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martes, 23 de junio de 2020

ADN, cerebro y bibliotecas - Judith Estengre Pérez

11.2
ADN, cerebro y bibliotecas. Todo forma parte de nosotros. Todo forma parte del Cosmos.
La persistencia de la memoria.





Nací poco más de una década después de la publicación del libro Cosmos y debo admitir, con algo de vergüenza, que nunca antes había reparado en esta fascinante obra.  A lo largo del capítulo 11, las palabras de Carl Sagan fluyen pasando por diferentes conocimientos científicos mezclados con reflexiones filosóficas sobre los mismos. Inevitablemente te llevan a pensar y a querer saber más. El texto que sigue estas líneas es una mezcla de reflexiones y sensaciones propias, de lo que se conocía y conocemos.
Una sensación de grandeza y pequeñez a la vez. El cosmos es definido por la RAE como universo, y el universo es el conjunto de todo lo existente. Sagan expresa: el cosmos es grande y vertiginoso, y nosotros solo somos un elemento de infinitos. Somos pequeños. No obstante, formamos parte de esa inmensidad tan bella. No solo nacemos y dependemos de él, sino que él, depende de nosotros. De hecho, tenemos al alcance su comprensión o al menos el intento de comprenderlo. Tenemos la habilidad de pensar y comprender, indispensables para sobrevivir e íntimamente ligadas a la ciencia. Sagan dice: “Nuestra pasión por aprender es la herramienta de nuestra supervivencia”.
Por otro lado, y en contrapunto a las habilidades y logros extraordinarios de nuestra especie (que nos hacen sentir grandes), Sagan razona que somos fruto de meras aleatoriedades del cosmos. Un simple cambio en la evolución, que puede ser considerado insignificante si lo miramos de manera aislada, podría haber desencadenado un ser humano totalmente diferente y con él, todo lo que conocemos. Posiblemente, no pensaríamos de la misma manera y no habríamos establecido las mismas reglas. Sagan enuncia que “somos el producto de 15 mil millones de años de evolución cósmica”, que “el proceso evolutivo se caracteriza por una poderosa aleatoriedad” y que “la incomprensión de la causalidad evolutiva nos hace humildes”. A mi modo de ver, la aleatoriedad cósmica nos empequeñece y en cambio, nuestras peculiaridades como especie nos engrandecen.
Todo está conectado. Cuando leo las líneas del capítulo reflexiono sobre que todos los elementos del universo estamos conectados de una manera más o menos directa. Nuestro origen, aunque nos tengamos que remontar a los inicios de los inicios, es común. Somos influidos e influimos en el resto de elementos. Nuestro caso más próximo y visual es la Tierra. Sagan afirma que todos los inquilinos del planeta estamos relacionados por la herencia evolutiva común. Y da como ejemplo nuestro material genético o el propio cerebro, que comparte muchas cosas con otras especies.
En el capítulo La persistencia de la memoria el autor cavila, entre otras cosas, sobre el ADN, el cerebro humano y sus evoluciones. Utiliza analogías con elementos más cercanos para todos, para un mayor entendimiento de estos. Es más, los conceptos se van entrelazando, formando una extraordinaria imagen final y global. De esta manera, se vale de la construcción de las ciudades, de la idea de las bibliotecas y de los libros.

ADN, cerebro y bibliotecas; todo forma parte de nosotros; nosotros formamos parte del cosmos.
Imagen diseñada en exclusiva para este proyecto por Raquel García Mena.

El concepto de ciudad ha ido cambiando a lo largo de la historia. Actualmente, no hay una definición única, según el país o el territorio puede variar. No obstante, creo que todos estaremos de acuerdo en que una ciudad es un conjunto de edificaciones dedicadas a la habitabilidad de la población o a actividades específicas. Sagan explica que todas las ciudades empiezan a partir de un pequeño núcleo de casas o construcciones que responden a las necesidades del momento, y que poco a poco se van desarrollando, expandiendo y cambiando, dando respuesta a las nuevas necesidades. También que, en la mayoría de ciudades, al empezar no se especuló con el destino de la misma; se construye para abastecer las necesidades y el modo de vida del momento. Así, el desarrollo de una ciudad se hace de dentro hacia afuera y las partes antiguas pueden continuar funcionando. Sagan hace una semejanza encantadora entre la evolución de las ciudades y la evolución de nuestro cerebro. Donde expresa que nuestro cerebro se ha ido adaptando a cada momento de nuestra historia, ha ido añadiendo o desarrollando partes y las antiguas no han dejado de funcionar, aunque a veces eso suponga un freno. Es verdad, la mayoría de las ciudades actuales empezaron con lo que solemos llamar: casco histórico, y a medida que la tecnología, la ciencia y las necesidades han cambiado, también lo ha hecho el aspecto y la distribución de la ciudad (asfaltado, alcantarillado…). Y en cierto modo nuestro cerebro ha seguido el mismo camino. Creo que, si actualmente se empezará una ciudad de cero, se realizaría un estudio previo y se intentaría imaginar el porvenir; y construir no solo en base del presente, sino también del futuro. La planearíamos en función de los conocimientos que hemos ido adquiriendo. No hemos de obviar, que la evolución de las ciudades ha ido de la mano de la evolución de la arquitectura, de la ingeniería y del conocimiento en general. Es curioso pensar, que antiguamente las ciudades se expandían mayoritariamente en el eje horizontal y que ahora lo hacen hacia arriba, en el eje vertical (hay ciudades que colindan con otras). También, que muchas partes antiguas no funcionan con el mismo fin de sus orígenes, se han reinventado, no se han destruido. Todo lo contrario, se intentan preservar y proteger porque forman parte de nuestro pasado y hablan de nuestra historia.
Nuestro cerebro es un pequeño cosmos y como postula Sagan, es primordial que entendamos el cosmos y todos sus elementos. Lo que nos hace diferentes al resto de especies es nuestro cerebro, no nuestros sentimientos. En las últimas décadas, la ciencia ha avanzado mucho en cuestiones de cerebro, pero aún es un mundo a medio comprender. Necesitaríamos un libro entero, y sería grueso, para explicar todos los avances que se han hecho desde que Sagan publicó su libro. Cada pequeño descubrimiento como la implicación de una proteína en una enfermedad neurodegenerativa o una nueva función de una célula cerebral conocida; es un gran avance para la comprensión de nuestro cosmos particular. Cuando Sagan escribió su libro, la estructura del cerebro ya era conocida (Sagan habla de ella y sus partes). Y las enfermedades neurodegenerativas ya habían hecho su aparición. También se conocía la mielina, el concepto de sinapsis y plasticidad. Evidentemente, hoy conocemos más detalles sobre todo esto. Las células características de nuestro cerebro ya tenían nombre y algunas funciones y características asignadas. Solo las neuronas aparecen en el capítulo, pero también se conocían todas las células que forman el grupo de glía y microglía. Es cierto, que en aquella época la neurona era la protagonista. Ahora, la glía y la microglía ocupan un espacio importante en la investigación por su rol clave en el correcto funcionamiento del cerebro, su comprensión es fundamental. Dos décadas antes de la publicación, se hallaron las células madre y en 1990 se descubrieron células madre en el cerebro capaces de generar los principales tipos de células cerebrales. La neurogénesis como el nacimiento de neuronas durante el desarrollo ya se conocía, pero en 1998 se demostró la neurogénesis en adultos humanos1. Con todo ello se abrió un mundo de posibilidades y de respuestas, este es un campo muy estudiado actualmente debido a su gran potencial. En 2013 se inició el proyecto Cerebro Humano que tiene como objetivo realizar simulaciones minuciosas de la biología que se produce en el cerebro humano, y a la vez desarrollar la tecnología precisa para llevarlo a cabo (supercomputación, modelización, informática…)2. Como dice Sagan: “El cerebro es la máquina más maravillosa, por encima de todo lo que han inventado los hombres”.
Así mismo formula que el cerebro es una consecuencia de la limitada información que contienen nuestros genes y nuestro afán por sobrevivir. Los genes forman parte de la molécula de la vida, el ADN. Desde su descubrimiento, no se ha dejado de estudiar y se han hecho muchos avances.  Cuando se escribió el libro ya se conocía el ADN, el ARN, su estructura molecular y su composición química. Sagan escribió en el capítulo sobre todo ello: ácidos nucleicos, información hereditaria, nucleótidos y doble hélice. Pocos años antes de la publicación se realizaron las primeras secuencias de moléculas de ADN y las primeras modificaciones genéticas. En los años siguientes, se publicó por primera vez la reacción en cadena de la polimerasa y se realizaron los primeros experimentos de terapia génica. En 1984 se inició el proyecto Genoma Humano, llegando a su fin en 2003 con el 99% del genoma secuenciado. Y en 1996 el primer mamífero fue clonado a partir de células de un animal adulto (Oveja Dolly)3,4. Hoy en día, seguimos estudiando todo lo relacionado con el ADN. Con la expresión: “la información genética contiene todo lo que nuestro cuerpo sabe hacer por sí mismo y sin haberlo aprendido”, el autor deja reflejada la importancia del ADN.
Sagan comenta que la información contenida en el ADN se quedó corta y por ello, desarrollamos el cerebro. Y cuándo el cerebro no fue suficiente para almacenar todo lo que necesitamos, inventamos las bibliotecas. Las bibliotecas son una prolongación de nuestro cuerpo, que poético. Conocemos diversos tipos de biblioteca: la cerebral, la genética, la física y la virtual. Todas ellas importantes, todas con diferentes maneras de almacenar la información, con distintos lenguajes y con diferente vida a través del tiempo. Tal vez la física-virtual sea única de la humanidad, pero la genética y la cerebral la tienen todos los animales del planeta.
No podía terminar de otra manera que no fuera con una reflexión de Sagan: “un libro nos permite oír la voz de otra persona. El autor habla a través de los milenios, directamente a nosotros”. Y esto es posible gracias a la escritura, según Sagan, quizá es el mayor invento de la humanidad. Gracias Carl Sagan por dejarnos oír tus pensamientos a través de este libro. Donde, a mi modo de ver, se expresan conocimientos científicos vestidos de una belleza y un romanticismo impresionantes. El libro Cosmos debería ser lectura obligatoria.

Notas:
1 Peter S. Eriksson et al., 1998, Neurogenesis in the adult human hippocampus, Nature Medicine 4, 1313-1317.


Judith Estengre Pérez.
Grado en Física. Doctorando en Biociencias Moleculares.
Centro de Biología Molecular Severo Ochoa-CSIC, Madrid.


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