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ENTENDIENDO AL ENTENDEDOR
 Para que algún día el hombre llegue a entenderse a sí mismo, es fundamental comprender cómo funciona su sistema nervioso central. Y aunque estamos bastante lejos de lograr este tremendo objetivo, se hacen grandes esfuerzos a nivel mundial para conseguirlo. En el Laboratorio de Neurociencias de la USACH se han realizado interesantes hallazgos.
Bernardo Morales en el Laboratorio de Neurociencias ha formado un equipo de trabajo con el cual realiza investigaciones de vanguardia y contribuye a formar nuevos científicos.
¿Por qué un niño es capaz de aprender otro idioma con mayor facilidad que un adulto?, ¿Por qué un niño que sufre de cataratas tiene mayores posibilidades de recuperarse que un adulto?. La respuesta debemos buscarla en el sistema nervioso central y específicamente en dos conceptos claves: plasticidad sináptica y período crítico.
La estructura inicial de las neuronas y del sistema nervioso están determinadas genéticamente, pero durante su desarrollo puede ser modificado notablemente por otros factores, como la influencia de otras células y sus conexiones o por requerimientos ambientales estableciendo nuevas organizaciones anatómicas y funcionales particular para cada individuo. Por lo tanto, el sistema nervioso es plástico.
Uno de los niveles funcionales donde la plasticidad se muestra en forma indiscutida, es el sináptico (comunicación entre las neuronas, mediante señales químicas y eléctricas). El doctor Bernardo Morales, del Laboratorio de Neurociencias de la Facultad de Química y Biología de la USACH, realiza desde hace cinco años un proyecto que persigue entender la plasticidad sináptica en el fenómeno de la dominancia ocular.
Durante la infancia temprana, y por un breve período los circuitos de la corteza cerebral poseen un estado de alta plasticidad que hace que puedan modificarse fácilmente. En este estado del desarrollo, la ausencia de un régimen normal de experiencia sensorial puede tener serias consecuencias funcionales. “Si a un niño menor de nueve años le tapas el ojo izquierdo, se potenciará la visión de su ojo derecho, gracias a la plasticidad sináptica, es decir por un aumento en el número de sinapsis en la zona funcional perteneciente al ojo que está destapado. Pero esto ocurre solamente hasta los nueve años y es lo que se denomina el período crítico de la plasticidad sináptica de la dominancia ocular”, indica el investigador. Más aún, niños con cataratas perderán la visión en el ojo afectado (ambliopía), a menos que se opere antes de llegar a la pubertad. La pregunta es por qué hasta los nueve años, qué es lo que determina este período crítico. Si supiéramos cómo controlarlo, podríamos prolongarlo para solucionar problemas patológicos, incluso en la memoria y el aprendizaje. Por eso estamos trabajando en dilucidar cuáles son los factores que están determinando este fenómeno”, agrega.
El científico ha publicado varios trabajos en conjunto con el Johns Hopkins University, institución estadounidense reconocida mundialmente por su contribución en este campo, con la que mantienen una permanente colaboración.
Excitación v/s inhibición
La actividad de nuestro cerebro resulta de un balance entre la excitación y la inhibición. La excitación involucra principalmente al Glutamato, que es el neurotransmisor excitatorio por excelencia mientras la inhibición es causada en su mayoría por el neurotransmisor GABA. En la Sinapsis las moléculas transmisoras actúan sobre receptores situados en la membrana postsináptica, con lo cual se altera la permeabilidad para los iones de dicha membrana. En el caso del glutamato despolariza (excitación) la membrana postsináptica por un incremento en la permeabilidad a cationes como el Na+ y Ca2+. Por el contrario, GABA hiperpolariza la membrana postsináptica (inhibición) producto del incremento en la permeabilidad al Cl-. Al nivel neuronal, la excitación permite la propagación de la señal bioeléctrica mientras que la inhibición evita dicha propagación.
 La corteza visual está formada por seis capas. El equipo del doctor Morales ha presentado evidencias que apuntan fuertemente a que la causa de la existencia del período crítico es que en la capa intermedia, denominada capa IV, hay neuronas de tipo GABAérgicas, es decir, el neurotransmisor de estas neuronas es GABA y, por lo tanto, modulan el circuito excitador que hay en esta zona del sistema nervioso.
El proceso funciona así: “Cuando uno nace todo lo que es excitación ya viene maduro, no así la parte inhibitoria que madura más tarde. Entonces, si uno estudia ratas de tres semanas, las neuronas GABAérgicas no son tan poderosas, pero cuando llegan a las cinco semanas (equivalente a los nueve años en los niños) éstas son muy poderosas y disminuyen el paso de información proveniente de los ojos más allá de la capa IV”.
En esa capa las neuronas GABAérgicas constituyen unas verdaderas compuertas, pero si se inhiben con bicuculina (inhibidor de receptores GABA) a las cinco semanas, se recupera la plasticidad y la información es capaz de pasar hacia arriba, en otras palabras una rata de 5 semanas usted la ha transformado en una rata de 3 semanas con una simple manipulación farmacológica.
Esto significa que si fuera posible inhibir en los niños la actividad de estas neuronas, aquellos que presentaran cataratas, por ejemplo, podrían prolongar el tiempo en que es posible tratarlos y llegar a recuperarse. “Pero es unidireccional –enfatiza el investigador-, no es reversible, una vez que llega la maduración ya no es posible volver atrás”.
Ahora están tratando de entender por qué con el paso del tiempo estas corrientes se van haciendo cada vez más poderosas. Las dos hipótesis que manejan se refieren a que esto se produciría por un aumento en el número de sinapsis, o por cambios en el receptor de GABA.
Estos estudios han sido posibles gracias a un proyecto Fondecyt que Bernardo Morales se adjudicó el 2003, cuando recién volvía al país después de trabajar como Investigador asociado del Departamento de Neurociencias del Johns Hopkins University, Baltimore, USA y por aportes internos de la Universidad de Santiago.
El componente social
Como la neurociencia es tan amplia quedan muchas cosas por hacer, y para el doctor Morales reviste gran importancia la potencialidad de realizar estudios relacionados con problemas sociales.
Muestra de ello ha sido su interés por el estudio del éxtasis, una droga ampliamente conocida por su consumo entre los jóvenes, basada en anfetaminas a las que se adicionan otras sustancias. En colaboración con los doctores Miguel Reyes y Bruce Cassels del Instituto Milenio de la Facultad de Ciencias de la U. de Chile, “Estamos estudiando el efecto del éxtasis en la memoria y el aprendizaje, principalmente en su uso crónico”, explica el científico.
Desde sus comienzos en la USACH Bernardo Morales ha colaborado activamente con la doctora Floria Pancetti, quien lleva adelante una investigación sobre los efectos de pesticidas órganofosforados en los procesos de plasticidad sináptica. Este es un problema que reviste una gran importancia desde el punto de vista de la salud ocupacional en Chile pues los trabajadores agrícolas están activamente expuestos al uso no controlado de ellos.
Otro problema que atañe a la comunidad y especialmente a los padres, y que también interesa al Dr. Morales, es el uso – indiscriminado, a su juicio - del medicamento Metilfenidato, cuyo nombre comercial es Ritalin. “Las evidencias de estudios psicológicos muestran que produce efectos positivos sobre niños que sufren hiperactividad o déficit de la atención, ya que aumenta la concentración y los vuelve más tranquilos. Pero el modo de acción a nivel de las neuronas del sistema nervioso no se conoce y, si se realiza un mal diagnóstico, el niño puede derivar a un consumo de drogas más fuertes y al alcoholismo, porque el Metilfenidato es un derivado de la anfetamina (droga que produce adicción y tolerancia)
“Fui a conversar con médicos y pude advertir que existe un sobre consumo espantoso y grandes diferencias respecto al modo de diagnosticar el síndrome de déficit atencional e hiperactividad ¿Tenemos una alternativa distinta a narcotizar a nuestros hijos?”, se pregunta el científico. Para averiguarlo realizan un trabajo conjunto con la Escuela de Psicología de la Universidad Santo Tomás, “ellos estudian la parte social y nosotros nos dedicarnos a ver los efectos del Metilfenidato sobre la memoria y el aprendizaje a nivel neuronal”.
“Tener una preocupación constante por problemas de la comunidad es una deuda que los científicos debemos pagar, porque la ciencia siempre se ha hecho recluida en los laboratorios y lejos de los problemas sociales. Creo que ya es tiempo que tengamos un lenguaje común, sobre todo ahora que la ciencia está en el tapete con problemas como la píldora del día después y la clonación humana. ¿Está la sociedad preparada para enfrentarlos? Conversémoslo”. Creemos que esto pasa inevitablemente por incorporar a los científicos en el modo de cómo se enseñan estos contenidos no sólo en el sistema educativo formal, sino en los diálogos públicos, que actualmente suelen estar alejados de una fundamentación científica seria.
De la biología marina a la neurociencia
Bernardo Morales estudió biología marina en la Universidad de Concepción, sin embargo los estudios que haría con posterioridad –un magíster en ciencias Fisiológicas en la misma universidad, un Doctorado en Fisiología en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile- lo llevaron por el camino de las neurociencias.
“Vengo del grupo de los biofísicos de este país, una rama de la Fisiología donde académicos de la Universidad de Chile han dejado una importante marca, me refiero a Mario Luxoro (Premio Nacional de Ciencias Naturales 2000) y toda su escuela, que se transformó en un icono de la ciencia no sólo en Chile sino en todo el mundo”, cuenta orgulloso el doctor Morales.
Uno de los niveles funcionales donde la plasticidad se muestra en forma indiscutida, es el sináptico El doctor Bernardo Morales, del Laboratorio de Neurociencias de la Facultad de Química y Biología de la USACH, realiza desde hace cinco años un proyecto que persigue entender la plasticidad sináptica en el fenómeno de la dominancia ocular. Más tarde, fue de gran relevancia en su carrera profesional el desempeñarse como investigador asociado del Departamento de Neurociencias del Johns Hopkins University, Baltimore, USA, allí trabajó con el doctor Alfredo Kirkwood y con destacados científicos con los que continúa en estrecha colaboración.
Hace casi tres años se incorporó al Departamento de Biología de la Facultad de Química y Biología de la USACH y en su Laboratorio de Neurociencias ha formado un equipo de trabajo con el cual realiza investigaciones de vanguardia y contribuye a formar nuevos científicos tan interesados como él en indagar en los misterios del sistema nervioso central. |
Hace rato que algunos especialistas en todo el mundo están alertando respecto del sobrediagnóstico que se realiza del déficit atencional con hiperactividad (ADHD, por sus siglas en inglés) y la facilidad con la que se receta metilfenidato, fármaco derivado de la anfetamina que se utiliza para este trastorno, y que en el país es más conocido con el nombre comercial de Concerta o Ritalín. Miles de niños y adolescentes de todo el mundo la toman con excelentes resultados cuando efectivamente se trata de este desorden, pero hay otros tantos que, por un mal diagnóstico, lo consumen sin necesidad por largo tiempo.