Por qué los primeros dibujos de las neuronas fueron marcados

Cada dibujo exquisito de Santiago Ramón y Cajal, fundador de la neurociencia moderna, está afectado por una marca curiosa. Aquí está la historia poco conocida detrás de esto.

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Generaciones de neurocientíficos se han preguntado por qué los elegantes e históricamente importantes dibujos de Santiago Ramón y Cajal, el fundador del campo, están marcados por un prominente sello azul. La respuesta finalmente ha salido a la luz. Cortesía del Instituto Cajal y del Consejo Nacional de Investigación.

Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), que trabajo solo a finales del siglo XX en España, incursionó en la ciencia como artista y como patólogo, y se convirtió en la primera persona en ver una neurona. Trabajando a la luz del gas, hizo finas rodajas de tejido cerebral y las sometió a la misma química de nitrato de plata que usaba para capturar imágenes en placas fotográficas.

Mirando a través de un microscopio el tejido teñido de plata, Cajal vio un matorral de extrañas formas negras que se asemejaban a enjambres de insectos espinosos incrustados en ámbar translúcido. Otros científicos que examinaron preparaciones similares percibieron solo una desconcertante maraña de fibras continuas, que presumían que transmitían energía nerviosa en todo el cerebro, como vibraciones a través de una telaraña. Pero Cajal observó sus diapositivas con el agudo ojo de un artista para discernir la forma y la función en medio del caos, y vio neuronas, células individuales, cada una de ellas una joya única y separada de belleza intrincada.

Además, Cajal vio que la neurona no es un nudo en una red que emite señales en todas direcciones: concluyó que la neurona debe pasar información eléctrica en una sola dirección. Simplemente de su forma, Cajal dedujo que las señales nerviosas ingresan a la neurona a través de sus elaboradas dendritas de raíz y salen a través de su único axón delgado, y que una neurona transmite mensajes a la siguiente al pasar información a través de un espacio de separación, la sinapsis.

Las dos ideas brillantes de Cajal (que cada neurona en el cerebro está separada y que las neuronas se comunican a través de las sinapsis) se conocieron como la doctrina de la neurona. Debido a que la brecha entre las neuronas es demasiado pequeña para verla a través de un microscopio óptico, Camillo Golgi y otros científicos rigurosos de la época de Cajal al principio descartaron la doctrina de la neurona como una fantasía. Tomaría otro medio siglo hasta que un nuevo instrumento, el microscopio electrónico, finalmente pudiera confirmar lo que Cajal había visto en su mente, y se dibujó cuidadosamente en miles de impresionantes diagramas de pluma y tinta.

Pero mucho antes de que la sinapsis fuera visible, la doctrina de la neurona de Cajal había transformado la comprensión de los científicos sobre el sistema nervioso y formó la base sobre la cual se construye la neurociencia. Por ese motivo, a Cajal se le otorgó el Premio Nobel de 1906 en fisiología o medicina (un honor que, en un giro irónico, compartió con Golgi, quien había inventado la técnica de tinción de plata que hizo posible las observaciones de Cajal). Y los exquisitos y meticulosos dibujos de neuronas en el cerebro y la médula espinal de Cajal demostraron ser herramientas poderosas para comunicar persuasivamente su visión al mundo científico. Incluso hoy en día, continúan inspirando a los neurocientíficos.

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Los elegantes dibujos de neuronas de Cajal los muestran como células individuales separadas. Fue el primero en darse cuenta de que el sistema nervioso no es una red de fibras continuas, como se creía en ese momento.
Cortesía del Instituto Cajal y del Consejo Nacional de Investigación.

Lo extraño es que cada uno de los dibujos inmortales de Cajal está empañado por un poco de vandalismo deliberado: un sello de catalogación azul, a menudo colocado directamente en el centro de la obra de arte. La primera vez que vi uno de sus dibujos de neuronas, cuando estudiaba neurociencia en la Universidad de California en San Diego, me impresionó su belleza y complejidad, pero pensé que era una postal porque estaba desfigurada por lo que Parecía un feo matasellos. Mi mentor, el neuroetólogo Theodore H. Bullock, me aseguró que todos los dibujos de Cajal tenían ese sello. ¿Por qué? El no sabia En las décadas posteriores, cuando he hablado de esto con otros en neurociencia, nadie pudo resolver el misterio.

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Douglas R. Fields
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Esta fotografía de Santiago Ramón y Cajal en su escritorio (centro) es probablemente un autorretrato. Cajal era un ávido fotógrafo que a menudo experimentaba con imágenes en blanco y negro, en color y estereográficas. Las imágenes que lo acompañan muestran algunas de las herramientas que utilizó en su trabajo con microscopía. La colección de productos químicos con los que tiñó tejidos para microscopía está a la izquierda. El método de Golgi que utilizó Cajal para teñir neuronas individuales se basa en la misma química de nitrato de plata que utilizó para desarrollar sus fotografías. A la derecha están el microtomo de Cajal, usado para cortar tejido cerebral para hacer portaobjetos de microscopio, y su microscopio.

El año pasado, finalmente aprendí la verdad durante una visita al Instituto Cajal en Madrid. Esos sellos de tinta azul fueron obra de un solo hombre durante décadas. Pero en un giro sorprendente, también descubrí que, si bien en cierto sentido pueden desfigurar los dibujos, también ayudaron a salvarlos.

Dentro del Instituto Cajal, una escalera de caracol sube desde el pequeño vestíbulo a través de tres pisos de laboratorios, cada uno oculto detrás de una puerta verde con un ojo de buey redondo, dando a los visitantes la sensación de estar en un barco. La biblioteca de la planta baja contiene una exposición dedicada a los dibujos e instrumentos científicos de Cajal. Pero durante mi visita, Ignacio Torres Alemán, un neurocientífico que era el director del instituto en ese momento, y Ricardo Martínez Murillo, un experto en la barrera hematoencefálica que en ese entonces era el vicedirector, tuvieron la amabilidad de llevarme a un sala que no está abierta al público y está llena de todo tipo de artefactos del laboratorio de Cajal. La colección incluye todo: sus microscopios, los microtomos que usó para cortar cerebros en cortes finos, las cajas de portaobjetos de microscopio que tiñó a mano para revelar neuronas, y sus obras de arte, incluyendo dibujos y pinturas de cuando era un niño, las pinturas al óleo. de cadáveres disecados por el médico de su padre que hizo cuando era adolescente, y sus fotografías en blanco y negro, negativos, estereografías y fotografía en color.

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Estas dos gráciles representaciones de neuronas en la médula espinal son extraordinarias en sus detalles finos.  Cortesía del Instituto Cajal y del Consejo Nacional de Investigación.

Murillo abrió las puertas dobles de una caja fuerte ignífuga que contenía aproximadamente 3.000 dibujos de neuronas de Cajal del cerebro y la médula espinal de casi todos los animales imaginables, incluidos los humanos. También me trajo un libro que cataloga la colección, con cada artículo identificado por un número cuidadosamente escrito. Pronto nos acompañó Adolfo Toledano Gasca, ex secretario del instituto que, como profesor emérito desde 2015, continúa estudiando enfermedades neurodegenerativas. De ellos, aprendí que casi toda la catalogación y estampación de los dibujos de Cajal fue obra de un hombre, Pedro Manzano, que comenzó poco después del final de la Segunda Guerra Mundial.

Manzano era un cuidador de bajo nivel del edificio del instituto al que se le había encomendado el trabajo de salvar la vida del presidente del consejo de investigación de España durante la guerra. Había solicitado un trabajo permanente allí, pero fue rechazado en parte porque no estaba calificado para ello. Sin embargo, en 1945 el director del instituto le dio instrucciones para recolectar y catalogar los artefactos de Cajal. Manzano no tenía experiencia o capacitación en curación de exhibiciones, pero nadie más estaba disponible para la tarea en ese momento. Como Torres Alemán me enfatizó: “Lo que hay que apreciar es la urgencia de la situación”.

“Los dibujos [de Cajal] estaban por todo el instituto”, explicó Murillo. “Estaban desapareciendo. La gente los tomaría “.

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Para su inventario de los dibujos, cuadernos y otras pertenencias de Cajal, Pedro Manzano tenía un libro de contabilidad manuscrito (izquierda) que periódicamente fue certificado por sus supervisores. Además de las obras científicas de Cajal, la colección en Madrid incluye su obra de arte anterior, incluido este retrato que dibujó cuando era niño. R. Douglas Fields

Manzano reunió alrededor de 1,200 de los dibujos de Cajal durante este período de posguerra, y estampó cada uno con un número único, que ingresó en el libro mayor que había visto. Cuando Toledano llegó al instituto en 1967 como su secretario, se encargó de recopilar las obras de Cajal para la posteridad de manera más agresiva, a pesar de que los fondos y la ayuda curatorial profesional aún no estaban disponibles para preservar las obras de valor incalculable. “Todas las cosas de Cajal se dispersaron por todo el país, en Zaragoza, Barcelona, Valencia y muchos otros lugares”, dijo Toledano. Trabajó con el hijo menor del artista para localizar los dibujos e instrumentos dispersos por el país. Este esfuerzo dio sus frutos, reuniendo la mayor parte de las obras de arte y otros elementos de la colección. Pero ellos también fueron sellados por Manzano a su manera habitual: directamente en el centro, con la aparente indiferencia de un agente de la frontera estampando un pasaporte.

“Los sellos se colocaron directamente en los dibujos de Cajal, en muchos casos justo sobre el trabajo, no a un lado”, dije. “¿No sientes que esto desfiguró el trabajo?”

“Ahora es horrible, pero en este momento en la historia no lo fue”, dijo Toledano. “En la Biblioteca Nacional y en las universidades en ese momento, esto era normal. Lo más importante fue que el sello se colocó en el centro de la página de los libros y los dibujos, etc. ”. Explicó que si el sello se había colocado al lado de la obra de arte o la página en el cuaderno del laboratorio de Cajal, Simplemente podría ser recortado por un ladrón. Del mismo modo, si se hubiera colocado en la parte posterior de la obra, se habría ocultado de la vista, sin desincentivar a los ladrones. “Durante este período, muchas personas se llevaron los dibujos de Cajal a casa”, dijo Toledano.

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El dibujo de neuronas de Cajal en el hipocampo, una región del cerebro importante para la memoria y otras funciones, se anota con flechas que muestran el flujo de información a través del sistema nervioso. A partir de la forma de neuronas individuales, Cajal intuyó que las señales deben moverse a través de las células en una sola dirección.
Cortesía del Instituto Cajal y del Consejo Nacional de Investigación.

Manzano murió hace solo dos años. Hoy, cuando la gente ve esos sellos de tinta azul que dejó en cada obra de Ramón y Cajal, sus respuestas varían. Para algunos, los sellos son una mancha molesta. Para otros, son marcas de devoción, porque sin los esfuerzos de Toledano y Manzano, es probable que la mayor parte del trabajo de Cajal se hubiera perdido en la turbulenta historia de España.

“No me molesta el sello”, dijo Dawn Hunter, profesora asociada de la Escuela de Artes Visuales y Diseño de la Universidad de Carolina del Sur, que crea nuevas obras inspiradas en los dibujos de Cajal. “Es parte de eso ahora”.

El sello azul tampoco ha impedido que el trabajo de Cajal siga siendo popular en los círculos científicos. Incluso en esta era de microscopía electrónica y de imágenes de resonancia magnética nuclear, sus dibujos conservan su poder para inspirar e informar. Mientras estaba en el instituto, Toledano abrió una de las cajas negras de portaobjetos de microscopio de vidrio y sostuvo una sección histológica del cerebro humano cortada y teñida por Cajal a fines del siglo XX. “Este lo usé en mi nuevo artículo sobre la demencia senil”, dijo con una sonrisa.

Texto recuperado de Quanta Magazine escrito por R. Douglas Fields el 28 de septiembre de 2017

Una exposición de la obra de arte del neurocientífico, El bello cerebro: los dibujos de Santiago Ramón y Cajal, se encuentra actualmente viajando a museos de arte universitarios en los EE. UU. Y Canadá. Siga el enlace para el horario.

Traducción YVR

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