Ciencia que estudia las neuronas

Revista de neurociencia

El ámbito de la neurociencia se ha ampliado con el tiempo para incluir diferentes enfoques utilizados para estudiar el sistema nervioso a diferentes escalas. Las técnicas utilizadas por los neurocientíficos se han ampliado enormemente, desde los estudios moleculares y celulares de las neuronas individuales hasta la obtención de imágenes de las tareas sensoriales, motoras y cognitivas del cerebro.

Los primeros estudios sobre el sistema nervioso se remontan al antiguo Egipto. La trepanación, práctica quirúrgica consistente en perforar o raspar un agujero en el cráneo con el fin de curar lesiones craneales o trastornos mentales, o aliviar la presión craneal, se registró por primera vez durante el Neolítico. Los manuscritos que datan del 1700 a.C. indican que los egipcios tenían algunos conocimientos sobre los síntomas de las lesiones cerebrales[10].

Las primeras opiniones sobre la función del cerebro lo consideraban una especie de «relleno craneal». En Egipto, a partir de finales del Reino Medio, se extraía regularmente el cerebro para prepararlo para la momificación. En aquella época se creía que el corazón era la sede de la inteligencia. Según Heródoto, el primer paso de la momificación consistía en «tomar un trozo de hierro torcido, y con él sacar el cerebro a través de las fosas nasales, deshaciéndose así de una parte, mientras que el cráneo se limpiaba del resto mediante un enjuague con drogas»[11].

Neuropsicología

Los neurocientíficos se centran en el cerebro y su impacto en el comportamiento y las funciones cognitivas. La neurociencia no sólo se ocupa del funcionamiento normal del sistema nervioso, sino también de lo que le ocurre a las personas que padecen trastornos neurológicos, psiquiátricos y del neurodesarrollo.

La neurociencia se ha clasificado tradicionalmente como una subdivisión de la biología. Hoy en día es una ciencia interdisciplinar que se relaciona estrechamente con otras disciplinas, como las matemáticas, la lingüística, la ingeniería, la informática, la química, la filosofía, la psicología y la medicina.

Muchos investigadores dicen que la neurociencia significa lo mismo que la neurobiología. Sin embargo, la neurobiología estudia la biología del sistema nervioso, mientras que la neurociencia se refiere a todo lo relacionado con el sistema nervioso.

Hoy en día, los neurocientíficos se dedican a un ámbito mucho más amplio que antes. Estudian los aspectos celulares, funcionales, evolutivos, computacionales, moleculares y médicos del sistema nervioso.

Las siguientes ramas de la neurociencia, basadas en las áreas de investigación y los temas de estudio, pueden clasificarse a grandes rasgos en las siguientes disciplinas (los neurocientíficos suelen abarcar varias ramas al mismo tiempo):

Neurociencia

Las unidades básicas del sistema nervioso son tipos de células exquisitamente especializadas llamadas neuronas y glía. Las neuronas, con sus extensas dendritas y axones, producen eventos eléctricos únicos y utilizan un sistema complejo y muy evolucionado para comunicarse entre sí. La glía es una familia diversa de células que desempeñan una serie de funciones de apoyo en todo el sistema nervioso.

Los neurocientíficos celulares y moleculares tratan de comprender a fondo los procesos fundamentales dentro y entre las neuronas y la glía, que surgen de la interacción de un gran número de moléculas de señalización, canales iónicos y otros numerosos componentes bien ajustados. Identifican nuevas dianas y vías que desempeñan papeles críticos en mecanismos neuronales básicos y complejos, como los que subyacen al aprendizaje y la memoria. Estos procesos y componentes suelen estar directamente relacionados con las enfermedades neurológicas y pueden resultar objetivos clínicamente relevantes para nuevos tratamientos farmacológicos.

Nuestros investigadores utilizan las técnicas más avanzadas, como la microscopía de dos fotones, el etiquetado in vivo de neuronas individuales de tipos celulares específicos y los análisis de microarrays, para investigar el desarrollo y la función del cerebro intacto y enfermo a nivel celular y molecular.

Neurología

Más de una década después de que se descubriera el papel de las neuronas piramidales en las representaciones mentales del espacio y la ubicación, un grupo de investigadores brasileños y estadounidenses ha realizado una importante contribución a la comprensión del sistema de navegación del cerebro por parte de los científicos al identificar un subtipo de estas neuronas que puede medir la velocidad con gran precisión.

Las neuronas excitadoras y las interneuronas inhibidoras se encuentran en el hipocampo, una estructura cerebral bilateral situada en el lóbulo temporal (detrás de las orejas) que está asociada a la formación de nuevos recuerdos, el aprendizaje, las emociones y, como se ha descubierto recientemente, la representación espacial. Las neuronas excitadoras activan otras neuronas, mientras que las interneuronas inhibidoras las obstaculizan o bloquean. Juntas pueden modular la señalización en regiones del cerebro para evitar el exceso de actividad asociado a las convulsiones, por ejemplo.

«Aunque todas desempeñan un papel en la codificación del espacio, descubrimos que las neuronas inhibitorias tienen algunas funciones adicionales», explica Juliane Midori Ikebara, licenciada en ciencia y tecnología y doctora en neurociencia y cognición por la UFABC.