los riñones.
El líquido de perfusión utilizado para reemplazar a la sangre contenía hemoglobina sintética para transportar oxígeno y dióxido de carbono; nutrientes y electrolitos, para alimentar a las células y permitirles funcionar; sustancias para proteger a las neuronas y ayudarlas a sobrevivir; y partículas para que el líquido pudiese ser visto en una ecografía.
Para poder comparar los resultados obtenidos con el sistema BrainEx, los investigadores dejaron al mismo tiempo otros cerebros (denominados de control) conectados a una perfusión con suero fisiológico, que no es más que agua con sal. La duración del estudio para cada cerebro estaba dada por el tiempo que se mantenían en buenas condiciones los cerebros de control, que fue un máximo de seis horas. Esto, sumado a las cuatro horas previas, daba un total de 10 horas desde la muerte de los cerdos.
Con el fin de evaluar la efectividad de este sistema, el primer paso fue determinar si los vasos sanguíneos cerebrales eran capaces de funcionar adecuadamente tras las cuatro horas de muerte y falta de sangre. Descubrieron que, al conectar el cerebro al sistema BrainEx, los vasos sanguíneos seguían funcionales y permitían un adecuado flujo de sangre desde las arterias principales hasta los capilares más pequeños y, además, podían responder a medicamentos, confirmando la funcionalidad de las células que los componen. Los cerebros de control, en cambio, mostraron un deterioro severo y pérdida de la función de los vasos sanguíneos.
El siguiente paso fue determinar si la estructura cerebral se mantenía tanto a nivel macroscópico como microscópico. Para ello utilizaron técnicas como la resonancia nuclear magnética y microscopía de fluorescencia, respectivamente. En ambos tipos de análisis se observó que tanto la anatomía general del cerebro como la estructura microscópica de las células que lo componen se mantuvieron de forma similar a la del animal vivo, y no se observó edemas (acumulación de líquido) u otros signos de daño, los que sí se vieron en los cerebros con suero.
También se advirtió que, con el sistema BrainEx, las neuronas mantuvieron su capacidad de generar y transmitir señales eléctricas, y de liberar neurotransmisores en las sinapsis. Las células gliales, que acompañan y ayudan a las neuronas, también mantuvieron su funcionalidad y se verificó en ellas una estructura microscópica y cantidad total similares a las del animal vivo. Incluso, un grupo particular de ellas pudo generar una respuesta inmune. En general, el cerebro mantuvo su actividad metabólica y la regulación de los niveles de electrolitos, confirmando la vitalidad de las células que lo componen.
Sin embargo, no se observó la reaparición de actividad eléctrica en el electroencefalograma, lo cual indica que a pesar de que las células cerebrales mantuvieron su actividad y sus características generales, no existió una recuperación del procesamiento y traspaso de información entre las distintas estructuras del cerebro. Si con este experimento hubiera reaparecido la actividad eléctrica, esto habría provocado una serie de cuestiones éticas que nunca antes había sido necesario considerar, pues se estaría “despertando” a un cerebro separado del cuerpo y de toda entrada de información sensorial. Ante esa eventualidad, los investigadores tenían a mano medicamentos para apagar cualquier señal cerebral que pudiese indicar una recuperación de la conciencia.
Esta es una tecnología que requerirá de más estudio y perfeccionamiento, pero eventualmente podría ser de gran utilidad para la comprensión de nuestro cerebro y para la búsqueda de nuevos tratamientos médicos, lo que abrirá nuevas preguntas éticas que hasta ahora solo se habían considerado en la ciencia ficción y en el terror gótico.
Este experimento nos recuerda lo sucedido tras el desarrollo de la reanimación cardiopulmonar y cómo el avance del conocimiento científico puede cambiar de manera rotunda lo que definimos como el “punto sin retorno”. Su desarrollo podría llevar a un siguiente hito que signifique llevar la definición del fin de la vida más allá de la muerte cerebral.
GLOSARIO:
Líquido de perfusión: utilizado en los experimentos científicos, es un líquido que se introduce de modo lento y continuado en los vasos sanguíneos, y que circula por el organismo o por algún órgano, en lugar de la sangre.
Células gliales o glías: son células del sistema nervioso que colaboran con las neuronas; les proporcionan los nutrientes necesarios para su funcionamiento; producen la mielina, sustancia que aísla y protege a las fibras nerviosas; y regulan la neurotransmisión y limpian los desechos, entre otras cosas.
Errar es humano y corregirlo… tambiénHernán Álvarez
Ensayo y error. Así parte esta historia. En 1941 tras una agotadora jornada de caza, el ingeniero suizo George de Mestral se quedó observando como cientos de pequeñas espigas se pegaron en su ropa y en el pelaje de su perro. Tomó una de las espigas y las estudió bajo el microscopio. Lo hizo una y mil veces. Quería descifrar la razón por la que se adherían a su ropa con tanta firmeza. Y se demoró varios años, intentos y fracasos hasta llegar a diseñar un cierre que simulaba los diminutos ganchos de las espigas. Probó con algodón, después con seda y, por último, con nylon tratado a alta temperatura. Fue recién en la medianía de la década de los cincuenta cuando el invento quedó patentado como Velcro. Diez años después ya se comercializaban 60 millones de metros en todo el mundo. La tenacidad de George de Mestral valió la pena. Y sus sucesivos errores, también…
Equivocarnos es parte de la vida. Y si miramos hacia atrás podemos darnos cuenta de que después de cometer un fallo nos moveremos con más cautela y con más atención. Motivados por el desconocimiento que existe sobre este tema, un equipo de la Universidad de Roma Foro Itálico, liderado por Donatella Spinelli y Francesco Di Russo, investigó cómo reacciona nuestro cerebro después de equivocarnos y qué mecanismos se activan para prevenir que cometamos una segunda falta. El estudio de los romanos fue de gran importancia, ya que la información conocida hasta ese momento solo se limitaba a precisar el mecanismo cerebral de detectar el error.
El proceso que realiza el cerebro cuando nos equivocamos se divide en etapas y, para graficarlo, lo pondremos en un contexto. Imaginemos que estamos en una reunión familiar y somos los encargados de servir los vasos. Luego de servir el primer vaso –un tercio de segundo después de realizar la actividad– nuestro cerebro comprueba si lo hicimos bien o mal. Supongamos que, en esta ocasión, lo hicimos bien. Sin embargo, al servir el segundo vaso cometemos un pequeño error y derramamos todo el contenido. De nuevo, un tercio de segundo después de realizada la actividad, el cerebro detecta que nos equivocamos. Es lo que llamamos el “ajuste post-error”, definido como la suma de ajustes neuronales que hace el cerebro para no volver a fallar. En nuestro ejemplo, sería poder volver a servir los vasos sin darles vuelta.
El experimento se realizó en una habitación acondicionada donde 36 voluntarios estaban sentados delante de un monitor. En esta pantalla se iban desplegando sucesivamente cuatro imágenes distintas, dos de las cuales, indicaban a los participantes que debían apretar un botón situado en el apoyabrazos de la silla. Había otras dos imágenes que advertían que no debían apretarlo. El grupo de imágenes se mostró al azar y tenían la misma probabilidad de aparecer. Además, para analizar el funcionamiento cerebral de los participantes, se utilizó un electroencefalograma para observar la actividad eléctrica del cerebro durante la realización de las tareas.
En el experimento se consignó que, después de cometer un error, se observaron tres tipos de resultados: la mitad de los participantes solo tuvo ese fallo; un tercio de ellos tuvo una segunda equivocación; y, uno de cada diez, registró más de dos errores. En los experimentos también se analizó el tiempo de reacción. Se trata del período que transcurre entre recibir una orden o decidir ejecutar una acción, y efectuar esa acción. Si volvemos a nuestro ejemplo del anfitrión de la reunión familiar, es el tiempo que demoramos entre que decidimos servir un vaso hasta que definitivamente lo hacemos.
Los resultados concluyeron que los tiempos de reacción después de equivocarse fueron mayores que los tiempos de reacción previos al fallo. Es decir, después de dar vuelta un vaso, nos demoramos más en llenar el siguiente. De esta manera, es posible concluir que después de equivocarnos el cerebro