idea fundamental, por lo que tal vez esta sea la razón por la que no es necesario hacer un gran énfasis en ella. Aún así, la describiremos como historia, junto con otros aspectos de las neurociencias que tuvieron gran relevancia y de alguna manera nos han traído hasta donde estamos. Aunque no es necesario aprenderla, ojalá el estudiante de medicina se interesara al menos por leerla, ya que creemos que enriquecerá sus puntos de vista modernos.

La Teoría Celular

La Teoría Celular nos dice que todos los organismos están compuestos por unidades de organización similar, llamadas células. El concepto fue propuesto formalmente por Schleiden y Schwann y se ha mantenido como la base de la biología moderna, aunque la primera célula y también la palabra misma, fue descubierta por Robert Hooke en 1665. Hooke indicó que las células se parecían mucho a las celdas en las que vivían los monjes y de ahí derivó su nombre; sin embargo, lo que Hooke vio no era una célula viva, sino las paredes de una célula muerta del árbol del corcho, cuya descripción apareció en su trabajo Micrographia. Las paredes celulares que Hooke vio no tenían ninguna indicación del núcleo o de otros organelos que se encuentran en las células vivas y el primero que vio células vivas bajo el microscopio fue Anton van Leeuwenhoek, quien en 1674 describió el alga Spirogyra. Estas observaciones fueron continuadas por numerosos investigadores en los siguientes 150 años, dando origen a la Teoría Celular.

Se dice que en 1838 el botánico Mattias Jacob Schleiden (1804-1881) y el morfólogo Theodor Schwann (1810-1882) tomaban café después de comer en casa de un amigo común en Berlín. El primero hablaba en forma excitada sobre la universalidad de las células en las plantas, diciendo que todas las especies que había examinado estaban hechas por unidades reconocibles o células y que el crecimiento de las plantas dependía de la producción de células nuevas. Mientras Schleiden hablaba, Schwann recordaba que sus propias observaciones eran muy parecidas, excepto que eran de células animales, por lo que pidió a Schleiden que le mostrará sus preparaciones. Así, como resultado de esa plática se produjo uno de los mayores frutos en la historia de la biología.

En 1836 Schwann había descubierto la pepsina y descrito un aparato para determinar en forma cuantitativa la fuerza muscular, pero no alcanzó su máxima popularidad hasta 1839, con la publicación de su famoso libro, "Mikroskopische Untersuchungen über due Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Thiere und Pflanzen". En este libro expresa claramente y por primera vez la idea de que la célula es la unidad fundamental de las plantas y animales, aunque un concepto parecido había sido mencionado en forma oscura en 1820 por el naturalista René J.H. Dutrochet (1776-1847).

Figura 1. Diagrama de una célula vegetal

Figura 2. Diagrama de una célula animal

Desgraciadamente tanto Schleiden como Schwann publicaron sus ideas y observaciones sin darse crédito, pero juntas, formaron las bases para la Teoría Celular que se aplica a todos los organismos vivientes.

Schwann resumió sus ideas en tres conclusiones: 1) la célula es la unidad estructural, fisiológica y organizadora de los tejidos biológicos; 2) la célula mantiene una doble característica, como individuo y como un bloque en la construcción de los organismos, y; 3) las células se forman a partir de otras células, de una manera similar a como se forman los cristales. Como sabemos actualmente, las dos primeras conclusiones eran correctas y aunque la tercera estaba equivocada, lo más importante fue que otros tomaron esas ideas y las expandieron.

La teoría celular de Schleiden y Schwann estaba incompleta en varias formas y también era incorrecta. Estaba incompleta porque sólo se enfocaba en la estructura de la célula y no exploraba en detalle su contenido ni los procesos bioquímicos, llamados 'metabolismo' por el mismo Schwann, que ocurren dentro de las células. Pero además estaba incorrecta, principalmente en términos del desarrollo celular, ya que Schwann había aceptado la idea de Schleiden de que las células eran creadas por un proceso de cristalización y empezando con un núcleo, en forma gradual crecía una capa protectora a su alrededor, para una vez que se había formado la célula disolverse dejando fluído el interior.

Es notable que la Teoría Celular pasó desapercibida durante dos décadas, pero revivió en 1858 con el trabajo de Ludwig Karl Virchow (1821-1902) sintetizado en su famoso aforismo "Omnis cellula a cellula" (todas las células se inician de otras células). Virchow era un patólogo en el Hospital Charité en Berlin y determinó que las células enfermas siempre se iniciaban de células saludables, rechazando el punto de vista prevaleciente entonces de la generación espontánea.

Los principios modernos de la Teoría Celular incluyen los siguientes:
1. Todos los seres vivos están compuestos por células.
2. La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos.
3. Todas las células provienen de células pre-existentes por medio de división (no existe la generación espontánea).
4. Las células contienen información hereditaria que es pasada de célula a célula durante la división celular.
5. Todas las células son básicamente iguales en composición química.
6. Todo el flujo de energía (metabólica y bioquímica) de la vida ocurre dentro de las células.

La Teoría Neuronal

La Teoría Neuronal es la base de nuestras ideas sobre la organización del sistema nervioso y fue la culminación de los estudios histológicos hechos por numerosos científicos del siglo XIX. El primer paso, muy importante en el desarrollo de nuestras ideas actuales sobre la estructura y funcionamiento del cuerpo, había sido la Teoría Celular, enunciada por Mattias Jacob Schleiden (1804-1881) y Theodor Schwann (1810-1882) en 1839 y que indicaba que todos los tejidos están compuestos por células individuales, aunque esto no fue aceptado para el sistema nervioso. Una de las razones de este rechazo es que con los microscopios de la época no era posible ver si las prolongaciones nerviosas se iniciaban directamente de las neuronas o si al menos algunas existían en forma independiente. El otro problema era que tampoco se podía ver si las largas y delgadas ramas que claramente se iniciaban en las neuronas, terminaban libremente o se asociaban con las ramificaciones de otras neuronas para formar redes continuas.

El problema de la morfología de las células nerviosas originó dos puntos de vista fundamentalmente diferentes sobre la organización del sistema nervioso, uno que mantenía que las neuronas individuales estaban conectadas en cadenas para formar vías nerviosas específicas y otro que indicaba que las delgadas ramas neuronales formaban redes difusas y contínuas.

El punto más importante del problema era si las neuronas son estructuras individuales, como las otras células del cuerpo, o si sus finas ramificaciones se continuaban entre ellas. El primer punto de vista llevó a la doctrina neuronal, que requería, además, que las neuronas interactuaran en los sitios de contacto, mientras el segundo indicaba que la actividad difundía en forma continua a través de toda la red de ramas.

El segundo problema conceptual se centraba alrededor del tipo de unidad que eran las neuronas, ya que su característica fundamental era un extraordinario patrón de ramificaciones. Muchos investigadores trataron de reducir esta variedad de morfologías a un patrón simple que se aplicara a todas las neuronas y los debates llevaron a la terminología que ahora usamos para reconocer las diversas regiones de las neuronas. Por ejemplo, Cajal propuso la ley de la polarización dinámica, en la que cada neurona era una unidad que recibía entradas en sus dendritas y mandaba sus salidas por medio del axón. Esta idea de que la neurona es una unidad simple de entrada y salida fue un legado que apenas recientemente ha sido sobrepasado.

Figura 3. Dibujo hecho por Cajal mostrando las células del cerebelo. Figura 4. Célula de Purkinje del cerebelo de puerco teñida con la técnica de plata de Camillo Golgi, mejorada por Cajal y aún más por Bielschowski. La barra es igual a 50 µm. (Cesta et al. Veterinary Pathol. 43(4): 556-560, 2006).

El avance tecnológico clave para resolver entre esas posibilidades se originó en los 1870s, cuando Camillo Golgi (1843-1926) desarrolló un método nuevo basado en la plata para teñir células nerviosas en forma individual, aunque durante más de una década fue ignorado. Sin embargo, cuando en 1887 Santiago Ramón y Cajal se tropezó con la tinción de Golgi y empezó a hacer estudios extensos sobre la morfología neuronal en todo el sistema nervioso, sus interpretaciones sobre las células nerviosas teñidas con esa técnica resolvieron el problema de la forma de las neuronas y de sus interconexiones. Todos estos estudios culminaron en la revisión que hizo Wilhelm von Waldeyer (1836-1921) en 1891, en la que resumió esos hallazgos en una teoría coherente que indicaba que la célula nerviosa es la unidad anatómica, fisiológica, metabólica y genética del sistema nervioso y para enfatizar esto, la bautizó con el nombre de 'neurona'.

La Teoría Neuronal terminó el debate de más de 50 años sobre si la Teoría Celular se podía aplicar a todos los órganos del cuerpo, particularmente al sistema nervioso, convirtiéndose en el núcleo alrededor del cual se desarrollaron los conceptos modernos sobre el funcionamiento del cerebro. Un segundo factor importante es la demostración de cómo el progreso en las ciencias depende de los desarrollos tecnológicos y en algunos casos parece ser el primer factor a considerar. Así, la Teoría Neuronal debe colocarse dentro de los papeles críticos que la óptica microscópica y el creciente desarrollo de la industria química en Europa, tuvieron en la introducción de nuevas técnicas de tinción de los tejidos. Por supuesto, la clave fueron las propiedades selectivas de la tinción de Golgi, aunque hay que recordar que durante diez años esa técnica fue un método desacreditado por poco confiable.

En el periodo que siguió a 1891 se ponderaron los problemas resultantes de que las neuronas fueran células individuales, hasta que la introducción del concepto de sinapsis por Charles Scott Sherrington (1857-1952) en 1897, proporcionó la explicación anatómica y funcional para el mecanismo por el que las neuronas podían comunicarse unas con otras. La aceptación general de la Doctrina Neuronal por anatomistas, fisiólogos, neurólogos y psicólogos fue clara en las revisiones sobre el tema hechas alrededor del año 1900 y en el mismo texto de Ramón y Cajal en 1909.

Los mecanismos que finalmente parecieron haber terminado con las dudas anatómicas y fisiológicas sobre la teoría neuronal fueron el desarrollo del microscopio electrónico y el invento del microelectrodo respectivamente. Sin embargo, es notable que trabajos hechos durante los 1950s y 1960s mostraron que las relaciones entre la estructura y la función en diferentes partes del sistema nervioso son más complicadas de lo que se había supuesto. Dos ejemplos son suficientes para demostrar esto. Primero, el descubrimiento de las uniones comunicantes (gap-junctions) en 1959 por Edwin Furshpan y David Potter mostró que, después de todo, las neuronas no son unidades tan individuales como lo propone la teoría neuronal y que para ciertas moléculas y en ciertas condiciones, pueden formar redes tanto anatómicas como funcionales.

El segundo ejemplo lo constituyen los recientes hallazgos mostrando la enorme cantidad de células gliales que hay en el sistema nervioso. Estas células no solamente constituyen el 80% del total de células en el cerebro, sino que aunque inicialmente fueron consideradas simplemente equivalentes al tejido conectivo en sus funciones de sostén, ahora se sabe que llevan a cabo funciones de enorme importancia para el mantenimiento de la condiciones adecuadas para la función de las neuronas, además de las que ellas mismas parecen tener.

Todos estos hallazgos recientes están presionando a una revaloración de la doctrina neuronal, ya que es claro que el sistema nervioso no puede funcionar con neuronas aisladas, pero aparentemente tampoco comunicándose sólo por medio de sinapsis químicas como las que imaginó Sherrington, sin contar el hecho de que todavía hay sinapsis eléctricas que explicar y que actualmente no es posible imaginar la extensión de la importancia de las células gliales.

Hay que recordar que a diferencia del arte, que es completo en si mismo, la ciencia es una actividad progresiva, en la que un descubrimiento lleva a otro en una cadena aparentemente interminable. Dentro de esta cadena de conocimiento, Santiago Ramón y Cajal fue la figura decisiva que guió nuestro entendimiento del sistema nervioso durante el siglo XX.