Cajal, padre de la neurociencia moderna
Se cumplen 90 años de la muerte del investigador. Su figura es relativamente bien conocida, pero ¿sabemos en qué consistieron sus revolucionarias contribuciones?
Autorretrato de Santiago Ramón y Cajal en su laboratorio en Valencia, entre 1884 y1887. / CSIC/Wikimedia Commons
Se cumplen 90 años de la muerte de Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), universalmente reconocido como el padre de la neurociencia moderna. Este hito lo sitúa entre los mayores científicos de la historia junto a Copérnico, Galileo, Newton, Darwin y Einstein. Su figura es relativamente bien conocida: hace unos meses resultó elegido como “el mejor español de la historia” en un concurso de televisión. Sin embargo, si preguntáramos por los motivos de esta relevancia, pocos sabrían indicar sus descubrimientos científicos.
Cajal fue uno de los escasísimos españoles galardonados con el Premio Nobel y el único, junto a Severo Ochoa, en conseguirlo en las ramas científicas. El Gobierno de España declaró 2022 como Año de Investigación Ramón y Cajal y extendió este “acontecimiento de excepcional interés público” hasta el 31 de mayo de 2025. Pero ¿por qué es este investigador tan famoso y reconocido?
El funcionamiento de las neuronas
La principal contribución de Cajal fue la teoría neuronal. No descubrió la neurona (el tipo de célula nerviosa más característica), ni siquiera le dio nombre, pero fue quien pertrechó de evidencias científicas a la teoría que apuntaba a que estas células eran las unidades anatómicas y funcionales del sistema nervioso.
Cajal desmontó la teoría reticular, imperante en la época, al demostrar que las neuronas mantenían su individualidad al tiempo que formaban contactos entre ellas por contigüidad (estos contactos son las sinapsis), aunque sin constituir una red difusa y continua. Esto lo consiguió utilizando la técnica desarrollada por el histólogo italiano Camillo Golgi (1843-1926). Con este método tiñó las células y pudo identificarlas al microscopio.
Cajal y Golgi compartieron el Premio Nobel en Fisiología o Medicina de 1906, pese a que uno era neuronista (Cajal) y el otro irreconciliablemente reticularista (Golgi).
Además, Cajal formuló entre 1891 y 1895 la denominada “ley de polarización dinámica”, otro principio básico de la neurociencia. Para nuestro sabio, los impulsos nerviosos no se transmiten al azar, sino que siguen un sentido determinado: una neurona los recibe en sus dendritas y el cuerpo celular, y su mensaje de salida lo transmite por el axón hasta alcanzar una o varias sinapsis, propagándose entonces por las dendritas de otras neuronas contiguas.
Habrían de transcurrir más de 50 años hasta que, gracias al microscopio electrónico, Sanford Palay y George Palade confirmaran la existencia de las sinapsis y los reticularistas aceptaran, por fin, su derrota.
Cajal también fue, en 1888, el primero en describir las espinas dendríticas. Estas estructuras son unas diminutas protuberancias que solo aparecen en la membrana celular de las dendritas de ciertas neuronas, como las células de Purkinje del cerebelo y las neuronas piramidales de la corteza cerebral. Hoy sabemos que cada espina recibe una sinapsis concreta y que son estructuras dinámicas fundamentales en los procesos de almacenamiento de información, esto es, para el aprendizaje y la memoria.
Neurogénesis y plasticidad
Dentro de su esencial investigación sobre cómo se forma el cerebro durante el desarrollo y la neurogénesis, Cajal descubrió en 1890 el cono de crecimiento. Este se encuentra en el extremo distal de los axones cuando estos aún no han establecido conexiones sinápticas. Poco después, propuso la hipótesis quimiotáctica o, en sus propias palabras, “neurotrópica”.
Para Cajal, los conos de crecimiento axonal son atraídos y repelidos por diferentes sustancias que los van conduciendo hasta formar las sinapsis. Anticipó así la existencia de las denominadas moléculas de guía axonal, que no se identificaron hasta un siglo después de que él las intuyese.
Cajal también adelantó el concepto de plasticidad neural y propuso la hipótesis de la gimnasia cerebral como mecanismo para aumentar las conexiones neuronales (1895).
De hecho, tal y como reconoce el gran neuropsicólogo canadiense Donald Hebb, lo que hoy conocemos como “aprendizaje hebbiano” había sido descrito por Cajal medio siglo antes. Fue él quien describió en 1901 el primer circuito de retroalimentación, fundamental para el desarrollo de la cibernética, los ordenadores y la inteligencia artificial.
Los recientes Premios Nobel en Física y, en menor medida, Química, nos demuestran la trascendencia de Cajal más allá de la neurociencia.
Degeneración y regeneración
En el último período de su labor científica, Cajal se centró en estudiar la degeneración y regeneración del sistema nervioso, siempre en lucha contra los reticularistas.
Aunque estudió casi todas las estructuras del sistema nervioso, dedicó especial dedicación a la anatomía microscópica de la corteza cerebral, el cerebelo y la retina. Recientemente hemos documentado que muchos descubrimientos relativos a la anatomía y fisiología del sistema vestibular (responsable del equilibrio) fueron obra de Cajal.
Estos hallazgos y muchos otros fueron recopilados en su obra magna Textura del sistema nervioso del hombre y de los vertebrados, publicada originalmente en castellano (1899-1904). Unos años más tarde, ya como flamante nobel, la obra fue actualizada y traducida al francés con la intención de alcanzar una mayor difusión.
Cajal generó una de las más brillantes escuelas científicas de la historia. Sus discípulos completaron con sus descubrimientos la obra del maestro y fueron más allá.
Cajal no deja de sorprendernos, como resaltó la UNESCO en 2017, de ahí que sea más necesario que nunca para el sistema español de I+D un Museo Nacional de Cajal y la Escuela Neurológica Española, cuya creación se legisló el pasado mes de junio en el Boletín Oficial del Estado pero debería concretarse pronto.
