Del Arte a la Teoría neuronal:
Historia de Ramón y Cajal
La Noche de los Museos
Santiago Ramón y Cajal
Nacido en Petilla de Aragón (Navarra) en 1852, Santiago Ramón y Cajal fue un médico y científico español especializado en histología y anatomía patológica. Está considerado como el padre de la neurociencia ya que fue pionero en estudiar la morfología y los procesos conectivos de las células nerviosas, desarrollando su propia teoría: la Teoría Neuronal, basada en que el tejido cerebral está compuesto por células individuales. Asimismo, también se dedicó a comprender la composición de la retina.
Ramón y Cajal se licenció en Medicina en Zaragoza, donde se trasladó junto con toda su familia en 1870. Fue médico de guerra en Cuba durante la Guerra de los diez años. En 1882 le fue concedida la cátedra de Anatomía Descriptiva en la Facultad de Medicina de Valencia, aunque cinco años más tarde le fue asignada la cátedra de Histología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Barcelona. Allí comenzó a estudiar las células nerviosas.
En 1892 ocupó la cátedra de Histología e Histoquímica Normal y Anatomía Patológica de la Universidad Central de Madrid y en 1901 logró que el gobierno creara el Laboratorio de Investigaciones Biológicas, donde trabajó hasta su jubilación en 1922. Pero siguió su labor científica en el Instituto Cajal, llamado ya así en su honor. Fue nombrado senador vitalicio en 1908 y entre los innumerables premios que obtuvo se encuentran la Gran Cruz de Isabel la Católica en 1901, el Premio Nobel de Medicina en 1906 y la Medalla Echegaray, concedida en 1922 por la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.
Autoretrato de Ramón y Cajal en su laboratorio de Valencia, en España, hacia 1885.
Desde joven, Cajal era muy aficionado al arte. Los dibujos de la imagen los realizó durante su adolescencia.
Cajal, el científico que quiso ser artista
Cajal quiso ser artista, pero su padre insistió en que estudiara Medicina. Interesado por la fotografía y la pintura, expresó su pasión en la Medicina. Encontró en la anatomía, no en la clínica, su vocación. Paradójicamente, fue un artista frustrado y consagrado a la vez. Como él mismo expresó en alguna ocasión, fue artista precisamente porque fue científico . En el tiempo de Cajal, la fotografía microscópica no estaba suficientemente desarrollada y dibujar era un método habitualmente enseñado y practicado entre anatomistas, pues era una necesidad.
Muchos científicos describen la influencia que Ramón y Cajal tuvo para la neurociencia como equiparable a la que Einstein tuvo para la física o Darwin para la biología.
Células piramidales con tinción de Golgi por Ramón y Cajal .
La vida de Ramón y Cajal cambió en Madrid en 1887, cuando otro científico español le mostró la tinción de Golgi, una reacción química que coloreaba células cerebrales aleatorias. Este método, desarrollado por el científico italiano Camillo Golgi, permitía ver los detalles de una neurona completa sin la interferencia de sus vecinas. Ramón y Cajal refinó la técnica de Golgi y, con los detalles obtenidos de las imágenes más nítidas, revolucionó la neurociencia.
En 1906 él y Golgi compartieron el Premio Nobel. Antes de ello, Ramón y Cajal escribió su doctrina de la neurona: la teoría de que las neuronas eran células cerebrales individuales, lo cual hizo que se diera cuenta de cómo estas células cerebrales individuales envían y reciben información; eso constituye la base de la neurociencia moderna.
Dibujo original de Cajal de las espinas dendríticas (izquierda) y foto tomada por Juan A. de Carlos, del Instituto Cajal, (Centro) de preparaciones originales de Cajal, impregnadas con el método de Golgi.
La teoría de Ramón y Cajal describía cómo fluía la información por el cerebro. Las neuronas eran unidades individuales que se comunicaban unas con otras de manera direccional a través del espacio entre ellas, al mandar información desde unos largos apéndices llamados axones hacia las dendritas ramificadas.
No podía ver los huecos entre neuronas en su microscopio, pero los llamó sinapsis, y dijo que si pensamos, aprendemos y creamos recuerdos en el cerebro, entonces ese espacio pequeñísimo era muy probablemente la ubicación del lugar donde lo hacemos. Esto desafió la creencia de ese entonces de que la información se dispersaba en todas direcciones sobre una red neuronal.
Ilustraciones de Ramón y Cajal de dos teorías contrastantes sobre la composición cerebral: la teoría reticular, a la izquierda, y la doctrina de la neurona que él propuso, a la derecha.
Esquema que compara el concepto de Golgi con respecto a las conexiones sensorimotoras de la médula espinal (I) con los resultados de las investigaciones de Cajal (II)
Otro dibujo de Cajal que explica las diferencias entre la doctrina neuronal y la reticular. Esquema que compara el concepto de Golgi con respecto a las conexiones sensorimotoras de la médula espinal (I) con los resultados de las investigaciones de Cajal (II). A, raíces anteriores; B, raíces posteriores; a, colateral de una raíz motora; b, células de prolongaciones cortas que, según Golgi, intervendrían en la formación de la red; c, red intersticial difusa; d, largas colaterales axónicas en contacto con las células motoras; e, colaterales cortas". Esta figura se publicó en la publicación de Cajal “Recuerdos de mi vida-Historia de mi labor científica”. Dibujo original de Santiago Ramón y Cajal, tinta china negra sobre papel, alrededor de 1923.
Diagrama que muestra el flujo de información a través del hipocampo; de Santiago Ramón y Cajal
Santiago Ramon y Cajal, el artista que dibujo los secretos del cerebro
Pero hay más en los dibujos de Cajal. ¡Ponía flechas! Su proeza fue dar el paso de la descripción de la estructura del sistema nervioso a la interpretación de su función. Añadió flechas al lado de las neuronas que fielmente dibujaba para indicar el sentido del impulso nervioso: las dendritas lo recogen, el cuerpo celular lo procesa y se libera por el axón. El cerebro está constituido por carreteras de información de una sola dirección. Sus flechas son comparables al árbol de Darwin o a la doble hélice de Watson y Crick.
Diagrama que sugiere cómo podrían los ojos transmitir un cuadro unificado de la realidad al cerebro.
Además de mostrar cómo fluye la información a través del cerebro, Ramón y Cajal señaló cómo se mueve por todo el cuerpo, permitiendo a los humanos hacer cosas como vomitar y toser. Cuando vomitamos, el irritado estómago manda una señal al nervio vago en el cerebro y luego a la médula espinal, que estimula a las neuronas que nos hacen contraer el estómago y tener arcadas. De manera similar, un cosquilleo en la parte posterior de tu garganta puede hacerte toser: la laringe manda una señal al nervio vago, luego al bulbo raquídeo y a la médula espinal, donde las neuronas envían la señal a los músculos de nuestro pecho y abdomen para que se contraigan.
Diagrama que muestra el flujo de información involucrado en el acto de vomitar y toser.
Dibujo esquemático de vías motoras y sensitivas. Dibujo original de Santiago Ramón y Cajal, tinta china negra sobre papel, alrededor de 1899 .
Tal vez una de las imágenes más icónicas de Ramón y Cajal es esta neurona piramidal de la corteza cerebral, la parte exterior del cerebro que procesa nuestros sentidos, controla la actividad motriz y nos ayuda a realizar funciones cerebrales superiores, como tomar decisiones. Algunas de estas neuronas son tan grandes que no se necesita un microscopio para verlas, a diferencia de la mayoría de las otras células cerebrales.
Célula de Purkinje, de Santiago Ramón y Cajal.
Cerebelo, de Santiago Ramón y Cajal.
Célula glial , de Santiago Ramón y Cajal.
Unos cuantos dibujos suyos tienen características que se asemejan al trabajo de otros artistas. En algunos, parece que Vincent van Gogh ejerció influencia. En el dibujo de las células gliales en la corteza cerebral de un hombre con parálisis, los tres núcleos (o nucléolos) en la esquina superior izquierda se parecen a El grito, de Edvard Munch.
La neurona piramidal de la corteza cerebral (1904), de Santiago Ramón y Cajal.
Vista parcial de una motoneurona con su axón (a) y dendritas (b). Cajal representa botones terminales sinápticos sobre las dendritas(c). Dibujo original de Santiago Ramón y Cajal, tinta china negra sobre papel, alrededor de 1909.
Endotelioma de la duramadre (1890), de Santiago Ramón y Cajal.
Astrocitos del hipocampo del cerebro humano. Cajal, de forma precisa, esquematiza la mayor parte de las propiedades de los astrocitos visualizados en un cadáver de tres horas después de la muerte.
Células gliales de la médula espinal del ratón (1899), de Santiago Ramón y Cajal.
Células gliales de la corteza cerebral de un niño (1904), de Santiago Ramón y Cajal.
Células de la retina, de Santiago Ramón y Cajal.
Células de la retina, de Santiago Ramón y Cajal.
El laberinto del oido interno dibujada por Santiago Ramón y Cajal.
Tejido cicatricial en un muñón nervioso cortado dibujada por Santiago Ramón y Cajal.
Exposiciones en Madrid
El libro "Beautiful Brain - The Drawings of Santiago Ramón y Cajal" es una mezcla entre arte y ciencia. Un recorrido por los increíbles dibujos y notas que creó Santiago Ramón y Cajal. El premio Nobel español dedicó su vida a intentar descifrar los secretos de uno de los órganos más fascinantes y desconocidos del cuerpo, el cerebro. Pero a parte de un gran científico, Ramón y Cajal fue también un artista excepcional. Sus ilustraciones consiguen plasmar con todo lujo de detalle las diferentes regiones del cerebro, las células que lo conforman y las intrincadas relaciones entre todas ellas.