Propiocepción

En el año 2020 la UNESCO incluyó al Taichi Chuan en el listado de Patrimonio Cultural Inmaterial de la Humanidad. ¿Por qué? En el pasado el Taichi era un arte de lucha cuerpo a cuerpo, en el presente se le considera una práctica física, útil para mejorar la calidad de vida y provechosa para la salud. Sus practicantes ejecutan ejercicios de tal manera que las posturas que toman y los movimientos que realizan constituyen una secuencia fluida en la que resulta esencial la suavidad: no hay ejercicios de fuerza o rapidez, al contrario, se exige que los movimientos se efectúen de forma lenta, relajada, con un mínimo de fuerza. Vi varios vídeos para conocer la práctica y me entusiasmó la armonía y el equilibrio que mostraban sus practicantes. Asombrado ante tal destreza, me pregunté entonces cómo se las arregla el cerebro humano para adquirir información sobre la situación y el movimiento de cada una de las partes del cuerpo.
Un animal necesita, para vivir, información acerca de su medio interno y del ambiente externo; información que llega al sistema nervioso central a través de neuronas conectadas a los receptores sensoriales; receptores que convierten una señal -externa o interna- en descargas eléctricas en las neuronas. Propiocepción es una extraño vocablo que atañe al sentido que informa al cerebro sobre la posición y el movimiento de todos los músculos, tendones, ligamentos y articulaciones. La sensación de posición estática nos indica la situación de una parte del cuerpo respecto a la otra (o sea, el conocimiento de dónde tenemos una mano, sin necesidad de mirarla); la sensación de posición dinámica (también llamada cinestesia) nos revela el movimiento (nos permite pasear sin necesidad de estar pendientes de donde hemos colocado los piernas). El sistema propioceptivo adquiere su información de un conjunto de receptores musculares y articulares (entre ellos el huso muscular y el órgano tendinoso de Golgi) distribuidos por todo el organismo; receptores que son terminaciones de neuronas que responden a la tensión muscular, a la longitud del músculo y al movimiento y posición de los tendones y ligamentos. ¿Cómo? Las terminaciones nerviosas responden al estímulo mecánico -un alargamiento o un cambio de posición- permitiendo el paso de iones positivos hacia su interior; cuando tal flujo crece y llega a un tope, genera un impulso nervioso (una pequeña corriente eléctrica) que se propaga por la neurona hasta la médula espinal y de ésta al cerebro.

Las rocas del Everest

En los relatos que leí sobre las hazañas de los intrépidos montañeros George Mallory, Edmund Hillary o Reinhold Messner, me llamó la atención el peligro que entraña penetrar en la zona de la muerte; denominación que los escaladores dan a las regiones que se encuentran, aproximadamente, por encima de los siete mil quinientos metros; altitud en la cual la vida humana resulta imposible. Tales proezas me sugirieron dos preguntas ¿Por qué son peligrosas tales zonas? ¿De que están hechos las enormes moles de piedra que constituyen las cordilleras del Himalaya, el Karakorum y el Hindú Kush, cuyos picos, los más altos del planeta, escalan con tanta dificultad los alpinistas? Contesté la pregunta primera con relativa facilidad: a tales alturas la escasez del imprescindible oxigeno que necesitamos para vivir impide a los seres humanos aclimatarse. Me extenderé un poco más en la respuesta al segundo interrogante. Hago honor a la cumbre más alta de la Tierra parándome en analizar su composición. Su base está compuesta por duros gneises y granitos; sobre ellos y hasta los siete mil metros se asienta un gran espesor de esquistos. La punta de la pirámide, hasta los ocho mil seiscientos metros, se halla formada por bandas amarillas, unas capas de mármol amarillento visibles no sólo en el Everest, sino también en su vecino, el gigante Lhotse; se trata de arenisca que se encontraba en fondos marinos, y que se transformó mediante metamorfismo en mármol. Coronando la enorme montaña existen rocas sedimentarias de más de cuatrocientos millones de años de antigüedad: son calizas que contienen fósiles de crinoideos (lirios de mar es su nombre común). Por último, un poco antes de la cima, el sufrido escalador que, con peligro de su vida, holla el suelo de estos inhóspitos lugares hallará una capa de rocas sedimentarias en cuya formación han intervenido cianobacterias, microbios pretéritos que vivían en una zona próxima a la costa de un mar tropical poco profundo. En conclusión, aunque parezca mentira al profano, el geólogo tiene pruebas contundentes para deducir que el techo del mundo actual se formó en el fondo de un océano. 
Pero la historia geológica no ha acabado. Hace cuarenta millones de años, cuando la India chocó contra Asia, lejos de detener su camino, siguió empujando hacia el norte, plegando la corteza y levantando el Himalaya; incluso en nuestros días, la India continúa su empuje, provocando que las montañas sigan elevándose. 

Número de neuronas e inteligencia

 
Las neuronas son las unidades básicas con las que está construido el cerebro y el sistema nervioso animal; por lo que cabe pensar que la inteligencia esté relacionada con su número: no es así; si bien influye, la relación no es directa. Sin embargo, como ya se conoce el número de neuronas que tienen muchas especies animales, merece la pena fijarse en algunas cifras. Dos casos extremos nos ayudan a adquirir un criterio capaz de valorar la magnitud de los números: una medusa contiene cinco mil seiscientas neuronas y un ser humano cuenta con ochenta y seis mil millones (dieciséis mil millones sólo en la corteza cerebral, la región donde residen las funciones que podríamos calificar como inteligentes). Entre ambos extremos no está toda la fauna, pero sí la mayoría. Comencemos por el número más grande: cabe destacar que, tanto en el número de neuronas totales como en el número de neuronas de la corteza cerebral, hay animales que nos ganan ampliamente: la orca y algunos delfines tienen más neuronas que nosotros en la corteza cerebral, concretamente, más del doble. Los elefantes, en cambio, aunque tienen menos neuronas en la corteza que nosotros, tiene más del doble de neuronas totales. Para evitar que nos sintamos excesivamente humillados señalamos que, si nos comparamos con animales más emparentados con nosotros, observaremos que el gorila, el chimpancé y el orangután tienen menos de la mitad de neuronas que un humano, tanto totales como en la corteza cerebral. 
Abandonemos los mamíferos para recordar al cuervo, una de las aves más inteligentes: contiene mil doscientas millones de neuronas en su corteza, casi el triple de las que tiene un perro y muchas menos de las que tienen algunos loros. 
Si nos fijamos ahora en los animales invertebrados; el pulpo, el más inteligente de todos, contiene sólo trescientos millones de neuronas; si bien su sistema nervioso está organizado de una manera muy diferente a la de los animales vertebrados, pues sólo el diez por ciento de ellas se localiza dentro de la cabeza, el treinta por ciento detrás de los ojos y el sesenta por ciento restante se reparte en los tentáculos; de tal manera que la mayor parte de sus neuronas está distribuida por todo cuerpo.
¿Le han sorprendido estos números al sabio lector? La conclusión es obvia; no sólo cuenta el número de neuronas, sino también la complejidad del entramado de conexiones.

Simplex, no simplicissimus

A los humanos nos fascina las simetrías. Nos gusta verlas en la naturaleza: esferas como los planetas o el Sol, figuras geométricas en los minerales, en los copos de nieve, incluso en las flores: así comienza la cuarta conferencia de un encantador libro “El carácter de la ley física” escrito por Richard Feynman. Martin Gardner, prefiere comenzar su delicioso libro “Izquierda y derecha en el cosmos” de otra manera: resalta la admiración que nos produce nuestra imagen en un espejo; imagen que algunos animales no llegan a darse cuenta que son ilusiones. Queremos imitar a tan señeros sabios y tratamos de buscar simetrías en los constituyentes de la naturaleza. Galaxias y estrellas, planetas y átomos, bacterias y animales está hechos con escasos componentes que los físicos llaman partículas elementales. Hay dos familias de partículas elementales que constituyen la materia: los leptones y los quarks. 
Dos variedades de la familia de los quarks, los quarks arriba y los quarks abajo componen los protones y neutrones que forman los núcleos de los átomos; ambos pueden ser dextrógiros o levógiros. ¿Que significan tales vocablos? Una partícula es dextrógira si rota en sentido contrario a las agujas del reloj cuando se mueve hacia nosotros (su espín, dicho con palabras técnicas, coincide con la dirección de su movimiento) y es levógira si rota en sentido opuesto. Los quarks arriba y abajo levógiros pueden convertirse uno en el otro; transformación que no sucede si ambas partículas son dextrógiras. ¿Por qué? Nadie lo sabe. Además, cada uno de los quarks puede presentar tres colores (curioso nombre que los físicos pusieron a una propiedad que obliga a que las partículas se atraigan) y cambiar de color. 
Existen también dos miembros de la familia de los leptones: los electrones -el otro componente de los átomos- y los neutrinos. Igual que los quarks mencionados antes, existen electrones y neutrinos levógiros; sin embargo, no pueden transformarse uno en el otro; y, aunque existen electrones dextrógiros, nadie ha encontrado hasta ahora neutrinos dextrógiros. ¿Por qué? Nadie lo sabe.
Por si fuera poco, en la naturaleza hay tres versiones de cada una de las partículas de materia citadas hasta ahora, idénticas en todo, excepto en que tienen más masa. ¿Por qué?. Nadie lo sabe. Y cada una de las partículas materiales tiene su correspondiente partícula homóloga de antimateria, cuya masa es exactamente igual, pero opuesta en lo demás. 
¿Decepcionado el sabio lector con estas simetrías… o ausencia de simetría?