En la segunda mitad del siglo XIX, los científicos comenzaron a desarrollar una mejor comprensión de la función general del sistema nervioso. Descubrimientos como la identificación de Paul Broca del área de Broca y la descripción de Fritsch y Hitzig de la corteza motora , por ejemplo, habían llevado a los investigadores a una apreciación más profunda de la especialización funcional de diferentes partes del cerebro. Sin embargo, lo que aún faltaba en la década de 1870 era el conocimiento de parte de la información más fundamental sobre los componentes básicos del sistema nervioso: las neuronas .
De hecho, la palabra neurona (junto con los términos axón , dendrita y sinapsis ) no se introduciría hasta la década de 1890, y a mediados del siglo XIX hubo cierto debate sobre si el cerebro estaba formado por células distintas como otros tejidos del cuerpo. Esto se debía a que, cuando uno observaba el tejido cerebral bajo un microscopio, las células nerviosas parecían tener muchas extensiones que se extendían hacia otros cuerpos celulares, pareciendo hacer contacto con ellos. De esta forma, el cerebro parecía estar formado por una colección de procesos ininterrumpidos que formaban una red expansiva de entidades celulares. Esta visión de la estructura del cerebro se denominó teoría reticular , ya que la palabra reticulum en latín significa “red”.
El principal obstáculo que impidió a los investigadores poder describir la verdadera estructura de las neuronas fue la falta de una tinción que permitiera diferenciar claramente las neuronas bajo el microscopio. Debido a que las células no tienen un color distintivo como suele ser en los libros de texto, sus bordes claros son difíciles de distinguir contra un fondo fluido igualmente incoloro (incluso bajo el microscopio). Los microscopistas deben confiar en tintes o tinciones, que colorean selectivamente las células o los componentes individuales de las células para que se destaquen y puedan verse claramente.
Antes de la década de 1870, la mancha más utilizada en la ciencia del cerebro era una sustancia llamada carmín, una mancha rojiza que podía obtenerse de ciertas especies de insectos (todavía se usa hoy como agente colorante en una variedad de productos que van desde cosméticos hasta yogur) . El carmín fue reconocido como agente colorante en la década de 1850. Su descubrimiento fue un gran avance, ya que antes de su uso generalizado, la tinción ni siquiera era una práctica habitual ni se apreciaba completamente su utilidad. La tinción de carmín, sin embargo, todavía no permitió a los científicos del cerebro obtener una imagen perfectamente clara de las neuronas, sino que condujo a la visión que apoyaba la teoría reticular como se discutió anteriormente.
Este fue el contexto cuando Camillo Golgi hizo sus contribuciones al campo en la década de 1870. Golgi era un médico de treinta años que trabajaba en un pequeño y poco conocido hospital del norte de Italia. No tuvo el beneficio de utilizar las instalaciones de laboratorio de una gran institución de investigación. En cambio, creó un laboratorio improvisado en una cocina del hospital. El laboratorio consistía en poco más que su microscopio, que usaba principalmente por la noche a la luz de las velas.
una neurona piramidal teñida con una tinción de golgi
Fue en la cocina de ese hospital donde Golgi desarrolló un nuevo método de tinción que revolucionaría la forma en que las personas observaban el cerebro. La tinción consistía en remojar las células en una solución de nitrato de plata y, aunque Golgi no fue el primero en intentar teñir las células con plata, su método supuso una gran mejora con respecto a los esfuerzos anteriores.
El método de tinción con plata hizo que las neuronas aparecieran oscuras sobre un fondo amarillo (por esto Golgi inicialmente llamó al método “reacción negra”), pero la característica esencial de la tinción para que sea útil en la visualización de neuronas fue que solo causó alrededor del 3% de las neuronas en una muestra de tejido a oscurecer. Esto era importante porque si se tiñeran todas las neuronas, la abundancia de células en cualquier muestra haría que toda la muestra apareciera negra. Debido a su selectividad, la tinción de plata permitió la visualización de una selección de neuronas con tanto detalle como nunca antes había sido posible.
Golgi utilizó su nueva tinción para realizar una serie de importantes observaciones sobre el sistema nervioso. Proporcionó descripciones más detalladas de las neuronas, incluidas las primeras buenas descripciones de las colaterales de los axones, o ramas que se extienden fuera de los procesos principales de los axones. Describió dos tipos de neuronas en el cerebro, una que tiene un axón largo que puede extenderse desde la materia gris del cerebro a otras partes del cerebro o del sistema nervioso, y otra que tiene un axón corto. Desde entonces, estas neuronas se han denominado células de Golgi I y Golgi II, respectivamente. Detalló las formas en que las células gliales se pueden diferenciar de las neuronas y describió la estructura de la corteza , el cuerpo calloso y la médula espinal .. Descubrió receptores sensoriales en el músculo que detectan la tensión muscular; estos ahora se conocen como órganos tendinosos de Golgi. Y, por supuesto, fue el primero en describir en detalle el orgánulo celular que empaqueta proteínas y lípidos ahora llamado aparato de Golgi.
A pesar de todos los logros de Golgi, su contribución de la tinción de plata puede haber sido la más significativa, ya que permitió a los investigadores posteriores apreciar la verdadera estructura de las neuronas por primera vez. La tinción de Golgi (con cierto refinamiento) sería utilizada por neurocientíficos como Santiago Ramón y Cajal para demostrar que las neuronas no se fusionaban para formar una red, sino que eran independientes entre sí (al igual que otras células del cuerpo); Las observaciones de Cajal sobre la estructura y organización de las neuronas pronto se conocerían como doctrina de las neuronas y suplantarían a la teoría reticular en la mente de la mayor parte de la comunidad científica. Golgi y Cajal compartirían el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1906 por sus importantes contribuciones a la neurociencia.
Aunque la tinción de Golgi había ayudado a Cajal a refutar la teoría reticular, Golgi se negó a aceptar la evidencia que sugería que las neuronas eran independientes entre sí. En su discurso de aceptación del Premio Nobel, Golgi arremetió contra la doctrina de la neurona, sorprendiendo a gran parte de la audiencia para quienes la evidencia que la respaldaba era claramente clara. A pesar de que fue increíblemente obstinado en este punto, la obstinación de Golgi no eclipsa las importantes contribuciones que hizo a la neurociencia y la biología en su conjunto.
Finger S. Mentes detrás del cerebro. Nueva York, Nueva York: Oxford University Press; 2000.
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