Santiago Ramón y Cajal - Juan A. de Carlos Segovia

Santiago Ramón y Cajal: el nacimiento de la Neurociencia.

Descarga capítulo pdf.

Siempre se ha dicho que podemos considerar a Cajal como el Padre de las Neurociencias modernas. ¿Quiere esto decir qué las Neurociencias comienzan con Cajal?

Veamos. Entendemos por Neurociencias al conjunto de todas aquellas disciplinas que abordan el estudio del Sistema Nervioso. Así, tenemos la primigenia Neurohistología o Neuroanatomía microscópica, y a cuyos cultivadores de la misma a menudo se les denomina morfologos. Los primeros científicos o médicos o sabios, como se denominaban entonces a este tipo de estudiosos, que se aventuraban a escudriñar la anatomía microscópica de los seres vivos, lo hacían utilizando la Histología. Esta ciencia se desarrolla en el siglo XIX de manera paralela al perfeccionamiento del microscopio óptico, que empezaría a perfeccionar a final del siglo XVII, mediante el tallado de lentes, el comerciante de telas holandés Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723). Con el paso del tiempo esta ciencia se vería completada por la Neuroelectrofisiología, que ya no basaba su estudio en la morfología de las células, sino en sus propiedades eléctricas. Podemos decir que el primer electrofisiólogo español fue Rafael Lorente de Nó (1902-1990), considerado el último discípulo directo de Cajal. Y tendrían que extinguirse Cajal y sus discípulos directos para que fueran apareciendo nuevas aproximaciones de estudio del Sistema Nervioso y se fuesen acuñando nuevos términos, como Neuroquímica, Neurofisiología, Neurofarmacología, Neurobiología molecular, del desarrollo, de sistemas, etc. Todas estas disciplinas que, como hemos dicho, estudian el Sistema Nervioso, se engloban dentro del término Neurociencias. Y vamos a poner un punto aquí, porque en la actualidad todo es neuro-algo. Parece ser que el cerebro o más propiamente, el término “neuro”, se ha puesto de moda y se usa, no para denominar una aproximación específica al estudio del cerebro, sino para fines meramente comerciales. Así, tenemos la Neuroeducación, la Neuroeconomía, la Neurogastronomía, etc. Términos a mi entender espurios y que no se deberían usar, pues utilizan el prefijo neuro- para potenciar otros términos bien establecidos, que no necesitan de ayudas extras.

Dicho esto, podemos decir que, Cajal efectivamente puede considerarse como el padre de las Neurociencias modernas, ya que posibilitó, con sus y acertadas interpretaciones, el estudio en profundidad del Sistema Nervioso que fue demandando poco a poco nuevas disciplinas de estudio. Pero veamos cómo se va desarrollando el conocimiento de este sistema. Miremos retrospectivamente y adentrémonos en la historia, en este caso, en la historia de la ciencia y en particular, en el descubrimiento de la célula nerviosa o neurona.

Desde luego, a principios del siglo XIX no se sabía prácticamente nada de la morfología de la célula nerviosa y, sin embargo, a finales de este mismo siglo ya se tenía la certeza de la existencia de la neurona y el mundo científico estaba familiarizado con la Teoría Neuronal que, enunciada por Cajal, ponía de manifiesto la existencia e individualidad de la célula nerviosa. Este dato fue importante pues cerraba la polémica abierta en torno a la Teoría Celular. Recordemos que con el descubrimiento de la célula en 1665 por Robert Hooke (1635-1703), las investigaciones del botánico Matthias Schleiden (1804-1881) y del zoólogo Theodor Schwann (1810-1882) concluyen, 200 años después, que la célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos (vegetales o animales). Y esta conclusión es apoyada por numerosos investigadores, entre los que cabe destacar a Robert Remak (1815-1865), Rudolf Virchow (1821-1902) y Albert Kölliker (1817-1905), dado que demostraron que las células se originan siempre a partir de otras preexistentes. De esta manera, es fácil imaginarse cómo los seres pluricelulares estamos formados por un montón de células de distintas clases que se agrupan selectivamente para formar los distintos tejidos que conforman los órganos, y éstos los seres vivos. Y cada uno de los cuatro tejidos básicos existentes, está formado por un tipo de célula. Así, el tejido epitelial está formado por la unión de las células epiteliales; el tejido conjuntivo por una buena variedad de células, dependiendo de su especialización, pero siendo la más representativa el fibroblasto; el tejido muscular por la célula muscular (miocito) y el tejido nervioso… por la célula nerviosa, claro, pero fue la última en descubrirse, por lo que la teoría celular anduvo mucho tiempo coja.

Si comenzamos esta historia en el siglo XIX, podemos decir que a principios del mismo se conocía bastante bien la estructura macroscópica de cerebro, cerebelo y médula espinal. Esto fue gracias a que, desde muchos años antes, existían buenos disectores de cadáveres que publicaban sus trabajos dando a conocer como estaba formado el cuerpo humano. Uno de los más famosos fue el belga Andreas Vesalius (1514-1564) que nos ha dejado su obra magna, “De Humani Corporis Fabrica” (Sobre la estructura del cuerpo humano), publicada en 1543 y de la que hemos entresacado la imagen mostrada en la Figura 1.

Fig.1. Cabeza humana con la mitad superior del cráneo extraída y la duramadre separada hacia los lados, exponiendo el cerebro. Imagen extraída de la plancha 606 del libro De Humani Corporis Fabrica, publicado por Andreas Vesalius en 1543.

Lo que no se conocía era la composición microscópica del tejido nervioso. Y esto era debido a varias razones. Una de ellas es que este material, tan excesivamente graso (hasta el 60% de su composición), era muy refractario a la impregnación. Es decir, no se conocían compuestos que fuesen capaces de impregnar las células nerviosas en su totalidad. Las impregnaciones parciales que se conseguían, gracias a tintes con alta afinidad por la cromatina, dejaban entrever numerosos cuerpos celulares de tamaños y formas diversas y que, además, marcaban el inicio de ramificaciones que, en número variable, emergían de los distintos cuerpos celulares. La complejidad de este sistema estaba servida. ¿Cómo estas células eran capaces de generar impulsos eléctricos y estos ser propagados para que saliesen del cerebro y conducidos a través de los haces de nervios? En aquel tiempo no se pensaban cosas raras; esto estaba asumido, porque unos años antes, en 1791, Luigi Galvani (1737-1798) publicó su famoso trabajo sobre la estimulación eléctrica en los nervios de las ranas, donde proponía que la contracción muscular está generada por corrientes eléctricas. Y como no se podía ver como estaba organizado el sistema nervioso, el tiempo fue pasando sin avanzar el conocimiento en esta materia. Sin embargo, los anatomistas de la época lo intentaban, aunque sin mucho éxito. Fue en 1863, cuando el alemán Otto Friedrich Karl Deiters (1834-1863), estudiando el núcleo vestibular lateral del cerebro, describe la existencia de un proceso tubular sin ramificaciones que se extiende desde el cuerpo de las células. Este proceso, que denomina cilindro-eje, hoy día es conocido como axón (término acuñado por Kölliker en 1896), y lo tienen casi todas las neuronas. A las demás prolongaciones de los cuerpos celulares los denomina procesos protoplásmicos, hoy conocidos como dendritas (término acuñado por His en 1889). Las descripciones de estos procesos celulares fueron pintadas y reproducidas en sus publicaciones, constituyendo una de las primeras imágenes de células nerviosas aparentemente teñidas en su totalidad. Por cierto, la técnica que desarrollo para sus estudios era harto complicada. Denominada como “disociación mecánica” consistía en aislar las células, utilizando unas agujas muy finas. En la Figura 2 vemos uno de sus espectaculares dibujos.

Fig.2. Diversas células ganglionares aisladas por Deiters de la sustancia gris de la médula espinal de buey, mostrando los procesos que salen del cuerpo celular.  Técnica de la “disociación mecánica”.

Parece ser que Deiters, para sus estudios, fijaba las piezas en soluciones diluidas de dicromato potásico y las teñía con carmín. Posteriormente, como hemos mencionado, hacía disociaciones mecánicas, lo que le permitió describir los dos tipos de procesos de las células nerviosas. Hombre extremadamente hábil que, desgraciadamente, falleció de tifus el mismo año de estos descubrimientos, en 1863, contando con tan solo 29 años.

Y como acabamos de ver, ya hemos revelado una de las piezas clave en el conocimiento de la célula nerviosa. La tinción de las piezas con carmín, lo que le valió a Deiters a descubrir los procesos celulares. Sin embargo, este colorante no fue introducido por él, sino por el alemán Joshep von Gerlach (1820-1896), que en 1854 empezó a utilizarlo para estudiar el sistema nervioso. Tenía una serie de frascos sucios, a los que no había lavado después de contener una solución concentrada de carmín. Los enjuagó con agua y esta tomó una coloración rosa que aparentemente le llamó la atención. Como si fuese un juego, introdujo en uno de estos frascos una pieza fijada de cerebelo y se fue a casa. A la mañana siguiente observó la pieza y notó que la sustancia blanca de las circunvoluciones cerebelosas estaba inalterada, pero las capas de la sustancia gris de la pieza habían tomado de una coloración roja; mucho más oscura que la solución donde habían pasado la noche. Intrigado lo estudió al microscopio y vio que algunos gránulos de los cuerpos celulares se habían teñido de un color rojo oscuro. Como los procesos celulares y el fondo del tejido no se habían coloreado, los cuerpos celulares resaltaban en la preparación. Y esto era una peculiaridad de la mayoría de los colorantes, que se unían a estructuras celulares específicas. Por eso, se empezaron a combinar distintos colorantes para conseguir mejores impregnaciones. Uno de los más utilizados fue la hematoxilina.

En cualquier caso, así estaban las cosas; no se podía extraer demasiada información como para aventurarse a lanzar teorías arriesgadas. Sin embargo, en 1872, Gerlach aprovecha los datos anatómicos publicados por Deiters para postular que el cerebro estaba formado por una red protoplásmica, donde todas las células se anastomosaban (se unían) entre sí por los procesos protoplásmicos para formar una red difusa por donde se propagaba el impulso nervioso. Dado que esta estructura formaba un retículo, a esta iniciativa se la denominó como Teoría Reticular. Esta teoría fue prontamente aceptada por los sabios de la época, incapaces de demostrar ninguna otra conformación microscópica.

Pero vamos a dejar esta historia aquí, pues quiero comentar otra de las razones por la que estudiar el sistema nervioso era altamente complicado.

Prometo retomar luego el asunto en este mismo punto.

El alto porcentaje de grasa que tiene el cerebro, no solo era un inconveniente a la hora de teñirlo para ver sus componentes celulares, sino que también le confería una consistencia babosa, extremadamente blanda, lo que hacía que fuese muy difícil de manejar. Los cortes finos que se requerían para examinar el tejido al microscopio eran prácticamente imposibles de realizar. Además, el tejido se descomponía rápidamente. Se hicieron muchas pruebas intentando subsanar estos inconvenientes. Así, ya en el siglo XVII (en 1666) Marcello Malpighi (1628–1694) interesado en estudiar el cerebro, hizo una serie de cortes de esta estructura y para endurecerlo se le ocurrió hervirlo. Acto seguido echó tinta sobre las superficies cortada, intentando discernir sus estructuras constituyentes. El método hacía precipitar las proteínas de la pieza y no resultó ser muy afortunado, por lo que en poco tiempo se probó otro método para endurecer las piezas. Robert Boyle (1627–1691) sugiere que se utilice el alcohol para fijar el tejido y da buen resultado. Pero tiene un inconveniente, pues el alcohol extrae el agua, lo que hace que la pieza pierda volumen y sus estructuras internas se distorsionen. Y esto era un problema que había que subsanar y que se tardó en hacer. En 1809, Johann Christian Reil (1759–1813) dice que la pérdida de volumen se puede solventar en gran medida, añadiendo al alcohol carbonato potásico o amoniaco. Ludvig Levin Jacobson (1783–1843), cirujano en Copenhague, conoce en Paris a Louis Nicolas Vauquelin (1763-1829), farmacéutico muy interesado en la química. Fue un personaje interesante, que no solo descubre el primer aminoácido (la asparagina), sino también el berilio y el cromo. Pensaba que el cromo podría prevenir la putrefacción de los tejidos y así se lo comunicó a Jacobson. Este, aprovechando esta confidencia, se da cuenta en 1833 que una solución de cromato potásico endurecía las piezas de tejido nervioso sin pérdida de volumen y evitando su putrefacción. Pero de la alta afinidad del ácido crómico por el tejido nervioso se dio cuenta otro danés, Adolph Hannover (1814-1894) que trabajaba en la universidad de Berlín con el profesor Johannes Petrus Müller (1801-1858). Trabajando con el sistema nervioso, estaba interesado en encontrar un agente que pudiese preservar, no sólo el aspecto exterior del órgano, sino también su estructura interna. Y después de muchas pruebas, dio la razón a Jacobson porque el único fluido que encontró capaz de satisfacer sus requerimientos fue el ácido crómico. En efecto, no solo protegía de la putrefacción, sino que preservaba la estructura externa e interna del órgano a estudiar (sistema nervioso) y lo endurecía, no demasiado, permitiendo que fuese cortado en finas rodajas para su observación. Así que, al final de muchas vicisitudes que se extendieron en una fracción dilatada de tiempo, las observaciones de Hannover abrieron la puerta a multitud de estudiosos del sistema nervioso. Las soluciones de dicromato potásico se hicieron realmente populares para fijar y preservar los tejidos, especialmente el tejido nervioso. Una vez que tenemos fijado el tejido a estudiar y podemos cortarlo para su observación microscópica, nos enfrentamos al siguiente problema, la tinción. Las piezas requieren ser impregnadas con colorantes selectivos, es decir, con afinidades por distintos componentes, para poder estudiar al microscopio la estructura interna de los tejidos.

Y aquí retomamos la historia donde la dejamos anteriormente.

Recordemos que se ha introducido el carmín como colorante selectivo del sistema nervioso y que este se ha combinado con otros colorantes, como la hematoxilina, para completar la tinción del tejido. En cualquier caso, las impregnaciones no eran buenas y no se conseguía ver satisfactoriamente la morfología y distribución de los procesos celulares. Es entonces cuando entra en escena Camillo Golgi (1843-1926). Este médico e investigador italiano publica el 2 de agosto de 1873 en la “Gazzette Medica Italiana – Lombardia”, el descubrimiento de un nuevo método de tinción del sistema nervioso con tan buena eficiencia que le va a permitir, como él asegura, “desentrañar el estroma intersticial de la corteza cerebral”. Este método, que parecía impregnar las células nerviosas en su totalidad, se basaba en una impregnación con sales de plata, por las cuales el sistema nervioso tiene amplia afinidad. La verdad es que, aunque Golgi estaba intentando encontrar un método idóneo de tinción del sistema nervioso, el hallazgo de este proceder fue pura serendipia. Como he mencionado anteriormente el dicromato potásico era un buen fijador del tejido nervioso y su uso se había extendido entre los histólogos. Golgi solía fijar sus piezas en este líquido, antes de someterlas a distintos procederes tintoriales. Aquella tarde estaba cansado y con ganas de irse a casa. Antes de hacerlo sacó algunas piezas que había estado fijando y que ya habían adquirido ese color anaranjado fuerte, característico del dicromato potásico. Al realizar esta operación, una de las piezas se le cayó en un frasco que tenía abierto sobre la mesa de trabajo y que contenía una solución bastante diluida de nitrato de plata. No se dio cuenta de lo que acababa de ocurrir y se marchó tranquilamente a casa. A la mañana siguiente, poniendo orden en su mesa, se dio cuenta que había algo en ese frasco con la solución de nitrato de plata, que no reconocía. Era una pieza pequeña con un desagradable color negro, ¿sería una de sus piezas de tejido nervioso? Bueno, hasta aquí, la serendipia. Algún investigador, habiendo visto semejante desastre de pieza, la hubiese tirado inmediatamente y continuado recogiendo la mesa. Pero a Golgi le picó la curiosidad, ¿qué habría pasado? Estaba claro que el dicromato potásico, que había penetrado en todos los intersticios de la pieza, había entrado en contacto con el nitrato de plata y había reaccionado, precipitando cromato de plata, que le confería ese color negro. Golgi, se preguntó qué habría pasado en el interior de la pieza, ¿sería todo negro también?... Solo había una manera de salir de dudas, cortar la pieza y mirarla al microscopio. Y dicho y hecho. Cuando Golgi se asoma al ocular de su microscopio, por un momento contiene la respiración; no da crédito a lo que está viendo. El objetivo de su microscopio está mandando a su retina la imagen de una célula aparentemente impregnada en su totalidad. La célula, de color negro destaca claramente contra un fondo amarillo-anaranjado, mostrando su cuerpo celular, dendritas e incluso su axón. Procesos que se pueden seguir a lo largo de la preparación. En el interior de la pieza, el cromato de plata había precipitado sobre la membrana de algunas células haciéndolas visibles en su totalidad. Lo interesante de la tinción era que solo lo había hecho sobre un porcentaje de células bajo, no más del 10%, por lo que las células impregnadas destacaban aisladas y se podía estudiar perfectamente su morfología. Con el tiempo el método se mejoraría y se podrían visualizar pequeños detalles con perfecta claridad. Si el cromato de plata hubiese precipitado, como era de esperar, sobre todas las células que poblaban esa pieza de tejido, Golgi no habría podido ver nada, pues estaría todo negro, dada la alta densidad celular de la sustancia gris de las piezas nerviosas. Al ver esto, Golgi le puso un nombre a este método de tinción: “la reazione nera” (la reacción negra). La Figura 3 muestra una foto de corteza cerebral impregnada con el método de Golgi.

Fig.3. Células piramidales de la corteza cerebral auditiva impregnadas con el método de Golgi. Preparación original de Cajal, conservada en el Legado Cajal (Instituto Cajal-CSIC). Microfotografía tomada por el autor de este capítulo.

Golgi había descubierto un método de impregnación del sistema nervioso sumamente poderoso. Solo tenía que caer en buenas manos. Y digo esto, porque los que hemos trabajado con el método de Golgi, sabemos que no es una panacea. Para empezar, es un método altamente caprichoso, en tanto que impregna lo que quiere, cuando quiere y como quiere. Y hasta el momento, nadie ha podido dar una explicación de ese comportamiento, lo que hubiese implicado poder utilizarlo para impregnar selectivamente tipologías celulares, dependiendo de lo que quisiésemos estudiar. En pocas palabras, para un mismo tamaño de piezas y mismo tiempo de induración en las distintas soluciones, las impregnaciones siempre eran distintas. Unas veces se impregnaban interneuronas y otras veces células de proyección, preferentemente. En otras ocasiones predominaban las fibras y en otras las células y pocos axones. A veces, hay muchos elementos impregnados y otras, muy pocos. No había constancia. A todo esto, hay que lidiar con precipitados, vasos sanguíneos teñidos…es decir, no es fácil de interpretar. Y debió ser lo que le pasó a Golgi, hasta el punto de que se adhirió a las teorías aceptadas en aquella época y usó su método para apoyar vehementemente la Teoría Reticular. Solo introdujo una modificación a la teoría. Si Gerlach había descrito que eran las expansiones protoplásmicas las que se anastomosaban para dar lugar a una red difusa, Golgi, con su nuevo método veía como esos procesos (las dendritas) acababan libremente, por lo que sugirió que los procesos que se anastomosaban eran los cilindroejes o axones. En el mundo científico prácticamente todos eran “reticularistas”, es decir, apoyaban la idea de que las células nerviosas se unían para formar un retículo, y estas sugerencias de Golgi fueron aceptadas. Bueno, la verdad es que no todo el mundo. El primero que no pensaba así era Deiters, pero claro, no podía demostrarlo fehacientemente. Pero, de repente, aparecen tres trabajos publicados casi al mismo tiempo, por científicos que no se conocían entre sí y que trabajaban en ciudades distintas. El primero fue Fridtjof Nansen (1861-1930), un joven zoólogo que trabajaba de curador en un museo de Bergen y que, en 1887, escribe un extenso trabajo titulado The Structure and Combination of the Histological Elements of the Central Nervous System, donde pone de manifiesto que ha estudiado muchas preparaciones del sistema nervioso impregnadas con tinciones de plata y no ha visto anastomosis entre las células. De caso de existir, estas no se darían como una regla anatómica, sino eventualmente. El segundo artículo proviene de Leipzig y estaba escrito por Wilhelm His (1831-1904), un profesor de anatomía en esta ciudad, de origen suizo. En 1886 reporta que ha estudiado muchos embriones humanos a los que teñía sus tejidos con hematoxilina y que siempre encontraba que, en estadios tempranos del desarrollo de los fetos, el sistema nervioso estaba formado por una masa de células independientes. El tercer artículo procedía de Zúrich y estaba escrito en enero de 1887 por August Forel (1848 -1931), un profesor de psiquiatría que, utilizando la técnica de la “degeneración secundaria”, llega a la conclusión de que las células podrán tocarse, pero no se anastomosan entre sí. Piensa esto porque cuando corta unas fibras se produce una degeneración que se limita a las células de las fibras que ha cortado, y no se extiende a células adyacentes. Como vemos, todos estos científicos habían interpretado correctamente sus observaciones, pero dado los métodos de investigación empleados, no tenían nada fácil demostrarlo.

Así están las cosas cuando entra en escena Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), un joven catedrático de anatomía en la universidad de Valencia, nacido en Petilla de Aragón, pequeña aldea navarra. Conocido por su apellido materno, Cajal, era muy aficionado a la histología y había intentado estudiar el tejido nervioso en multitud de ocasiones, pero la limitación de los métodos existentes había contenido sus inquietudes científicas. A finales de aquel año de 1887, es llamado a formar parte de un tribunal de oposiciones a cátedra, que se celebran en Madrid. Cuando acude a esta ciudad se encuentra con Luis Simarro (1851-1921), un psiquiatra muy conocido, que acababa de regresar de Paris, donde había estado trabajando con Ranvier, y que era también muy aficionado a la histología. Cajal consigue entrevistarse con él, y este le enseña unas preparaciones de tejido nervioso impregnadas con el método de plata de Golgi, que le dejan impresionado. Las células nerviosas aparecían teñidas en su totalidad, mostrando cilindro-ejes y prolongaciones protoplásmicas de una manera limpia y clara. Se interesa por los detalles de la metodología llevada a cabo para conseguir tales preparaciones. Piezas de tejido nervioso, no muy grandes (de unos 2 cm) se fijan en una solución de dicromato potásico durante uno o dos meses y luego se transfieren a una solución diluida (0.75%) de nitrato de plata por un par de días. Posteriormente, se deshidrata la pieza, se corta en secciones gordas (150 a 200 micras), se clarifica y se monta en portas de vidrio, cubriendo las secciones con unas gotas de resina dammar (proviene de la Dammaria orientalis, árbol de las islas Molucas), sin cubreobjetos. No podía esperar para ensayar el método por sí mismo. Cuando regresa a Valencia se pone manos a la obra. Se da cuenta de lo caprichoso que es el método y decide perfeccionarlo. Una de las innovaciones consiste en incorporar ácido osmico a la solución fijadora de dicromato potásico. Esto hace que se aumente la efectividad y rapidez en el proceso de fijación, de tal modo que las piezas ya no necesitan permanecer en este líquido por dos meses, siendo suficiente una semana. Por este motivo, a esta variedad del método se la denominó “Golgi rápido”. Al mismo tiempo, el osmio hace que la impregnación sea más completa y delicada, revelándose más detalles. Intentando aumentar la efectividad, es decir aumentar el número de células impregnadas, realiza doble impregnaciones. Esto consistía en fijar la pieza en dicromato potásico, someterla a la acción del nitrato de plata y en vez de cortarla, volver a empezar el proceso. Los días en las distintas soluciones también los varía dependiendo de la edad del animal utilizado y la zona del sistema nervioso que pretendía estudiar. Esto sería el resultado de numerosas probatinas, donde los frascos y las piezas se acumulaban en las baldas de su laboratorio casero. Con todo esto, Cajal logró domesticar parcialmente el primigenio método de Golgi, aunque no lo logró dominar, como he comentado antes, dado que sigue siendo un misterio su modo de impregnación. Pero Cajal no se contentó con todas estas variaciones e implementó su trabajo poniendo en práctica lo que él denominó como “método ontogénico”. ¿Qué es esto? El discurría de la siguiente manera: Cuando consigo buenas impregnaciones y aparecen muchas células en una preparación de un animal adulto, es como si me adentrase en un bosque muy tupido de árboles, donde me es imposible discernir qué ramas pertenecen a un árbol o a otro, pues están todas muy imbricadas entre sí. Pero, si yo utilizase animales jóvenes e incluso embriones, sería como adentrarme en un bosque que está creciendo y, valga el símil, las células no estarían tan desarrolladas y sería mucho más fácil verlas y estudiarlas. Todas estas modificaciones dieron su fruto, como veremos.

En noviembre obtiene, por concurso de méritos, la cátedra de Histología e Histoquimia Normales y Anatomía Patológica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Barcelona, trasladándose a esta ciudad a finales de ese año. Empieza el año de 1888 a trabajar en su nueva cátedra de Barcelona y a estudiar, en su domicilio, el sistema nervioso, de una manera reglada y con el método de Golgi. El órgano elegido para empezar su andadura fue el cerebelo, y los animales, las aves. Bueno, esto era lo más lógico, pues dichos animales los tenía a mano y además eran baratos: pollos y gallinas. Su capacidad de trabajo es grande y el primero de mayo de este año, coincidiendo con su 36 cumpleaños, crea la “Revista trimestral de Histología normal y patológica” para publicar sus trabajos, siendo el primero que aparece, un clásico en la literatura neurocientífica, pues describe como los axones de las principales tipologías celulares que pueblan las folias cerebelosas acaban libremente, pudiendo formar diversas estructuras sobre los elementos con los que se ponen en contacto. Así, describe las cestas pericelulares, donde las terminaciones nerviosas envuelven, a modo de cestas, cuerpos celulares de otras neuronas. Describe, asimismo, los dos tipos de fibras aferentes (que entran) a esta estructura: las fibras a las que denomina “musgosas” por la forma en que se distribuyen en la capa de las células grano, y las fibras trepadoras, que literalmente trepan por los cuerpos celulares de las grandes células de Purkinje, para terminar abrazando sus robustas dendritas. Por cierto, sobre estas dendritas encuentra una especie de vello finísimo, con cortos apéndices, a los que denomina “espinas dendríticas”. Estas espinas las identificara más tarde sobre las dendritas de las células piramidales de la corteza cerebral. Hoy sabemos que sobre ellas se realizan los contactos sinápticos excitatorios, mientras que los inhibitorios se realizan sobre los segmentos desnudos (sin espinas) de las dendritas o sobre los cuerpos celulares. Por último, identifica a las fibras paralelas, que discurren por la capa más superficial de las folias, como los axones de las pequeñas células grano, que habitan en capas profundas. Con todos estos descubrimientos da una prueba solida de que las células nerviosas se relacionan unas con otras por contacto y no anastomosándose entre sí. Y aprovecha para establecer una de sus primeras leyes anatómicas, a la que denomina “Ley del contacto pericelular”. Esta nueva concepción de cómo se estructura la microanatomía del sistema nervioso, cuestiona las teorías reticularistas vigentes y abren la puerta a la concepción de la “Teoría Neuronal”, que establece que la célula nerviosa es una entidad individual anatómica, embriológica y funcional. Y que las neuronas se relacionan entre sí por medio de contactos, es decir por contigüidad y no por continuidad. Posteriormente enunciará otra de sus leyes, la “Ley de la polarización dinámica”, que nos explica cómo se transmite el impulso nervioso. En pocas palabras, nos dice que las neuronas están polarizadas, en el sentido que recogen la información de otras neuronas por sus procesos dendríticos, la trasportan hacia el cuerpo celular, donde se procesa, y se libera por el axón, que se pone en contacto con otras células para transmitir esa información.

La Figura 4 muestra un dibujo de Cajal de una folia cerebelosa donde se pueden observar las tipologías celulares existentes en esa estructura y las dos clases de fibras que entran procedentes de núcleos profundos.

Fig.4.  Folia cerebelosa. Las células estrelladas (b) hacen terminaciones en cesto (d) sobre los cuerpos de las células de Purkinje (a), que sacan el impulso nervioso fuera del cerebelo. Sobre sus dendritas se distribuyen las fibras trepadoras (n). Las fibras musgosas (h) terminan en la capa de las células grano (g) con las que hacen contacto. Estas tienen axones recurrentes que ascienden para bifurcarse en T y dar las fibras paralelas que, debido al plano de corte representado en este dibujo, corren en sentido perpendicular a nuestros ojos.

Cajal, en el año 1888 quiso publicar sus hallazgos, pero le fue imposible. No dominaba el alemán para redactar un buen trabajo, sus teorías iban en contra de las creencias de aquel tiempo, y nadie le conocía. Conclusión, sus trabajos eran rechazados. Al año siguiente se celebraba en Berlín un congreso internacional de anatómicos y decide ir a enseñar sus preparaciones e intentar convencer a los más reputados sabios de la época que estaban equivocados. En la universidad no le subvencionan el congreso y tiene que pagárselo de su propio bolsillo. Pero merece la pena; conoce al patriarca de la neuroanatomía mundial, Albert Kolliker, al que convencen sus estupendos preparados y sus explicaciones. Kolliker cree en él y lo da a conocer al mundo científico. Esto hace que Cajal empiece a publicar sus trabajos en las mejores revistas científicas alemanas y francesas y siga cosechando éxitos. Porque Cajal hace grandes descubrimientos anatómicos, pero el genio de Cajal no se encontraba en lo que veía, sino en cómo interpretaba lo que veía. Porque cuando miraba por el ocular de su microscopio, estaba viendo tejido fijado, es decir, muerto; sin embargo, él veía vida donde no existía. El tejido estaba bien conservado, y el dato anatómico hacía funcionar los circuitos cerebrales de Cajal, que se imaginaba cómo funcionaba la estructura que estaba estudiando. Esto posibilitó el estudio en profundidad del sistema nervioso, de tal manera que podemos afirmar que Cajal es realmente el padre de las neurociencias modernas. Y esto le fue reconocido con creces, pues fue honrado con los premios más prestigiosos que se podían conseguir. Por citar algunos, el premio Moscú (1900), otorgado por el Congreso Internacional de Medicina en Paris; la prestigiosa medalla de oro de von Helmholtz (1905), que le otorga la Academia Imperial de Ciencias de Berlín; o el premio Nobel en Fisiología o Medicina (1906), otorgado por el Real Instituto Carolino de Estocolmo. En España le proporcionan un laboratorio para que trabaje y cree Escuela, el “Laboratorio de Investigaciones Biológicas”. Posteriormente le construyen otro mayor que por deseo exprofeso del Rey Alfonso XIII, se llamara “Instituto Cajal”. Le hacen presidente de la Junta para la Ampliación de Estudios; del Instituto Nacional de Higiene, Sueroterapia, Vacunación y Bacteriología “Alfonso XIII”; Senador vitalicio y le quieren hacer Ministro (cargo que rechaza). Cajal, hombre sabio y de gran valía, que logra poner a España en el mapa de la ciencia mundial, es bien reconocido en vida. Tal es así, que se le llega a erigir hasta tres estatuas en vida, hecho totalmente insólito, que solo se había dado en reyes o grandes estadistas, pero en ninguna ocasión en un científico.

Fig.5. Las tres estatuas erigidas en vida a Cajal. (De izquierda a derecha) La primera realizada por Mariano Benlliure en 1922 y emplazada en el Paraninfo de Zaragoza; la segunda realizada por Victorio Macho en 1926, en el Parque del Buen Retiro de Madrid; y la tercera, también en Madrid, en la Facultad de Medicina San Carlos, realizada por Lorenzo Domínguez en 1931.

Cajal ha supuesto un hito para España. Con él se puede hablar que en la ciencia patria y en la mundial, se ha establecido un antes y un después. Por lo tanto, al igual que cuando hablamos del tiempo y queremos datar algún acontecimiento nos referimos como año tal, antes o después de Cristo, cuando hablamos de Neurociencia, nos sería lícito referirnos siempre como antes o después de Cajal.

Bibliografía:

(1) Alonso, J.R. 2018. Historia del cerebro. Una historia de la humanidad. Editorial Almuzara, Córdoba, España. (ISBN: 9788494778681), 704 pp.

(2) Alonso, J.R. y De Carlos, J.A. 2018. Cajal. Un grito por la Ciencia. NextDoor Publisher, Pamplona, España. (ISBN: 978-84-947810-9-4), 250 pp.

(3) De Carlos, J.A. 2001. Los Ramón y Cajal: Una familia aragonesa. Editado por la Diputación General de Aragón, Departamento de Cultura. Zaragoza, España. (ISBN: 84-7753-843-3), 190 pp.

(4) De Felipe, J. 2014. El jardín de la neurología. Sobre lo bello, el arte y el cerebro. Editores BOE y CSIC, Madrid, España (ISBN: 978-84-00-09897-1), 540 pp.

(5) Bock, O. 2018.The Morphology of the Nerve Cell: A Nineteenth Century Multi–nation Success Story. Research, 5: 2659 (DOI //dx.doi.org/10.13070/rs.en.5.2659)

(6) Shepherd G.M. 1991. Foundations of the Neuron Doctrine. Oxford University Press, New York. (ISBN: 0-19-506491-7), 338 pp.

Juan A. de Carlos Segovia

Doctor en Neurobiología.

Investigador Científico, Instituto Cajal – CSIC.