Leonardo Palacios Sánchez - Abriendo la caja negra

El anatomista y zoólogo holandés Jan Swammerdam (1637-1680) llevó a cabo investigaciones muy originales con perros y ranas, especialmente con estas últimas, dejando claro que los nervios, definitivamente, no eran tubos huecos portadores de espíritus animales. Al separar del cuerpo de una rana una de sus extremidades y pellizcarla, se producían contracciones musculares. Era evidente que dichas contracciones no tenían nada que ver con el cerebro y el tránsito de espíritus animales a través de los nervios, pues la extremidad estaba totalmente alejada del encéfalo ( 8).

Aunque este y otros experimentos efectuados por este científico derrumbaban las teorías precedentes sobre los espíritus animales, no pudo esgrimir argumento alguno que explicase el funcionamiento de los nervios y la contracción muscular.

Sir Isaac Newton (1643-1727) consideró que los espíritus animales eran, en realidad, una serie de vibraciones etéreas conducidas desde el cerebro, por medio de los nervios, a los músculos, en donde generaban movimiento por una acción mecánica ( 6).

Luigi Galvani y la electricidad animal

Luigi Galvani (1737-1798) fue un profesor de la Universidad de Bolonia que llevó a cabo diversos experimentos utilizando la electricidad. Sus hallazgos demostrarían la importancia de este fenómeno en neurofisiología ( 6).

Sus observaciones, realizadas en ranas decapitadas, le permitieron suponer que los músculos de alguna forma poseían “electricidad interna” y que, ante ciertos estímulos, se provocaba su liberación, produciendo una o varias contracciones musculares ( 8). Mediante la utilización de diferentes metales, pudo demostrar que el contacto de los músculos con algunos filamentos de ellos, en particular de bronce y de cobre, producía contracciones. Estos experimentos le hicieron suponer que la electricidad interna que poseía el animal se ponía en evidencia al entrar en contacto con los metales, se generaba y almacenaba en el cerebro de animales y humanos, recorría los nervios, que actuaban como transmisores (y no como tubos huecos), y al llegar a los músculos se producía la contracción ( 6, 22).

Posteriormente, Galvani efectuó otro experimento que consistía en aislar totalmente el nervio ciático de una rana y ponerlo en contacto con un músculo del anfibio. Esto resultó en una contracción, sin necesidad de algún tipo de elemento metálico. Estos rigurosos experimentos demostraban la existencia de la electricidad animal y fueron publicados en 1791 bajo el título de De viribus electricitatis in motu musculari: commentarius, un ‘comentario sobre el efecto de la electricidad en el movimiento muscular’ que tuvo una importante difusión y así llegaban a su fin los espíritus animales como explicación al funcionamiento del sistema nervioso ( 6, 8).

El descubrimiento del impulso nervioso

El médico y fisiólogo alemán Emil du Bois-Reymond (1818-1896) fue un destacado discípulo del también fisiólogo Johannes Peter Müller (1801-1858), considerado el padre de la medicina científica en Alemania ( 8). Du Bois-Reymond diseñó un equipo que actuaba como un “multiplicador de las corrientes nerviosas”, denominado como “galvanómetro nervioso” ( 6).

Sus experimentos más memorables fueron llevados a cabo hacia 1850. Conectó los cables de su galvanómetro al nervio periférico de un animal de laboratorio: uno de los cables estaba conectado a una sección intacta; y el otro, a un extremo seccionado del nervio. El aparato le permitió observar que la electricidad fluía de la parte intacta del nervio hacia la parte seccionada. Descubrió además que cuando el nervio era estimulado en cualquier parte de su extensión, recorrían por él ondas de inervación eléctrica a partir del estímulo, en ambas direcciones ( 6, 8).

Enfrentado a tan importante descubrimiento, el fisiólogo alemán escribió: “Si no me engaño, he logrado demostrar de modo palpable (si bien bajo un aspecto ligeramente distinto) lo que ha sido sueño de físicos y fisiólogos durante un siglo, es decir, la identificación del principio nervioso con la electricidad” ( 8). Con el tiempo se hicieron galvanómetros más sensibles y se confirmó el experimento de Du Bois-Reymond, lo que daba por terminada, de manera definitiva, la era de los espíritus animales de Galeno ( 6).

Otro discípulo de Müller, Hermann von Helmholtz, jugó un papel muy importante definiendo la velocidad del impulso nervioso en animales y en seres humanos. En 1850, el mismo año en que su colega e íntimo amigo Emil du Bois-Reymond llevaba a cabo sus más conocidos y preciados experimentos, descubrió que, estimulando el nervio de una rana en distintos puntos sucesivos a partir del músculo correspondiente, podía registrar las diferencias en el tiempo que demoraba el músculo en contraerse. Comprobó, además, que las diferencias de tiempo eran tan amplias que podía medirlas y, con base en esos datos, pudo calcular la velocidad del impulso nervioso. La calculó inicialmente en animales, obteniendo como dato: 25 a 40 metros por segundo. Luego realizó el cálculo en humanos y descubrió que el impulso nervioso viajaba a unos 35 metros por segundo. Posteriormente, otros investigadores replicaron los hallazgos de Helmholtz y comprobaron su veracidad ( 6).

Desarrollo de las teorías localizacionistas y holistas del cerebro

Así como se dilucidó el funcionamiento de los nervios periféricos, la situación no era nada clara en relación con el cerebro, que, en general, constituía un gran enigma. El córtex cerebral fue considerado durante siglos como una cubierta del cerebro sin función alguna o como un manto protector, de ahí su denominación como ‘corteza’. Al realizarle cortes se empezó a ver que, debajo de la corteza, había una sustancia que era de otro color, se trataba de la sustancia blanca y fue denominada ‘médula’.

Se consideró también que el cerebro podía más bien asimilarse a una glándula, que, entre otras cosas, produciría flema, uno de los cuatro humores que estaban en el cuerpo humano, junto con la sangre, la bilis amarilla y la bilis negra, con base en la doctrina hipocrática. Para otros, entre ellos el fisiólogo holandés Frederik Ruysch (1638-1731), el cerebro estaba constituido por vasos sanguíneos y la función de la corteza cerebral era protegerlos ( 6, 8).

Ante semejante caudal de imprecisiones y una ausencia de avances sobre el tema, las figuras del médico inglés Thomas Willis (1621-1675) y del matemático sueco Emanuel Swedenborg (1688-1772) fueron de la mayor relevancia ( 23).

Sir Thomas Willis, en su célebre obra Cerebri anatome, publicada en 1664, hizo mención a la relación entre “la parte gris y cortical del cerebro” con funciones como la memoria y la voluntad. Consideraba que los diferentes estímulos a los que se encontraba expuesto un sujeto viajaban a través de los nervios hacia el cerebro, llegando al cuerpo estriado y de ahí continuaban hacia la corteza cerebral, que actuaría como un reservorio de recuerdos. En trabajos de anatomía comparada señaló la diferencia que observaba en el tamaño de la corteza cerebral de los seres humanos en relación con varios mamíferos, siendo uno de los pioneros en asociar las circunvoluciones cerebrales con la capacidad cognitiva ( 8).

El científico, teólogo, físico, matemático y místico sueco Emanuel Swedenborg demostró dentro de su insaciable sed de conocimiento un interés particular por estudiar el cerebro. Concibió este órgano como asiento de las funciones mentales superiores y como el lugar donde terminan las fibras nerviosas. Incluso hizo conjeturas en extremo avanzadas para su tiempo, sobre la posibilidad de que diferentes áreas de la corteza cerebral tuviesen funciones específicas, como que, por ejemplo, “la providencia anterior del cerebro”, equivalente a los lóbulos frontales, sería el asiento del intelecto. Las publicaciones sobre estas observaciones fueron escritas hacia 1745, y publicadas 143 años más tarde, en 1882, tan solo doce años después de que Fritsch y Hitzig descubrieran la corteza motora. Sus observaciones sobre este particular pasaron inadvertidas en su tiempo ( 23).