CULTURA|CIENCIA
La investigación publicada en la revista «Brain»en 2019 y liberada por Martijn Van Den Heuvel evidencia de que la enfermedad afecta preferentemente a circuitos neuronales especialmente desarrollados en humanos. Esto ha llevado a algunos científicos a plantear la hipótesis de que los componentes genéticos que causan la esquizofrenia, así como los circuitos neuronales afectados, están íntimamente ligados a los complejos sistemas que forman la base de la inteligencia humana, y que nos permiten tener cosas como lenguaje o pensamiento abstracto. Estos genes y sistemas neuronales, junto con sus capacidades asociadas, son demasiado valiosos en individuos sanos. Las ventajas en supervivencia y reproducción compensan de sobra las pérdidas reproductivas del bajo porcentaje de gente que desarrolla esquizofrenia, pero presencia constante nos hace vulnerables a fallos o disfunciones de estos sistemas, que resultan en los síntomas que conocemos.
La esquizofrenia es una enfermedad mental grave que tiene impactos muy negativos en la vida de los afectados y sus seres queridos. Sus síntomas son diversos, y varían en seriedad entre distintos individuos, pero los más disruptivos tienden a afectar a la percepción de la realidad por parte de los pacientes. Pueden sufrir alucinaciones tanto visuales como auditivas, y desarrollar falsas creencias como que hay gente persiguiéndoles o que hay una catástrofe a punto de ocurrir (aunque en 2020 esto último es perfectamente racional).
A veces sus pensamientos están tan desorganizados que son incapaces de comunicarse o realizar tareas sencillas de forma efectiva. Esto, junto con otro conjunto de problemas que afectan a la socialización y al mantenimiento diario, hacen de esta enfermedad un problema importante, lo que la ha convertido en objeto de estudio por parte de muchos grupos de investigación que intentan comprender su origen y encontrar formas de tratarla o prevenirla.
Las causas de la esquizofrenia no están demasiado claras. Se sabe que entre los factores de riesgo hay componentes genéticos, lo que la hace altamente heredable. Además, se han identificado también factores medioambientales tan diversos como tomar drogas psicoactivas, malnutrición o estrés durante el embarazo, así como la exposición a elementos dañinos como virus, toxinas o incluso parásitos gatunos. Pero lo que sí conocemos son dos datos muy curiosos.
El primero es que la esquizofrenia parece ser exclusiva de humanos. Aunque se han observado animales con síntomas de otros desórdenes como depresión o trastorno obsesivo-compulsivo, no se ha encontrado ninguno que muestre síntomas que podamos identificar claramente como esquizofrenia.
El segundo es que la proporción de afectados por este desorden es muy constante en todas las poblaciones humanas. Vivas en el centro de una gran ciudad o en una tribu perdida en la jungla, tu probabilidad de desarrollar esquizofrenia es alrededor de un 1%. Esta es una prevalencia alta para una enfermedad con componentes genéticos y con un fuerte impacto negativo en la fertilidad de los afectados. Si los que portan las variantes genéticas de esquizofrenia se reproducen menos, la selección natural debería eliminar a estos genes de la población poco a poco, o al menos mantenerlos a un nivel bajo, pero eso no ocurre.
Esto ha llevado a algunos científicos a plantear la hipótesis de que los componentes genéticos que causan la esquizofrenia, así como los circuitos neuronales afectados, están íntimamente ligados a los complejos sistemas que forman la base de la inteligencia humana, y que nos permiten tener cosas como lenguaje o pensamiento abstracto. Estos genes y sistemas neuronales, junto con sus capacidades asociadas, son demasiado valiosos en individuos sanos. Las ventajas en supervivencia y reproducción compensan de sobra las pérdidas reproductivas del bajo porcentaje de gente que desarrolla esquizofrenia, pero presencia constante nos hace vulnerables a fallos o disfunciones de estos sistemas, que resultan en los síntomas que conocemos.
El estudio de hoy representa un intento de comprobar esta hipótesis por parte de Martijn van den Heuvel y 14 colegas, estudio que publicaron en la revista Brain en noviembre de 2019. Su intención era determinar si los circuitos exclusivamente o especialmente desarrollados en el cerebro humano eran más vulnerables al deterioro en pacientes de esquizofrenia. Con ese fin, crearon mapas de las principales conexiones nerviosas del cerebro de seres humanos con y sin esquizofrenia, y las compararon con las conexiones cerebrales de chimpancés y macacos. Estos tractos nerviosos están formados por miles de neuronas que crean conexiones con otras en lugares alejados del cerebro. Son las grandes autopistas de información, y su localización, ruta y grosor reflejan las computaciones que están teniendo lugar dentro de nuestra cabeza.
La técnica que usaron para crear estos mapas de conexiones, a los que se los llama “conectomas”, fue la imagen de resonancia magnética, o MRI por sus siglas en inglés. La MRI es lo que se hace en esos escáneres hospitalarios grandes en forma de tubo en los que uno se tiene que quedar muy quieto mientras escucha ruidos aterradores. Cuando se introduce a una persona en un escáner de MRI, se la expone a un campo magnético muy potente. Esto afecta a las moléculas de agua que hay en todos los tejidos de nuestro cuerpo, cada una de las cuales contiene dos átomos de hidrógeno. El campo magnético afecta a los núcleos de estos átomos y los fuerza a orientarse en la misma dirección, se puede decir que los tensa como una cuerda de piano.
El siguiente paso es bombardear todo el cuerpo con ondas de radio en una frecuencia específica capaz de resonar con estos átomos de hidrógeno. Esto es el equivalente molecular de golpear suavemente la cuerda de un piano. Los átomos de hidrógeno son golpeados por las ondas, se mueven, vibran, pero son forzados a regresar a su posición inicial por el campo magnético del escáner. En todo este proceso emiten sus propias ondas de radio que podemos captar, al igual que escuchamos el sonido de la cuerda de piano cuando la golpeamos y vibra hasta volver a su posición original. Este proceso es más rápido o más lento dependiendo del tejido. Una cuerda de nuestro piano de hidrógeno sonará distinto cuando forma parte del cerebro que cuando forma parte del hueso, por ejemplo. Escuchando atentamente las sutiles diferencias en los tonos que devuelven los átomos de hidrógeno en diferentes partes del cuerpo, podemos ir haciendo un mapa del interior del paciente.
Los átomos de hidrógeno también devuelven sonidos distintos dependiendo de cuánto se hayan movido entre un golpe a la cuerda y el siguiente. Una técnica avanzada de MRI permite usar esto para estimar cuánto se mueven las moléculas de agua e identificar vasos sanguíneos o grupos de nervios, ya que dentro de ellos los fluidos se mueven más libremente, especialmente en la dirección del tubo. También permite detectar problemas en estas estructuras cuando el agua se mueve menos de lo normal. Es una técnica muy poderosa, pero muy complicada, así que para evitar fallos hay que aplicarla con cuidado.
Van den Heuvel y sus colegas tuvieron todo el cuidado posible, empezando por asegurarse de tener suficientes datos. Usando MRI, crearon los conectomas de tres conjuntos de personas, cada uno de ellos compuesto de 30-45 personas sanas y otro de 30-45 pacientes de esquizofrenia. Los resultados de los conectomas fueron comprobados usando atlas anatómicos, mapas del cerebro realizados anteriormente con mucho cuidado por otra gente, para asegurarse de que las conexiones nerviosas que estaban viendo no eran resultado de la mala aplicación del MRI.
El siguiente paso fue comparar los conectomas de las personas con y sin esquizofrenia, e identificar aquellas conexiones nerviosas que habían perdido fuerza y grosor en las segundas. Esto les proporcionó un mapa de las conexiones que estadísticamente suelen estar más afectadas por la esquizofrenia. Luego se hizo una segunda comparación, esta vez entre el conectoma de seres humanos sanos y los de chimpancés o macacos, que los investigadores en este caso sacaron de estudios anteriores. De aquí salió un segundo mapa, en el que estaban detalladas aquellas conexiones nerviosas que están presentes únicamente en seres humanos, o que están considerablemente más desarrolladas en nosotros que en nuestros primos primates.
Finalmente, los investigadores compararon el mapa de conexiones afectadas por la esquizofrenia con el de conexiones potenciadas en seres humanos, y encontraron que había un alto grado de solapamiento entre ellas. Esto quiere decir que en general (porque hablamos siempre de tendencias estadísticas, y no de reglas duras) las conexiones deterioradas por la esquizofrenia correspondían a circuitos exclusivamente humanos. Además, buscando la función de las zonas afectadas en estudios anteriores se encontró que estos circuitos estaban en áreas relacionadas con el lenguaje, el procesamiento emocional y las relaciones sociales.
Para comprobar que esto era algo exclusivo de la esquizofrenia, los investigadores hicieron comparaciones parecidas con personas con otras condiciones mentales, como trastorno de espectro autista, depresión, trastorno obsesivo-compulsivo o demencia. Estos casos no mostraban la misma tendencia a afectar a circuitos exclusivamente humanos por encima del resto, con lo cual los investigadores concluyeron que esta es una característica propia de la esquizofrenia, que afecta preferentemente a circuitos potenciados en humanos y a sus funciones correspondientes.
Los resultados de este estudio refuerzan la hipótesis de que la esquizofrenia es un daño colateral de nuestra evolución, en cierto modo el precio que pagamos por ser humanos. Esto en realidad no es tan profundo como suena, y es muy lógico si lo pensamos. Los seres humanos tenemos un cerebro de alta tecnología, y a veces la alta tecnología es delicada, pensemos en lo frágil que es un celular moderno comparado con uno de esos ladrillos que usábamos hace unos años. Tener una pantalla táctil, por ejemplo, lleva incluido el riesgo de que se rompa.
Además, estos resultados nos dan pistas sobre el origen y funcionamiento de la enfermedad, y en parte puede que expliquen por qué encontramos tantos factores de riesgo distintos relacionados con la esquizofrenia. Una pantalla táctil puede estropearse porque le entre agua, por un impacto físico o por un problema eléctrico. De la misma forma, nuestros circuitos cerebrales humanos pueden verse afectados por todo tipo de perturbaciones, así que más que por su causa la esquizofrenia está definida por qué es lo que se rompe.
En conclusión, aunque este estudio no representa ninguna revolución en nuestra forma de ver el mundo, sí que nos da algunas pistas nuevas sobre una enfermedad con la que el ser humano parece condenado a convivir. Quizá gracias a estas investigaciones un día aprendamos a mantener y reparar mejor nuestro aparataje de alta tecnología.
Fuente: Van Den Heuvel et al. (2019). Evolutionary modifications in human brain connectivity associated with schizophrenia. https://doi.org/10.1093/brain/awz330
*Este artículo surge del convenio con el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso.
