Los adultos también fabrican neuronas

Santiago Ramón y Cajal, el fundador de la neurociencia moderna, concluyó, tras una meticulosa observación de las neuronas, que: “las vías nerviosas son algo fijo, acabado, inmutable. Todo puede morir, nada renacer”. Dicho con otras palabras, un cerebro humano adulto no puede formar neuronas nuevas; esa idea ha constituido un principio fundamental de la neurobiología moderna. Incluso la lógica parecía apoyarla: si el cerebro almacena información en redes neuronales, insertar células en medio podría anular nuestra capacidad para recuperar la información y, en consecuencia, podría alterar los recuerdos. Como sucede a menudo en la ciencia, nuevos datos, que complementan a los antiguos, contradicen la lógica. Se han aportado pruebas contundentes de que algunas regiones del cerebro adulto siguen formando neuronas a lo largo de toda la vida.

¿Qué función cumplen las neuronas nuevas? Las del hipocampo (una región del cerebro que interviene en el aprendizaje, la memoria y las emociones) participan en la capacidad para distinguir experiencias parecidas. Para que los recuerdos no se mezclen, el cerebro codifica las características de los sucesos de tal manera que puedan distinguirse unos de los otros, un proceso que los expertos llaman separación de patrones. Mazen Kheirbek y René Hen han elaborado una hipótesis para explicar cómo lo hacen. Las nuevas neuronas refuerzan los detalles que diferencian la experiencia antigua de la nueva similar; ayudan, por lo tanto, a registrar los recuerdos como únicos y a evitar confundirlos con los posteriores; permiten así diferenciar los escenarios potencialmente peligrosos de otros semejantes, carentes de riesgo. Sin neuronas nuevas, los acontecimientos novedosos se solaparían con los recuerdos de los antiguos, se confundiría la percepción de ambos: reinaría la confusión.

¿Cuál será, entonces, la consecuencia de una producción insuficiente de neuronas nuevas? El fomento de los trastornos de ansiedad. Dicho con otras palabras, la ausencia de separación de patrones puede hacer que una persona confunda una situación sin riesgo con una vivencia atemorizante vivida en el pasado. Una sugerente observación apoya esta conclusión: los tratamientos que frenan la formación de neuronas suprimen los efectos ansiolíticos del fármaco Prozac. Si la hipótesis de los profesores Kheirbek y Hen fuera cierta, favorecer la aparición de neuronas nuevas ayudaría a corregir los defectos producidos en la separación de patrones, fallos que pueden desencadenar pánico (trastorno por estrés postraumático) o provocar ansiedad. Optimistas, albergamos la esperanza que futuros fármacos -que favorezcan la neurogénesis- alivien a los sufridos pacientes de estas patologías.

Fisión nuclear

Romper núcleos atómicos mayores que el hierro produce una inmensa cantidad de energía. Ya sabemos aprovechar el proceso: construimos bombas atómicas unas veces, producimos energía eléctrica otras. Si queremos que la fisión nuclear tenga aplicaciones prácticas nos interesa que la rotura cueste poco, que se produzca la mayor cantidad posible de energía y que la reacción se perpetúe (reacción en cadena). El uranio apellidado doscientos treinta y cinco cumple los requisitos: al bombardear los átomos con un neutrón, el núcleo lo absorbe, se vuelve inestable y se parte; la rotura despide dos o más neutrones, que golpean a otros núcleos e incitan nuevas fisiones, que liberan más neutrones, y así sucesivamente la reacción se repite y acelera rápidamente.

Conviene no confundir átomo radiactivo con fisible: el primero emite radiaciones, el segundo se rompe en fragmentos. Todos los átomos mayores que el plomo son radiactivos, sin embargo el único átomo fisible que existe en la naturaleza es el uranio doscientos treinta y cinco, relativamente escaso pues constituye solamente las siete décimas por ciento del uranio natural. El uranio doscientos treinta y ocho, no fisible, constituye el noventa y nueve con tres décimas por ciento restante. Aprovechar un porcentaje tan pequeño aparentemente parece no ser rentable: no hay que apresurarse en la deducción porque tanto el uranio doscientos treinta y ocho como su primo hermano, el torio doscientos treinta y dos (el único torio natural y tres veces más abundante que el uranio), si bien no fisibles, colocados en un reactor nuclear pueden capturar un neutrón y transformarse en otros (plutonio doscientos treinta y nueve y uranio doscientos treinta y tres, respectivamente), fisibles ambos y capaces de producir reacciones en cadena que desprenden mucha energía.

No había mencionado que, al romper un núcleo, se producen otros más pequeños. Nada más tendría que añadir si no fuera porque, entre los fragmentos de la rotura, se encuentra el yodo ciento treinta y uno, el estroncio noventa, el cesio ciento treinta y cuatro y el cesio ciento treinta y siete; me fijo en estos cuatro isótopos radiactivos y no en otros porque, si por cualquier circunstancia escaparan al ambiente, el cuerpo humano los absorbería. Concretamente, la glándula tiroides almacena yodo; los huesos acumulan calcio y algo de estroncio, muy parecido; el potasio (y el cesio similar a él) se halla dentro de todas las neuronas. El astuto lector ya habrá deducido que tener cualquiera de estos isótopos radiactivos dentro de su organismo no contribuye a su salud.

Estrés y cortisol

El pacífico lector está paseando por un lugar solitario. De repente ve que se acerca hacia él un hombre con una navaja en la mano. ¡Alarma! Cuando afrontamos un momento estresante nuestro cuerpo da dos respuestas casi antagónicas. Una, la del eje simpático adrenal, se inicia a instancias de dos estructuras cerebrales -el hipotálamo y la amígdala- que obligan a la médula de las glándulas suprarrenales a producir adrenalina y noradrenalina. Las dos hormonas preparan rápidamente al organismo para la lucha o la huida: se envían cantidades masivas de combustible a los músculos para efectuar un esfuerzo sostenido, aumenta la frecuencia cardíaca, así como la presión sanguínea y el ritmo respiratorio. El sujeto se siente lleno de vitalidad y confianza.

En la segunda respuesta, -la del eje hipotálamo hipófisis adrenal (el enrevesado nombre es lo de menos)-, el hipotálamo, actuando sobre la glándula hipófisis, logra que la corteza de las glándulas suprarrenales libere cortisol. Operando de una manera más lenta y duradera, esta hormona pone al organismo en espera: paraliza la reparación y renovación de tejidos, reduce la respuesta inmune y, para mantener el nivel de energía apropiado, subordina el metabolismo a favorecer la síntesis de glucosa en la sangre. La parálisis, la ansiedad y el desasosiego consiguientes se deben a la incertidumbre: ¿podremos eludir el peligro? En algunas personas la descarga de cortisol es excesiva, tanto que la ansiedad les impide disfrutar de actividades –deportes, trabajos físicos o intelectuales- que supongan cierto estrés, en otros, sin embargo, prevalece la sensación hedonista que les produce la adrenalina. Un experimento diseñado por Ulf Lundberg aporta alguna claridad sobre ambas respuestas corporales. A unos voluntarios se les planteó una tarea mental difícil; quienes esperaban tener éxito producían mucha adrenalina y noradrenalina, mientras que quienes mostraban miedo al fracaso segregaban mayor cantidad de cortisol.

Seguro que el talentoso lector ya ha adivinado que tanto la falta como la exuberancia de cortisol perjudica su salud: el déficit, disminuyendo su capacidad para afrontar el estrés, las infecciones y los traumas; la abundancia, aumentando la presión arterial y produciendo debilidad muscular, agotamiento y osteoporosis. ¿Cómo prevenir ambos excesos? La cafeína, la falta de sueño y el ejercicio, así como el estrés, las infecciones y los traumatismos aumentan la cantidad de cortisol; la risa, la terapia musical y el masaje, así como la vitamina C y el magnesio, la reducen.

Los neutrinos de las supernovas

No conozco nada más pequeño y esquivo en el universo que los diminutos neutrinos. Pequeños porque mil millones de ellos –más o menos- se necesitan para que su masa se asemeje a la del electrón; y esquivos porque interaccionan con la materia tan débilmente que la Tierra resulta para ellos más transparente que una fina lámina de vidrio para la luz; dicho con otras palabras, unos sesenta y seis mil millones de neutrinos atraviesan cada segundo un centímetro cuadrado de mi piel y no me percato de ello.

Saltemos de lo diminuto a lo gigantesco. La explosión de una estrella no tiene parangón en la naturaleza; durante los primeros diez segundos una supernova emite diez mil septillones de julios, una energía que centuplica la que el Sol radiará en toda su vida. Pese a la aparente sencillez de la idea básica: una implosión libera energía gravitatoria que expulsa a la materia, los pormenores del fenómeno no acaban de conocerse; y eso se debe a que las estrellas se regulan por sí mismas, permanecen estables durante millones e incluso miles de millones de años: resulta harto difícil que estalle una. Sin embargo, lo hace; al final de su vida, el núcleo de una estrella muy masiva contiene sobre todo hierro, el residuo de la quema de su combustible; pero el hierro no sufre reacciones, no genera calor por lo que la material que lo rodea se desploma. Superada esa fase, los sucesos se precipitan: en un segundo, el núcleo colapsa y forma una estrella de neutrones; al rebotar el material que se contrae en la estrella de neutrones se genera una onda de choque, que es empujada hacia afuera por los neutrinos que manan de la estrella recién creada. La onda de choque (similar a la que produce una mundana explosión de pólvora) barre la estrella entera, la revienta y es responsable del efecto óptico que observan los astrónomos. Los aproximadamente diez mil nonillones de diminutos neutrinos que escapan portan una energía gigantesca: multiplica por treinta mil la energía luminosa de la supernova y por entre doscientos y trescientos la energía que lleva la materia procedente de la explosión.

No lo dudan los astrónomos: los minúsculos neutrinos producen la titánica explosión que vuela una estrella e ilumina una galaxia entera. ¡Cuesta creerlo!