A principios del siglo XVIII, los científicos del cerebro comenzaron a desarrollar una mejor comprensión de la compleja anatomía del sistema nervioso. Sin embargo, la fisiología del cerebro, o la forma en que funciona el cerebro, era todavía un área dominada por la especulación y carente de evidencia experimental. Una pregunta extremadamente importante pero sin respuesta en ese momento involucraba la fisiología de los nervios. Los científicos de principios del siglo XVIII todavía se basaban en las observaciones realizadas por los antiguos griegos cuando intentaban explicar la función nerviosa, pero esos conocimientos no parecían coincidir con los descubrimientos de laboratorio recientes.
La hipótesis dominante sobre la función nerviosa a principios del siglo XVIII se centró en el ambiguo concepto de los espíritus animales. Se cree que la noción de espíritus animales se originó con los antiguos griegos y fue defendida por Galeno, cuya influencia puede haber ayudado a que la doctrina siguiera siendo dominante durante más de 1500 años.
La hipótesis de los espíritus animales sugería que los nervios huecos del cuerpo estaban llenos de espíritus, sustancias invisibles e intangibles que actuaban de manera misteriosa para causar movimiento o permitir que se produjeran sensaciones. Según la opinión de Galeno , una forma de espíritus llamados espíritus naturales se producían en el hígado después del consumo de alimentos. Los espíritus naturales eran entonces enviados al corazón, donde se convertían en espíritus vitales . Los espíritus vitales se transportaban en las arterias carótidas al cerebro, ya sea a los ventrículos oa un complejo de arterias en la base del cerebro que Galeno llamó rete mirabile , o “red maravillosa”. En uno de estos lugares, los espíritus vitales se convirtieron en espíritus animales .—la forma más elevada de los espíritus. Luego, los espíritus animales se almacenaban en los ventrículos hasta que se necesitaban.
Aunque la hipótesis de los espíritus animales seguía siendo la hipótesis predominante a principios del siglo XVIII, los investigadores no tenían éxito en la verificación experimental de la existencia de los espíritus. Esto condujo a la exploración de otras hipótesis, como la idea de Thomas Willis de que los nervios transportaban líquido que goteaba sobre los músculos para estimularlos. Estas nuevas hipótesis, sin embargo, tampoco parecían resistir el escrutinio experimental. Pero esto cambió a principios del siglo XVIII cuando algunos científicos comenzaron a sugerir que la electricidad era la sustancia enigmática que llenaba los nervios.
En ese momento, la apreciación por las maravillas de la electricidad estaba creciendo rápidamente. Los primeros dispositivos que podían producir y almacenar electricidad, conocidos respectivamente como máquinas de fricción y botellas de Leyden, aparecieron en la primera mitad del siglo XVIII. Estos artilugios podían usarse para crear exhibiciones deslumbrantes y se convirtieron en una novedad popular en los compromisos sociales. Sin embargo, pronto también se reconoció que la electricidad tenía algunas aplicaciones médicas potenciales. Parecía ser particularmente eficaz para estimular la contracción de los músculos de las extremidades paralizadas.
Esto llevó a algunos a plantear la hipótesis de que la electricidad era la sustancia que fluía a través de los nervios. Esta hipótesis se vio reforzada cuando se verificó que los choques producidos por los peces eléctricos (por ejemplo, el rayo eléctrico) eran causados por electricidad real, ya que se demostró que la electricidad podía existir dentro de los límites del sistema nervioso de un animal. Fue en este momento, cuando el entusiasmo por la electricidad como componente mecánico del sistema nervioso comenzaba a crecer, que Luigi Galvani haría sus contribuciones fundamentales al campo.
Galvani era médico y profesor de anatomía en la Universidad de Bolonia en Italia. En la década de 1770, comenzó a explorar la electricidad y su asociación con los nervios, realizando sus experimentos en su propia casa y principalmente con ranas como sujetos.
Una ilustración de la publicación de Galvani de 1791 que muestra algunos de los dispositivos (junto con preparaciones de ranas) utilizados en sus experimentos.
En 1791, después de 10 años de investigación sobre el tema, Galvani publicó la obra que lo haría famoso, su Comentario sobre los efectos de la electricidad en el movimiento muscular. En el tratado, Galvani describió una serie de experimentos que defendían con fuerza la participación natural de la electricidad en el sistema nervioso. Primero, Galvani discutió una observación que ocurrió por casualidad. Había colocado una rana diseccionada en una mesa junto a una máquina eléctrica, y cuando uno de sus ayudantes tocó los nervios de la rana con un bisturí de metal al mismo tiempo que la máquina eléctrica emitía una chispa, el músculo de la pata de la rana se contrajo, provocando una convulsión. movimiento de la extremidad.
Galvani exploró aún más la capacidad de la electricidad para provocar contracciones musculares. Descubrió que cuando se estiraba un cable desde la máquina eléctrica hasta la pata de rana, también se provocaba una convulsión. Extendió el hallazgo a los mamíferos y observó que se podrían generar tipos similares de contracciones en pollos y ovejas.
Luego, Galvani comenzó a investigar los efectos de las fuentes naturales de electricidad, demostrando que los rayos (conducidos por un pararrayos y por un cable) también eran capaces de producir contracciones musculares cuando se les daba un camino hacia las extremidades de una rana. Todos estos experimentos fueron interesantes, pero no fueron innovadores por sí solos. Otros investigadores habían observado la capacidad de la electricidad para provocar el movimiento muscular. Pero los siguientes experimentos que realizó Galvani, y las deducciones resultantes que hizo, son lo que realmente hizo que su investigación se destacara del resto.
Como una forma de unir conductores o colgar las ranas fuera de su casa para experimentar con rayos, Galvani había fijado ganchos de latón a la médula espinal de las ranas. Estaba adentro con una rana que tenía un gancho de latón adjunto cuando presionó la rana, junto con el gancho, contra una placa de metal. Para sorpresa de Galvani, la rana exhibió el mismo tipo de movimientos convulsivos que había provocado la aplicación de electricidad. Esto sugirió que los movimientos no dependían de alguna fuente externa de electricidad y llevó a Galvani a deducir que “la electricidad era inherente al propio animal”.
Galvani pasó a plantear la hipótesis de que esta “electricidad animal” era producida por el cerebro y distribuida por los nervios a los músculos (el cerebro como “fuente” de electricidad no resistiría el escrutinio una vez que los investigadores comenzaran a comprender mejor las propiedades eléctricas de neuronas). También postuló que los nervios deben estar cubiertos con un material aislante graso, una hipótesis que precedió al descubrimiento de ese material aislante (es decir, mielina) por más de 60 años.
Los hallazgos y deducciones de Galvani fueron muy influyentes. Otras hipótesis sobre la función nerviosa, como la doctrina de los espíritus animales, comenzaron a caer en desgracia. Aunque quedaban muchas preguntas sobre las propiedades eléctricas del sistema nervioso, al menos ahora los investigadores tenían un mecanismo para la función nerviosa que podía observarse y medirse (a diferencia de los escurridizos espíritus animales). Los descubrimientos de Galvani formarían la base del estudio moderno de la función nerviosa.
Galvani no pudo apreciar completamente el significado de sus observaciones o la popularidad que engendraron. Su esposa murió el mismo año en que publicó sus hallazgos (1791). Estaba devastado y nunca parecía ser el mismo emocionalmente. Pasó los siguientes siete años defendiendo sus conclusiones de los críticos, especialmente del conocido Alessandro Volta, quien incesantemente atacaba el trabajo de Galvani como insuficiente para respaldar las deducciones que hacía. Galvani murió en 1798, sin saber qué tan importantes serían sus descubrimientos y sin saber que serían una pieza esencial en los cimientos sobre los que se ha construido la neurociencia moderna.
Finger S. Mentes detrás del cerebro. Nueva York, Nueva York: Oxford University Press; 2000.
Galvani L. Comentario de los efectos de la electricidad en el movimiento muscular. Foley MG, traductor. Norwalk, CT: Biblioteca Burndy; 1953.
Leave a Reply