 |
 |
Musschenbroeck escribió: "Quiero contarte sobre un nuevo y aterrador experimento, pero te recomiendo que no lo efectúes tú mismo . . . Mandé colgar de dos cuerdas de seda un barril de pólvora, que fue electrificado frotando con la mano una bola de cristal que daba vueltas rápidamente. En el otro extremo colqué un alambre de cobre sumergido en una botella de vidrio parcialmente llena de agua. Mantuve la botella en mi mano derecha y con la otra traté de sacar chispas del barril, pero bruscamente mi mano derecha fue sacudida violentamente y todo mi cuerpo también fue sacudido como por la descarga de un arma de fuego, mis brazos y todo mi cuerpo se sacudieron violentamente . . . de hecho, creí que había llegado el final de mi vida." Lo que Musschenbroeck había hecho fue descargar sobre su cuerpo la electricidad acumulada en la botella.
El fenómeno básico de la descarga eléctrica fue descubierto casi simultáneamente (1746) por von Kleist, un clérigo de Pomerania interesado en ciencia. Sin embargo, la botella se conoció como "de Leyden," nombre que le dió el Abad Nollet, a pesar de que posteriormente Du Bois Reymond trató de que se llamara "Kleiste Flasche."
Con la botella de Leyden se descubrió que una descarga de electricidad estática aplicada a un organismo vivo producía violentas contracciones de los músculos esqueléticos. En los humanos el choque aceleraba el pulso y aumentaba la actividad glandular y los médicos la empezaron a utilizar suponiendo que beneficiaba el sistema porque removía y liberaba los espíritus animales.
El efecto del fenómeno eléctrico sobre los organismos vivos llevó a los investigadores del siglo XVIII a hacer numerosos experimentos con animales y humanos. Por ejemplo, en 1730 el inglés Stephen Gray descubrió que la carga estática podía ser transferida de un cuerpo a otro, cuando hizo un experimento en el que el sujeto era un joven suspendido horizontalmente como si fuera ropa puesta a secar. Entonces Gray colocó un tubo de vidrio de cuarzo cerca de los pies del joven y un electroscopio de hoja cerca de su nariz, observando que conforme el tubo era cargado frotándolo con un trapo, el electroscopio se movía atraído por la nariz. Este experimento demostró que el cuerpo humano era capaz de funcionar como un vehículo para la trasmisión de electricidad.
 |
Figura 4. Ilustración hecha por Winkler, Profesor de griego y latín en Leipzig, sobre el experimento hecho por Stephen Gray (tomado de Brazier, 1984). |
La electricidad estática fué usada en numerosos juegos y uno de los más prolíficos en su generación fue el Abad Jean-Antoine Nollet (1700-1770). Este era muy diestro e ingenioso y los artículos que fabricaba tenían un valor didáctico, lo que le atrajo la atención del conde Clermont, nieto de Luis XIV, quien lo invitó a unirse a un grupo que se reunía en su casa y estaba interesado en artefactos mecánicos.
En 1746 el Abad Nollet hizo una presentación seria del fenómeno de la descarga de la electricidad estática a la 'Accademie des Sceances,' en la que sugirió que los movimientos del cuerpo evocados por la electricidad podrían ser utilizados en el tratamiento de la parálisis. Para esta presentación Nollet, con la ayuda de dos médicos, electrificó dos pacientes paralizados y uno de ellos indicó sentir cosquilleo en los brazos, una sensación que dijo no haber tenido en años.
La idea de que la electrificación podría tener valor terapeútico barrió Europa, dando origen a estudios serios y también a muchos alegatos completamente falsos. En 1746 el Abad mismo escribió un volumen en el que describe en detalle su método para producir y aplicar electricidad friccional; además, hizo experimentos con animales y plantas. Los experimentos con animales consistían en suspender dos gatos de igual peso en una balanza y "electrificar" uno de ellos desde las 7 de la mañana hasta el mediodía, mientras el otro era el control. El resultado era que ambos perdían peso, pero el electrificado perdía al menos el doble que el control. Como repitió el experimento con palomas, pudo demostrar que el fenómeno no era específico de gatos.
Para los experimentos con plantas electrificó semillas de mostaza durante 10 horas, usando como control otras semillas expuestas solamente al sol durante el mismo tiempo. Encontró que las semillas electrificadas germinaban antes y en mayor porcentaje que las expuestas solamente al sol. Actualmente esos experimentos parecen sumamente bizarros, pero debe recordarse que en aquel tiempo no se sabía nada sobre el fenómeno de la electricidad, ni siquiera aquella producida por animales como los peces eléctricos.
Pero también había quienes se oponían a la electroterapia y Antoine Louis escribió: "no sólo no tuve éxito tratando pacientes con electroterapia, sino que es claro como el día que todo lo que es conocido sobre fisiología animal, la enfermedad y los poderes de la electricidad, están lejos de ser una cura y solamente lastiman a los pobres pacientes que se han sometido a estas pruebas." Sin embargo, las posibilidades de la electroterapia seguían siendo importantes porque los médicos de la época no sabían diferenciar entre las varias causas de la parálisis de una extremidad y reportaban tanto casos de éxito como de fracaso.
Después de los intentos hechos por Nollet para tratar pacientes paralizados, la técnica de la aplicación de electricidad se difundió por toda Europa, con el resultado de que se desarrollaron los procedimientos más complicados y se hicieron las conclusiones más extrañas. Además, aparecieron numerosos libros sobre electricidad escritos por algunos de los escritores más famosos de la época, como, por ejemplo, en Inglaterra el predicador metodista John Wesley, en Francia el contrarevolucionario Jean-Paul Marat y en América el estadista y científico Benjamin Franklin.
2. La Electricidad Animal
El tiempo y los descubrimientos de la electricidad animal llegaron. Hacia el último cuarto del siglo XVIII la posible conexión entre la electricidad y los nervios era un tema preferido de la ciencia y capturó a Luigi Galvani, un médico y profesor italiano en Bologna, cuyo trabajo iba a ser una de las contribuciones mas importantes en la historia del entendimiento de las funciones del sistema nervioso.Los primeros años de la educación de Galvani transcurrieron en la Facultad de Medicina de su ciudad natal, Bologna, donde se doctoró en 1759. En las etapas iniciales de su carrera parece haber estado interesado en anatomía, pero desde los 1770's se ocupó de la 'irritabilidad' de los tejidos animales, un tema que ya atraía la atención de muchas gentes debido a los esfuerzos de Albrecht von Haller y que fue finalmente aceptado com un tema importante en la investigación fisiológica. Esta irritabilidad se podía observar en todos los animales, pero las ranas eran particularmente susceptibles de ser 'irritadas' por medio de inducción electrostática. De hecho, en 1756, uno de los profesores de Galvani, L.M.A. Caldini, leyó a sus estudiantes un trabajo sobre la irritabilidad, que se centraba en la aplicación de descargas eléctricas a una preparación neuro-muscular de rana. Así, cuando Galvani empezó sus trabajos estimulando eléctricamente patas de rana, el problema de la irritabilidad animal y de si los nervios eran conductores de un 'fluído nervioso' análogo o igual al eléctrico, ya era ampliamente conocido y discutido. Es más, un antiguo colaborador de Caldani en Bologna, Felice Fontana (1730-1805), había invitado a sus colegas a "asegurar por medio de algunos experimentos si realmente existe un principio en la contracción muscular; debemos determinar las leyes que sigue este fluído en el cuerpo humano."
Galvani empezó sus experimentos con ranas alrededor de 1780, al observar que cuando prendía un generador electrostático que producía electricidad y las chispas saltaban de sus partes, un músculo de rana que estaba en el otro extremo del laboratorio se contraía al ser tocado con un bisturí de metal sostenido por un ayudante. Cuando el músculo fue conectado a la máquina con un alambre, Galvani encontró que se contraía simultáneamente con la producción de electricidad. Entonces puso la máquina y la rana en cuartos diferentes y conectando con un alambre obtuvo los mismos resultados, aunque notó que conforme el alambre era más largo las contracciones eran más débiles.
Los experimentos de Galvani tomaron otro cauce cuando usó los efectos atmosféricos del relámpago natural como fuente de electricidad. Galvani había oído de los famosos experimentos que Benjamin Franklin había hecho con las cometas, así como los de Thomas Dalibard, un botánico en Paris que había recogido electricidad atmosférica con una varilla de hierro de quince metros de largo. Así que puso un alambre en el techo de la casa de su suegro en Bologna y lo llevó a su laboratorio, y cuando el relámpago cayó sobre la ciudad cargando el aire de electricidad, los músculos de las patas de rana respondieron a la pequeña cantidad que les llegó a través del alambre y se contrajeron. De hecho, el experimento funcionaba aún cuando solamente pasara una nube oscura por encima de la casa y sólo su buena suerte evitó que la casa de su suegro, las patas de rana y el mismo Galvani se incineraran con un impacto directo del relámpago, un accidente que pudo haber cambiado drásticamente la historia del desarrollo del conocimiento sobre la electricidad y el sistema nervioso.
Galvani es muy recordado por el descubrimiento que hizo en 1786, cuando salió de la casa a colgar con un gancho las patas de rana de una cerca de hierro mientras hacía un experimento. El mismo lo describió de la siguiente manera: "Así, una mañana a principios de septiembre colocamos ranas que habían sido preparadas de la manera usual, destruyendo la médula espinal con un gancho de hierro y las colgamos de la parte de arriba de la cerca. Si el gancho tocaba la cerca, sorpresa, frecuentemente había contracciones espontáneas de las ranas. Si uno usaba un dedo para empujar el gancho contra la superficie del hierro los músculos relajados eran excitados, tantas veces cuantas fueran empujados."
 |
 |
Durante los siguientes cinco años Galvani hizo muchos experimentos para producir contracciones en los músculos de las ranas, pero la mayor parte fueron en su laboratorio, donde una placa de hierro sustituía la cerca. Originalmente sus ganchos y la cerca habían sido de hierro y las contracciones eran débiles, pero después descubrió que los resultados podían ser más "vehementes" cuando el metal del gancho era diferente del de la cerca. Galvani encontró que el bronce y el hierro producían una reacción relativamente fuerte en la rana y demostró que materiales no conductores de la electricidad, como vidrio, piedra o madera, no podían usarse en vez del metal de los ganchos ni de la cerca.
Los muchos experimentos de Galvani fueron publicados en su famoso libro de 1791, De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius , escrito en cuatro partes. En la primera parte describe la produccción de contracciones musculares en ranas y otros animales cuando son estimuladas por la electricidad almacenada en la botella de Leyden. La segunda parte describe los efectos de la electricidad atmosférica sobre las mismas preparaciones y en las partes finales discute las demostraciones de la electricidad animal, arguyendo que seguramente debían ser los "espíritus animales" descritos por los antiguos filósofos (en retrospecto, parece que la electricidad animal de Galvani era la corriente de lesión que se desarrolla entre las partes sanas y lesionadas de un músculo).
Galvani propuso que la rana y todos los otros seres vivos poseían una electricidad inherente y escribió: "Naturalmente, éste resultado produce no poca sorpresa en nosotros y empieza a dar origen a la sospecha de que la electricidad es inherente al animal mismo. Ambos fueron aumentados por el flujo de un fluído fino del nervio al músculo, de la misma manera que el fluído eléctrico es liberado por la botella de Leyden."
Aparentemente Galvani suponía que el cerebro era la fuente de la electricidad inherente al animal y que estaba distribuída por el sistema nervioso. Sospechó que la electricidad era transferida a las fibras musculares desde los extremos de los nervios y que cada fibra muscular actuaba como una minúscula botella de Leyden, descargándose a traves de los ganchos de metal cuando hacían contacto con la cerca.
La reacción más importante a los "Comentarios" de Galvani vino de Alessandro Volta, un físico italiano que primero estuvo de acuerdo con sus resultados, pero después decidió que eran falsos. Volta escribió: "El tratado que apareció hace unos pocos meses sobre el movimiento de los músculos, escrito por el Signor A. Galvani, miembro del Instituto de Bologna y Profesor de la Universidad de esa ciudad, que ya se ha distinguido por otros descubrimiento anatómicos y fisiológicos, contiene uno de esos descubrimientos grandes y brillantes que merecen marcar una nueva era en los anales de la física y la medicina."
 |
 |
"La existencia de una electricidad real e inherentemente animal, que se inicia por si misma en los órganos vivos sin ninguna ayuda externa . . . que está asociada a todos los animales de sangre fría o caliente, que tiene su origen en el organismo mismo, que es preservada y se mantiene en las extremidades aisladas mientras tengan algo de vitalidad y cuyo juego y movimiento tiene lugar principalmente entre los nervios y músculos, es la que es descrita y demostrada en extenso en la tercera parte del trabajo del Signor Galvani, hasta el punto de su certeza a través de muchos experimentos bien ordenados y precisamente descritos."
Volta pronto cambió de opinión y debe haberse arrepentido de esas palabras. Decidió que las corrientes no provenían de las patas de la rana, sino que eran generadas por el contacto de los dos metales, el gancho y la cerca. Mientras tanto, Galvani se mantuvo firme en su hipótesis de la electricidad animal y las diferencias de opinión dieron lugar a un famoso debate donde muchos científicos escogieron apoyar a Galvani o a Volta aunque, curiosamente, ambos estaban correctos y equivocados al mismo tiempo.
Mientras dudaba del trabajo de Galvani, Volta recordó un informe hecho en 1761 por Johann Georg Sulzer, de la Academia de Ciencias de Berlín, en el que describió la sensación que experimentó al tocar con la lengua dos tiras de metal, una de plomo y otra de plata. Sulzer dijo que las tiras formaban una "V" y cuando las patas estaban en contacto con la lengua mientras la punta quedaba fuera de la boca, había tenido la sensación de probar sulfato férrico, pero cuando el contacto fue roto el sabor desapareció. Volta repitió el experimento usando los dos tipos de metal que Galvani usaba en sus experimentos y no solamente reprodujo el sabor en la boca, sino que también sintió un choque, por lo que decidió que la unión de dos metales diferentes generaba electricidad. Esto lo hizo cambiar de opinión en relación a los experimentos de Galvani, tornando sus alabanzas en una crítica severa e inclusive llegó a eliminar el término "electricidad animal" de sus escritos. Volta dijo que los torpedos podían ser eléctricos, pero que las ranas de Galvani no lo eran, sino que simplemente actuaban como electrómetros muy sensibles que detectaban las pequeñas corrientes generadas por el contacto de dos metales diferentes. Así, entre 1793 y 1800 Volta publicó varios trabajos apoyando la "electricidad bimetálica" y a menudo atacó a Galvani.
Galvani murió en 1798, antes que Volta demostrara que su explicación estaba parcialmente equivocada, ya que usando discos hechos con metales diferentes y separándolos con pedazos de tela humedecidos en ácido, en 1780 el físico inventó la primera batería. Esa invención demostró que los diferentes metales usados en los experimentos de Galvani habían sido la fuente de electricidad para estimular las contracciones musculares de la rana y, sin embargo, Galvani demostró la electricidad animal y abrió el camino para el estudio de los mecanismos de la generación y propagación de las señales eléctricas en el sistema nervioso. Por su parte, Volta hizo uno de los inventos más grandes del siglo.
