El Cedazo

Aviso introductorio: Esta es la primera entrada de las tres en que ha quedado dividido este minirrelato, que no pretende ser una explicación técnica detallada de cómo nacen, evolucionan y mueren las neuronas en general. Simplemente es la historia de una sola muy particular, una de las miles y miles que habitan la corteza motora primaria del cerebro. Que nos cuenta desde el momento biológico actual sus recuerdos de infancia y juventud. 

Imagen de una neurona piramidal de la corteza cerebral de un ratón, pigmentada con proteína fluorescente para su mejor observación. Se puede ver la larga dendrita de cabeza, una multitud de dendritas basales y un fino axón que se prolonga hacia abajo desde el cuerpo de la célula (Wikimedia CC BY 2.5)

Soy una neurona. Creo que me puedo sentir privilegiada, pues ya llevo en activo unas cuantas décadas del tiempo humano. Cuando digo “en activo” quiero remarcar “con un alto nivel de actividad”, ya que mi taller está en la corteza motora primaria del lóbulo frontal derecho de mi organismo y al “Yo” que lo comanda le gusta el deporte -sube y baja las montañas-. Conjunción de circunstancias que me permite mantener muchas de las viejas relaciones de vecindad y coworking con otras neuronas hermanas. Con unas nos dimos las manos casi desde el principio de nuestra existencia, con otras la vida nos llevó a encontrarnos más tarde… con todas ellas el roce de axones y dendritas, lo mucho y variado que nos decimos en nuestras sinapsis,^[1] nos permite trabajar como en un hormiguero, mejor, como en un variado mosaico de clubes sociales, acopladas y vibrando en común. Las relaciones a veces cambian. Yo veo que mi axón a veces, siguiendo la llamada de las proteínas directoras del tráfico en el espacio intercelular, se dirige e interacciona con más intensidad con otras neuronas… o todo lo contrario…

La verdad es que todo esto no me importa mucho, soy una obrera y todo lo demás es cometido del departamento de Fisiología. En mi club social nos dedicamos a mover los músculos que flexionan el pie izquierdo, en concreto una unidad muscular motora^[2] del sóleo^[3] de esa extremidad. Somos muchas en la gestión y por ahora creo que lo hacemos bien. Creo que eso es parte del porqué a nuestro “Yo” le mola el senderismo… lo cual nos redunda en beneficio, ya que la continua actividad a que nos tiene sometidas nos estimula y nos da vida.

Sí, en esto estoy desde hace años, diría yo que desde siempre. Lo cual no quiere decir que ha sido este “desde siempre” un camino tranquilo y monótono. La vida en el sistema nervioso es animada y neurona que no espabila -iba a decir “está muerta”, aunque normalmente no es tan trágico…- “queda arrinconada” hasta que le pase otro tren al que subirse.^[4] Si hay suerte.

Mirando hacia atrás, mi linaje se extiende hasta los tiempos difusos y neblinosos en los primeros días, semanas, de gestación dentro del protegido útero de una hembra de la especie humana. Aunque eso debe ser bastante normal ya que algunas compañeras que llevan los temas de memoria y aprendizaje aseguran que les han dicho que pasa en casi todas las especies animales. Pero bueno, a ver si me centro. El campo de cultivo inicial fue lo que se conoce como la placa neural del ectodermo del embrión, una especie de lámina que se construye en la superficie dorsal embrionaria y que va creciendo bajo la batuta de las diferentes proteínas que secreta la notocorda, una especie de batería cilíndrica que dirime la actividad de la proto-génesis del sistema nervioso desde las catacumbas, bajo la placa neural. La placa neural está formada por células en forma de columna que aún no tienen carácter de neurona o glía,^[5] pero con superpoderes para mutar y esculpir la materia prima del sistema nervioso adulto, mi mundo actual. Desde aquí son como nuestros dioses y héroes mitológicos. Sus luchas y colaboraciones condicionaron en buena medida la salud mental del cuerpo donde me encuentro… por suerte para mí y mis hermanas, de aquellas sombras épicas nos ha llegado un eficaz legado de supervivencia.

Imagen obtenida de la red, fair use.

La placa neural creció longitudinalmente y se dobló sobre sí misma formando un tubo, en cuyas paredes se encontraban mis células tatarabuelas, apoyadas más o menos de cabeza y pies en la superficie externa e interna de aquella. Con esto, ya desde los primeros momentos, los recién instaurados departamentos operativos de genética y fisiología tuvieron claro cuales iban a ser la parte ventral y dorsal del futuro sistema nervioso, así como sus extremos “cabeza” y “pies”. Los genes Hox^[6]  y el variado y organizado cóctel químico a lo largo de esta salchicha hueca, serían los que iban a definir en cada lugar qué tipo de estructura neuronal debía aparecer, desde las cadenas de ganglios junto a la columna hasta mi propia casa actual en la corteza motora, pasando por los misteriosos y primitivos mundos del sistema límbico, emocional y hormonal. Tengo que confesar que los compases constituyentes fueron muy rápidos, todo sucedió en poco tiempo, más o menos entre la segunda y la cuarta semana de gestación. Aunque las secuelas de tamaña explosión vital, a distintos ritmos, iban a durar hasta el nacimiento y mucho más allá. La construcción del sistema nervioso no para nunca.

Los compases iniciales se cumplieron gracias a lo que, otra vez las neuronas del aprendizaje y memoria dicen, se llama la señalización inductiva. A veces me gustaría también ser una neurona “pensante”, de esas de la corteza prefrontal, para poder interpretar, como en este fácil caso en que hasta yo creo entender eso de la señalización inductiva: alguien tuvo que decir a mis tatarabuelas lo que debían de hacer y algún palo o zanahoria debieron usar. Con más exactitud, la señalización inductiva es la capacidad de una célula o tejido para influir en el destino de las células cercanas gracias a los variados procesos químicos de síntesis y secreción de señales químicas que se dan durante su desarrollo.^[7] Estas señales químicas, al final, influyen en la transcripción de genes del ADN de las neuronas con las que interactúan ¡Y los genes organizan mucho! No os oculto que en mi caso, dado que vivo en un cerebro sano, estas señales inductivas se encendieron y apagaron siguiendo un patrón muy preciso local y temporal. En uno de esos lugares y momentos mi fantasma pasaba por ahí.

Mi fantasma… bueno, mi anteproyecto de existencia. Allí estaba el tubo neural creciendo longitudinalmente mientras que a la vez su pared adoptaba progresivamente una estructura más compleja. Al principio aún abierto, luego un verdadero tubo para más tarde ensancharse, retorcerse y adoptar una forma irremediablemente orientada a la de un sistema nervioso central, a medida que iban naciendo más y más células según un proceso que ahora mismo contaré. Os voy a hablar de un caso que yo sé, es decir, mi caso “personal”… aunque más bien debí decir “neuronal”. Ya sabéis que habito un trozo de la corteza motora primaria, en una zona situada en la comisura central que separa los dos hemisferios cerebrales, casi en lo más alto del cráneo. La corteza es maravillosa… una superficie de más de dos metros cuadrados arrugada como para contener miles y miles de columnas procesadoras^[8] formadas por capas de neuronas, en mi caso hasta seis familias, que nos dedicamos a realizar las mil diabluras que el cerebro es capaz de hacer.

A la izquierda: Disposición de las células neuroepiteliales, arriba al inicio con el tubo neural abierto y abajo una vez cerrado. A la derecha: Proceso de división celular de las neuroepiteliales, de forma simétrica (arriba) cuando el tubo neural aun está abierta, y de forma asimétrica (abajo) dando lugar a los neuroblastos cuando el tubo está cerrado (Imágenes: Del libro ”Embriología Humana” de Armando Valdés Valdés et al., izquierda fig. 15.7, pag. 217, derecha fig. 15.8, pag. 218, fair use)

En aquellos momentos en los que mi barrio comenzaba a formarse, el tubo neural estaba bastante estresado por la actividad y la responsabilidad. En sus paredes habitaban una población de células precursoras a las que les toca vivir un proceso de crecimiento que las hacen contactar con la superficie interna y externa de esta pared del tubo neural en desarrollo, cual Cariátide en un templo griego.^[9] Las conocemos como células neuroepiteliales y aún no son neuronas como yo misma o mis hermanas. Fuerzas incontrolables obligan a las pobres a sufrir un fatigoso baile:  de estiradas cual columnas pasan a encogerse sobre sus pies, en la superficie interna del tubo neural. Allí encogidas sufren un proceso de división celular por el que se duplican para que inmediatamente las gemelas neuroepiteliales vuelvan a estirarse, formando dos nuevas columnas. Y así muchas veces, multiplicando exponencialmente la población celular del protosistema nervioso. Cuando el tubo neural se cerró definitivamente, algunas de estos procesos de división celular comenzaron a variar y en vez de replicar a la célula inicial y dar dos nuevas neuroepiteliales, comenzaron a dar una como ellas y otra diferente, llamada neuroblasto. Estas últimas no tienen una forma “columnar”, por así decirlo, como sus antecesoras, sino que son más o menos redondeada como un globo. En este momento creo que puedo decir que comenzó mi árbol genealógico: el neuroblasto es nuestra célula madre, con potencial para transmutarse en células diferenciadas de mi linaje neural y del linaje glial, estas últimas nuestras fieles ayudantes de campo. Nos proporcionan sostén, nutrientes, oxígeno… nos protegen de patógenos y retiran nuestros residuos… refuerzan a nuestros axones… nos guían en la infancia… participan en las sinapsis… incansables auxiliares en nuestra auténtica función neuronal. Pero no avancemos acontecimientos y sigamos con la narraci…  Perdón, tengo que cortar. Parece que llegan señales importantes… ¡ATENCIÓN! Mi “Yo” va a comenzar a subir una escalera… órdenes urgentes del lóbulo prefrontal… os tengo que dejar, ¡hasta la próxima entrada!

1. La sinapsis es la zona de comunicación entre la neurita, o prolongación citoplasmática de una neurona, y las dendritas o el cuerpo de otra. A través de las sinapsis las neuronas se pasan la información. [↩]
2. En la unidad motora el impulso nervioso, que viene del cerebro a través de la médula espinal hacia los músculos, se transforma en una orden motora que hace que la fibra muscular se contraiga. La neurona motora, situada en la médula, y el conjunto de todas las fibras musculares a las que estimula constituyen la unidad motora. [↩]
3. El músculo sóleo es un músculo ancho y grueso ubicado en la pierna, que se encuentra en su cara posterior, debajo y por detrás de los gemelos. Su nombre deriva de la palabra latina “solea“, que significa “sandalia”. Su función es la flexión plantar o extensión del pie y la elevación del talón en la bipedestación. [↩]
4. El psiconeurólogo canadiense Donald Hebb en su libro titulado ” La Organización del Conocimiento” (1949) ya nos dijo: “Supongamos que la persistencia de una actividad repetitiva (o “señal”) tiende a inducir cambios celulares duraderos que promueven su estabilidad. … Cuando el axón de una célula A está lo suficientemente cerca como para excitar a una célula B y repetidamente toma parte en la activación, ocurren procesos de crecimiento o cambios metabólicos en una o ambas células de manera que tanto la eficiencia de la célula A, como la capacidad de excitación de la célula B son aumentadas.” Habitualmente tan largo párrafo se resume como, “las células que se disparan juntas, permanecerán conectadas“, y añado que aquellas que no se animan a disparar juntas quedan apartadas de los circuitos. [↩]
5. Esos son los principales tipos de células del sistema nervioso que se irán diferenciando en las primeras semanas de la gestación a partir de las células primitivas de la placa neural. [↩]
6. Los genes Hox son un grupo de genes que conforman un subconjunto de la familia de genes homeobox y son uno de los grupos de genes más implicados en el desarrollo embrionario. Los genes Hox actúan en el control maestro del desarrollo del eje anteroposterior de varios organismos multicelulares. Los factores de transcripción expresados por el conjunto de genes Hox se encargan de la regulación de la morfogénesis y de la diferenciación celular durante el desarrollo embrionario temprano. Con sus decisiones hacen que el corazón salga en el tórax bajo las últimas costillas, o que en las piernas tengamos piernas y no brazos. Podéis encontrar más al respecto en la entrada 24 de la serie publicada en El Cedazo “La Biografía de la Vida“. [↩]
7. Una de las señales inductivas mejor entendidas es la que genera el ácido retinoico, que es una pequeña molécula lipofílica que se sintetiza durante el metabolismo de la vitamina A. Una vez libre, puede pasar fácilmente a través de las membranas celulares y puede unirse a ciertas proteínas que se encuentran dentro de la célula. El conjunto se convierte en un factor de transcripción que se traslada al núcleo, pudiendo interactuar con otras proteínas de unión y activar genes específicos dentro del ADN. [↩]
8. Realmente las unidades de procesamiento se organizan en un mosaico de columnas orientadas radialmente desde el interior y hacia la superficie del cerebro. A su vez las columnas se organizan por capas de neuronas de distinta morfología, y con diversas conexiones entre ellas, entre columnas y con otras estructuras del cerebro corticales y no corticales. [↩]
9. Una cariátide es una figura femenina esculpida, con función de columna o pilastra, con un entablamento que descansa sobre su cabeza. El más típico de los ejemplos es la Tribuna de las Cariátides en el Erecteión, uno de los templos de la Acrópolis ateniense. [↩]

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