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Reconstruir el cerebro

Durante muchos años se pensó que las células de nuestro cerebro (las neuronas) se producían antes del nacimiento o, excepcionalmente, hasta el primero o segundo año de vida y después, presuntamente, el proceso se detenía. Muchos científicos dedicados al estudio del cerebro pensaban que a partir de entonces los circuitos cerebrales sólo podían modificarse si se alteraban las sinapsis, los contactos entre las células existentes. Según este punto de vista, el número total de células, organizadas anatómicamente según sus funciones y que formaban vías importantes, constituían el “hardware” del cerebro. La naturaleza detallada de la relación entre las células, las sinapsis modificables, constituían el software.

Desde los años 1960, las evidencias sugerían que se pueden formar nuevas neuronas después de la edad temprana e incluso durante la edad adulta. Estas evidencias se hicieron convincentes en los años 1980 con base en las observaciones realizadas mientras se estudiaban partes del cerebro de un pájaro que participaban en la adquisición y la producción del canto aprendido. Las observaciones originales fueron recibidas con escepticismo pero los datos resultaron ser convincentes.

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¿Cómo se puede probar que una neurona nació en un momento específico? Cada célula del cuerpo contiene ADN, que es el responsable de producir las proteínas necesarias para el funcionamiento de una célula. Aunque todas las células del cuerpo tienen el mismo ADN, solamente un subconjunto de los genes codificados por el ADN se expresa en cada tipo de célula, lo que explica la diferencia entre, digamos, las células de la piel, las células del hígado y las células del cerebro.

Cuando una célula está a punto de dividirse, como sucede cuando el tejido crece, el ADN en la célula madre tiene que duplicarse, es decir, se sintetiza ADN nuevo. Es posible suministrar a la célula uno de los elementos básicos del nuevo ADN y poner un pequeño marcador radiactivo en ese elemento. Posteriormente, al escanear el cerebro, cada vez que se encuentre una célula marcada sabremos que nació cuando suministramos el ADN.

Cuando pusimos el elemento básico marcado en canarios adultos y buscamos neuronas marcadas que habrían nacido uno o dos días antes, no encontramos ninguna. Pero si esperábamos más tiempo –por ejemplo, de una a tres semanas, dependiendo de la zona del cerebro—encontrábamos bastantes neuronas marcadas. Esto nos indicó que las nuevas neuronas no nacían de la división de neuronas existentes, sino que nacían en otra parte del cerebro y atravesaban por una etapa migratoria durante la cual no eran reconocidas como neuronas. Las primeras neuronas nuevas tardaban por lo menos una semana para llegar a su destino y adquirir el aspecto de una neurona adulta.

A continuación aprendimos a identificar a las neuronas futuras durante su viaje migratorio. En esa etapa eran mucho más pequeñas y tenían una forma alargada que les permitía deslizarse entre otras células. Fue muy sorprendente descubrir que las células que daban origen a las nuevas neuronas eran del tipo llamado glía radial, que no se creía que existiera en los adultos y que no se sabía que produjera neuronas.

Una de las paradojas de este proceso es que en las aves y los mamíferos adultos el número total de neuronas permanece notablemente constante. Las neuronas nuevas sustituyen a las más viejas del mismo tipo que mueren –un proceso de rejuvenecimiento natural.

En la naturaleza no hay hospitales. La pérdida súbita de muchas neuronas como consecuencia de infartos cerebrales o lesiones tiene efectos graves en la supervivencia de un animal. Es probable que la sustitución de neuronas en el cerebro adulto no haya evolucionado para compensar pérdidas por enfermedad o lesiones, sino como un proceso de renovación constante en el que cada día se sustituyen unas cuantas células.

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La idea es tan novedosa que es necesario desarrollarla más. En el cerebro del pájaro adulto podemos encontrar en todo momento muchas pequeñas neuronas migrantes que se disponen a sustituir a las células que han muerto. Sólo se utiliza una de cada tres, pero la sobreproducción probablemente valga la pena, ya que asegura que cuando una neurona sustituible muera siempre habrá cerca de ella una más joven lista para tomar su lugar. Hasta donde sabemos, sólo una pequeña fracción de las neuronas es del tipo remplazable; cuando otros tipos de neuronas mueren, no son sustituidas.

Ahora sabemos que el cerebro tiene el potencial para crear neuronas nuevas que sustituyan a las que han muerto. Este potencial podría utilizarse para reparar circuitos dañados. En todo el mundo hay laboratorios que están tratando de poner estos conocimientos en situaciones clínicas. La cuestión será inducir al cerebro a que produzca y ponga en el lugar correcto cualquier tipo de neurona que se pueda necesitar, de manera que, independientemente de la clase de célula, las células nuevas del tipo requerido puedan remplazar a otras del mismo tipo que hayan muerto. No estamos cerca de llegar a esta meta.