Pasko Rakic. Foto: Diana Martinez Llaser
Reconocimiento

El mapa del cerebro

El 19 de octubre, en el Aula Magna del Pabellón II de la Facultad, el neurocientífico Pasko Rakic, que trabaja en la Universidad de Yale, en Estados Unidos, recibió el doctorado honoris causa de la UBA de manos del decano Jorge Aliaga, tras lo cual brindó una conferencia en la que detalló sus principales desarrollos científicos.

25 Oct 2011 POR
Pasko Rakic. Foto: Diana Martinez Llaser

Pasko Rakic. Foto: Diana Martinez Llaser

Nacido en Yugoslavia, en 1933, estudió medicina enla Universidadde Belgrado y, luego de una residencia de tres años, obtuvo el título de neurocirujano. Pero la práctica quirúrgica le resultó un tanto reiterativa, y decidió cambiar de rumbo: obtuvo una beca Fullbright y marchó ala Universidadde Harvard, en los Estados Unidos, donde formó parte de un programa mixto de clínica e investigación, entre 1962 y 1966. En 1978, Pasko Rakic se incorporó definitivamente ala Universidadde Yale, como profesor de neurociencias. De este modo, Marcelo Rubinstein, director del Departamento de Fisiología y Biología Molecular de Exactas,  inició la presentación del conferencista.

Desde 1983, Rakic es director del Departamento de Neurología dela Universidadde Yale, y desde 2003 es además director del Instituto Kavli, un centro de excelencia en neurociencias que funciona en esa universidad. Publicó más de 300 artículos en revistas internacionales, que han recogido más de 30 mil citas. “El impacto de sus contribuciones se evidencia en que varias de sus publicaciones superan las mil citas y en que su índice ‘h’ es de 102, lo que significa que de sus más de 300 publicaciones, 102 tienen al menos 102 citas”, señaló Rubinstein.

El índice “h” es el balance entre el número de publicaciones y las citas que éstas recibieron, y tiene capacidad predictiva en relación con los honores que un científico pueda recibir, como por ejemplo el premio Nobel. En física, un científico considerado productivo tiene un factor “h” por lo menos igual a la cantidad de años que lleva trabajando. Si bien en las ciencias biomédicas estos valores pueden ser más altos, es claro que el valor 102 que alcanzó Rakic indica que sus trabajos son extensamente consultados y citados.

“Varios descubrimientos de Pasko son parte de casi todos los libros de texto de neurociencias y ciencias cognitivas, y vale citar las palabras de Susan Hockfield, actual presidente del MIT, que le dan una notable dimensión al considerarlo como uno de los neurocientíficos más brillantes de la historia de la neurociencia, equiparándolo al español Santiago Ramón y Cajal y al médico italiano Camilo Golgi”, destacó Rubinstein.

Pasko Rakic sorprendió al mundo en la década del 70 con un trabajo monumental, en el que intentó responder cuándo, dónde y cómo nacen las neuronas que forman la corteza cerebral. El estudio se realizó en un primate muy emparentado con el ser humano, el macaco Rhesus, que tiene una distancia evolutiva con nosotros de apenas veinte millones de años.

El estudio comenzó con la inyección endovenosa de una sustancia marcadora a más de 200 hembras preñadas, en diferentes días de preñez. El objetivo era identificar la ubicación de neuronas marcadas en la neocorteza visual de las crías nacidas. Se realizaron 7 mil cortes histológicos por cada cerebro.

Los resultados de esos estudios llevaron a Rakic a proponer una explicación para entender cómo se originan, migran y diferencian las neuronas hasta alcanzar su posición terminal en las diferentes capas de la corteza cerebral, y cómo ésta se expande durante el desarrollo embrionario, hasta encontrar el tamaño definitivo.

Lo que ha despertado mayor controversia fue la hipótesis de Rakic de que en los primates, a diferencia de los roedores, no se producen neuronas nuevas en la corteza cerebral luego del nacimiento, “lo que nos deja con la idea desoladora de que tendremos toda la vida las neuronas con que nacemos, a las cuales habrá que descontar las que vamos perdiendo con los años”, subrayó Rubinstein, y agregó, “este es un tema de enorme discusión, en tiempos en que en los conglomerados científicos y comerciales están tratando de convencernos de que mediante terapias celulares de última generación podremos recuperar neuronas perdidas y curar enfermedades”.

La complejidad de la corteza

Por su parte, Pasko Rakic inició su conferencia preguntándose por qué el cerebro humano es tan especial. “La corteza cerebral es lo que nos hace diferentes de las demás especies”, subrayó. Y a continuación formuló su hipótesis que sostiene que la corteza es un mapa, y las neuronas ocupan en ella lugares muy específicos. “Esa es la diferencia con otros órganos del cuerpo, el hígado por ejemplo, o el riñón. Uno puede donar un riñón, y vivir toda la vida con uno solo”, comentó.

Si se elimina una parte del hígado, el resto trabaja más. Pero si se extirpa una pequeñísima parte del cerebro, se van a modificar las funciones, y se va a producir un déficit en sus capacidades. La cuestión es cómo se forma ese mapa en el cerebro.

La corteza cerebral brinda el soporte biológico para la capacidad cognitiva del ser humano. Por lo tanto, comprender la evolución y el desarrollo de esa estructura tan compleja resulta fundamental para entender la inteligencia humana y la creatividad, así como los trastornos y las deficiencias en las funciones.

A diferencia de lo que sucede en otros tejidos y órganos del cuerpo, las células de la corteza cerebral no se renuevan. Nuestra piel se renueva permanentemente, y lo mismo sucede en las células del hígado o del intestino. Pero las neuronas se comportan de manera diferente. En realidad, desde hace tiempo se sabe que hay regeneración de neuronas en los pájaros y también en los reptiles. Pero va desapareciendo en la evolución hacia los homínidos. En mamíferos, se generan neuronas nuevas en ratones después de nacer, pero en los primates este fenómeno es casi inexistente. En cuanto a los humanos, se ha visto formación de neuronas nuevas en dos áreas del cerebro: el bulbo olfativo y el hipocampo, pero no en la corteza.

El hecho de que las neuronas de la corteza cerebral no se renueven es importante para el aprendizaje y la memoria. “Si no, no podríamos recordar todo aquello que aprendemos a lo largo de la vida. Uno se olvidaría de lo que aprendió en la escuela primaria, o no podría reconocer a la madre, porque su imagen estaría archivada en neuronas perdidas”, sentenció Rakic.  Resulta más importante mantener neuronas, que crear células nuevas.

Lo importante es la posición

Una de las conclusiones relevantes a las que llegó Rakic con sus investigaciones fue que “la posición de las neuronas en la corteza define sus conexiones y funciones”. Pero, ¿qué factores influyen en que éstas adopten la posición adecuada en la corteza, que les permita desempeñar sus funciones? Los genes, sin duda, cumplen un rol relevante.

Sin embargo, nuestro genoma no es muy diferente del resto de las especies. “Sólo un 0,4 por ciento del genoma humano no es compartido con el resto de los organismos vivos”, destacó Rakic. La gran diferencia que existe entre nuestro cerebro y el de las demás especies no se condice con esa similitud en el genoma. El hecho es que los mismos genes pueden hacer cosas diferentes, porque están regulados. “Uno puede usar los mismos ladrillos para hacer una pequeña casa o un gran edificio”, comparó.

Rakic mostró el célebre cuadro del pintor francés René Magritte, llamado “Clarividencia”. En él, un pintor pinta un ave con las alas desplegadas, y su modelo es un huevo. Para el neurocientífico, el huevo estaría representando a los genes, que guardan la información necesaria para proveer todas las características del animal.

Pero el interrogante es cuánto va a depender de los genes y cuánto del ambiente. Para esta pregunta, Rakic también dio una respuesta sorprendente: “Para mí, es ciento por ciento para los genes, y ciento por ciento para el ambiente”. Y agregó: “La pregunta está mal formulada, la forma correcta no es qué porcentaje, sino cuál tiene un rol primario y cuál, un rol secundario”.

Un niño muy inteligente no aprende a hablar si no está en el entorno adecuado. Pero, del mismo modo, un mono no aprende a leer por más que esté en una biblioteca.

Un largo camino

Ahora bien, si la posición de la neurona en la corteza es importante, también es relevante el momento en que se origina y el tiempo de llegada a destino, o a su domicilio definitivo. En realidad, las neuronas corticales no se forman en la corteza, sino que se generan en otra región del tubo neural durante la vida fetal, y se desplazan, o migran, a su lugar definitivo. Es un proceso complejo, ya que, para muchas de las neuronas, la migración consiste en desplazarse una larga distancia y salvar grandes obstáculos. Los inconvenientes que tengan esas neuronas durante esa migración pueden ser determinantes en las capacidades del niño que va a nacer.

En efecto, Rakic llevó a cabo investigaciones que mostraron que la velocidad de la migración puede ser perturbada si se manipulan determinados genes. Pero la migración también puede alterarse si la madre se expone a los efectos perjudiciales de las drogas, el alcohol, los virus, o la radiación ionizante (como los rayos X o los gamma). En estos casos, el niño puede tener diversos trastornos neurológicos o psicológicos. Pero esos problemas serán diferentes según el momento de la gestación en que se produzca la interferencia en la migración de las neuronas.

Por esa razón es tan importante indagar los factores genéticos y ambientales que influyen en la forma en que se va construyendo la compleja arquitectura de nuestro cerebro, y conocer en detalle los pasos involucrados en la incorporación de la neurona al circuito.

Desde la perspectiva de Rakic, si se pudiera aplicar una terapia con células madre para reparar neuronas dañas, las células nuevas deberían reemplazar a las células correctas, y no a otras. Y ese procedimiento no será fácil. Seguramente será más complejo que con cualquier otro órgano del cuerpo. Teniendo en cuenta que las células deben estar en el lugar y el momento justo, y que cada célula ocupa un lugar preciso en el mapa, las terapias con células madre para tratar enfermedades neurodegenerativas se convierten en una tarea de muy difícil realización. Para ello, será necesario, primero, lograr develar los misterios de esa caja negra que es nuestro cerebro.