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| Figura 1. Thomas Willis | Figura 2. Página frontal del Libro de Willis |
Thomas Willis nació en Great Bedwyn, Wilshire, el 27 de enero de 1621. Se educó en Oxford y desde sus primeros años se interesó en física, particularmente en la filosofía mecánica de Descartes, el neoatomismo de Gassendi y la iatroquímica de van Helmont. Esto se refleja en sus dos primeras publicaciones de 1659, llamadas De Fermentatione y De Febribus, según las cuales todos los cuerpos pueden ser disueltos en espíritus, sulfuro, sal, agua y tierra. Dentro de estos existían una serie de partículas invisibles de varias formas y movimientos.
Willis imaginó la fermentación como una transformación de sustancias producida por movimientos internos de sus partes. En el organismo esta fermentación o movimientos internos ocurrían en la sangre y su expresión era una vitalidad orgánica. En contraste con Glisson, Willis era mas técnico en sus conceptos.
Siguiendo a Descartes, Willis consideró el organismo humano como una máquina e itentó interpretar las funciones de los llamados 'espíritus animales' en estrictos términos físicos. Por lo tanto, distinguió un espíritu como flama en la sangre circulante y otro similar a la luz en el sistema nervioso y según él todos los movimientos voluntarios estaban dirigidos por estos dos agentes. La flama era responsable de calentar la sangre y el corazón no era visto como la sede del calor vital, sino que la sangre le comunicaba su calor durante el paso por sus cámaras.
Debido a un proceso de fermentación, el alimento proporcionaba los componentes necesarios para la formación de la sangre, que eran espíritu, sulfuro, agua, sal y tierra. Esta actividad ocurría en el estómago y resultaba en la formación del quile, un producto que subsecuentemente era transformado en sangre a nivel del corazón y también proporcionaba al cerebro del animal los espíritus animales.
Willis negó la hipótesis cartesiana de que los nervios estaban huecos y como postuló que esos nervios estaban bien estirados entre el cerebro y la periferia, imaginó que el flujo de espíritus animales ocurría alrededor de la fibras de los haces nerviosos, en una forma semejante a como un líquido corre alrededor de una cuerda de violín tensa.
Willis también estableció una hipotética doctrina de la localización cerebral para la mayor parte de las funciones importantes de la mente y del cuerpo que persistió en la teoría médica durante mucho tiempo. Vió el corpus striatum (ganglios basales) como el órgano de la percepción, mientras que la reflexión de esas sensaciones en el cuerpo calloso permitía que ocurriera la imaginación. Para Willis las circunvoluciones del cerebro eran el asiento de la memoria, mientras el cerebelo y la protuberancia eran responsables de los movimientos voluntarios de varios órganos, incluyendo el latido cardíaco, la respiración y la peristalsis intestinal. Describió por primera vez los ganglios de los nervios simpáticos y reconoció claramente el nervio vago, suponiendo que su origen estaba en el cerebelo. Finalmente, consideró que la oliva era el centro del habla.
En su libro De Motu Musculari, Willis desarrolló una teoría muy especulativa sobre la contracción muscular. Supuso que los espíritus animales fluían desde el cerebro a los músculos y tendones a lo largo de las fibras nerviosas y después de llegar al músculo, encontraban partículas sulfurosas y nitrosas de la sangre que producían un tipo de explosión local que dilataba y acortaba las fibras musculares huecas. Willis intentó verificar su hipótesis colocando una ligadura alrededor de las porciones tendinosas del músculo y observando que en esas condiciones los músculos no se contraían. Sin embargo, esta hipótesis fue eliminada con experimentos llevados a cabo posteriormente por Glisson.
Willis también escribió otro libro importante, Cerebri Anatome (London, 1664), donde enriqueció en forma considerable el conocimiento anatómico del sistema nervioso, especialmente en relación a los nervios craneles y el sistema vegetativo. Es en este libro donde hace referencia a la circulación del cerebro, describiendo el circuito arterial que ahora conocemos con el nombre de 'círculo de Willis'.
La Figura arriba muestra la base de un cerebro humano (izq) y de un cerebro de oveja (der) con el círculo de anatomosis arteriales (círculo de Willis). Las grandes diferencias entre la corteza cerebral de los humanos y otros animales, llevó a Willis a decir que, "el cerebro es la sede principal del alma racional en el humano y el alma sensible en los animales. Es la fuente de los movimientos y las ideas".
Posteriormente, la concepción de Willis de los espíritus animales fue copiada por otros, especialmente por Friedrich Hoffmann. Willis distinguió un fluído nervioso, denso y de movimiento lento, que tenía una función nutritiva, de otro espíritu que viajaba rápidamente, comportándose como un rayo de luz. Adscribió estos espíritus animales a las actividades nerviosas centrífugas y centrípetas y postuló que algunas trasmisiones podían regresar a la periferia, siendo esta la primera descripción clara de una actividad refleja.