“En neurociencia sabemos mucho, pero es muy poco si pensamos en todo lo que podríamos saber”
Guillermina López-Bendito
La neurocientífica del CSIC en el Instituto de Neurociencias ha demostrado que las células astrocitos se podrían reprogramar para supliar a neuronas dañadas en la vista o el oído
La curiosidad es la madre de la ciencia, dice la expresión popular. La curiosidad de saber cómo funcionan las cosas fue lo que llevó a Guillermina López-Bendito (Santo Domingo, República Dominicana, 1975) a estudiar uno de los mayores enigmas del ser humano: el cerebro. Nacida en la República Dominicana en época de huracanes (de ahí su segundo nombre, Eloísa), estudió Biología en la Universidad de Alicante, adonde regresaron sus padres desde el exilio. Según contó al proyecto Las científicas cuentan, “un buen día un profesor del Instituto de Neurociencias vino a buscar mentes y yo me subí al carro”.
Hizo la tesis doctoral en el Instituto de Neurociencias (CSIC-UMH) con Alfonso Fairén y Rafael Luján estudiando la expresión de dos de los principales neurotransmisores (glutamato y GABA) durante el desarrollo de la corteza cerebral y del hipocampo, la parte del cerebro que desempeña importantes funciones en la memoria y el manejo del espacio.
Después inició su etapa postdoctoral en el laboratorio de Zoltán Molnár, profesor de Neurociencia del desarrollo en la Universidad de Oxford. Allí aprendió acerca del desarrollo de conexiones neuronales y, concretamente, del sistema talamocortical, el núcleo por el que procesamos toda la información sensorial que nos llega del mundo (excepto el olfato).
Tras cuatro años en Oxford, regresó al Instituto de Neurociencias con un contrato Ramón y Cajal. Ingresó en el CSIC y formó su propio grupo de investigación, siempre centrada en el estudio del tálamo y sus conexiones. En ese tiempo, Guillermina López-Bendito ha obtenido dos de las prestigiosas ayudas del European Research Council (ERC) para la investigación de alto nivel en el continente europeo. Con la última, una Advanced Grant, quiere conocer mejor los lugares que procesan la información sensorial en el cerebro y comprobar si las sensaciones obtienen su identidad durante el desarrollo prenatal o después del nacimiento.
Pregunta. ¿Por qué quiso investigar sobre el cerebro?
Respuesta. Siempre me inquietó saber cómo funcionan las cosas: los relojes, la radio, la máquina de escribir y más... Esta inquietud me llevó a estudiar Biología y, dentro de este campo, el cerebro es una de las incógnitas más fascinantes.
P. En el tiempo que lleva investigando en neurociencia, ¿cuáles han sido los avances que más le han impresionado?
R. Hay varios para elegir. Por ejemplo, los implantes cerebrales de pequeños dispositivos tecnológicos que permiten volver a hablar a una persona totalmente paralizada por la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Aquí hay dos aspectos importantes actuando en conjunto. Primero, los avances tecnológicos que permiten el desarrollo de estos dispositivos que captan cómo se activa una gran población de neuronas y es capaz de traducir esa actividad en palabras. Y segundo, la extraordinaria capacidad de adaptación del cerebro a situaciones límite. Los pacientes entrenan su cerebro para activar los implantes de manera que produzcan los sonidos deseados.
P. Su investigación se centra en el estudio del sistema por el que percibimos el mundo a través de los sentidos como la vista, el oído o el tacto. En concreto sobre el tálamo, el órgano que recibe la información del exterior, y la corteza cerebral, que la procesa… ¿Qué se conoce y se desconoce de este sistema?
R. Sabemos mucho, pero sabemos muy poco si pensamos en todo lo que podríamos saber. Esto es válido para casi cualquier campo de la neurociencia. Respecto a las vías sensoriales, conocemos bastante bien cómo los receptores sensoriales captan la información del medio ambiente. El problema comienza cuando nos preguntamos cómo se representa esta información en estructuras cerebrales más complejas, posteriores a los receptores sensoriales, como el tálamo o la corteza sensitiva. Es difícil reconstruir un estímulo sensorial solo mirando la actividad de las neuronas en el tálamo o la corteza, y mucho más difícil es saber qué representa ese estímulo para el organismo en ese lugar y en ese momento.
"Es probable que nuestro próximo premio Nobel en ciencias sea un español que haya desarrollado su trabajo fuera de España"
P. Su laboratorio ha demostrado en ratones que los astrocitos (unas células del sistema nervioso importantes para el funcionamiento del cerebro) se podrían reprogramar para convertirse en neuronas específicas que suplan a las dañadas en circuitos sensoriales de la vista o el oído… ¿Seremos capaces de revertir determinados tipos de ceguera u otras enfermedades sensoriales?
R. Ése es el objetivo, y tener el objetivo claro es una parte importante de la investigación. Ahora bien, los resultados obtenidos en nuestro grupo y en otros son positivos, pero también son preliminares. Trasladar los resultados de la investigación básica a aplicaciones clínicas lleva años, con muchos intentos, muchos fracasos y algunos éxitos.
P. ¿Cuál sería el avance o los avances clave para ello?
R. El avance clave es que el astrocito se convierta en el tipo de neurona que uno busca, y que esta neurona se integre y funcione normalmente en el circuito existente que está dañado.
P. Lidera el proyecto Spontsense, del European Research Council, para entender los mecanismos de la especificación de los circuitos sensoriales en el cerebro en desarrollo. ¿Veremos en el siglo XXI descifrar el funcionamiento del cerebro?
R. No lo sé, pero lo que sí sé es que si alguna vez queremos contestar a esa cuestión tenemos que empezar por hacernos preguntas más pequeñas, que abarquen menos, que sean realistas con los métodos actuales pera a la vez ambiciosas.
P. ¿Percibimos el mundo como es o como nosotros lo recreamos en nuestro cerebro?
R. El eco de esa pregunta nos llega desde la filosofía clásica. Y después de toneladas de libros y artículos, el debate continúa. Hay muchos ejemplos que inclinan la balanza hacia la segunda opción, por ejemplo, la ilusión de la mano de goma [un experimento donde se sienta al individuo ante una mesa donde su mano izquierda quedaba oculta por un panel y sólo se dejaba a su vista una mano de goma; acariciando con un pincel las mismas zonas en ambas manos, los participantes, que sólo podían ver esta acción en la mano de goma, afirmaban posteriormente que habían sentido la caricia en la mano de goma].
P. Hace más de 100 años del Nobel de Medicina de Santiago Ramón y Cajal por sus trabajos sobre la estructura del sistema nervioso… ¿El próximo premio Nobel español será también por el estudio del cerebro?
R. Es probable que nuestro próximo premio Nobel en ciencias sea para un español que haya desarrollado su trabajo fuera de España.
Isidoro García Cano
Guillermina López-Bendito (1975), investigadora del Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-Universidad Miguel Hernández), es licenciada en Ciencias Biológicas por la Universidad de Alicante. Se doctoró en el año 2000 en el Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH). Tras cuatro años como investigadora postdoctoral en la Universidad de Oxford, regresó al Instituto de Neurociencias con un contrato Ramón y Cajal del CSIC en 2004.
En 2007 formó su propio grupo de investigación, Desarrollo, Plasticidad y Regeneración de los Circuitos Talamocorticales. Guillermina López-Bendito ha obtenido dos de las prestigiosas ayudas del European Research Council (ERC) para la investigación de alto nivel en el continente europeo. Con la última, una Advanced Grant en 2022, quiere conocer mejor los lugares que procesan la información sensorial en el cerebro y comprobar si las sensaciones obtienen su identidad durante el desarrollo prenatal o después del nacimiento.
Su investigación se centra en averiguar cómo se forma una de las conexiones cerebrales más complejas en el sistema nervioso central de los mamíferos: la denominada tálamo-cortical. El tálamo es la vía de entrada al cerebro de la mayoría de los sentidos. Desde aquí, la información es transmitida con un orden determinado (topográfico) a la corteza cerebral, que es el centro de mando donde se procesa e interpreta la información procedente del tálamo. Así, el sistema tálamo-cortical da lugar a la percepción de los estímulos que nos rodean y nos permite interpretar el mundo.
Es autora de más de medio centenar de publicaciones científicas. Recientemente publicó en Science un estudio que demuestra que los circuitos del tacto y de la vista no son independientes en el embrión, sino que están entremezclados. Es al nacer cuando estos circuitos se separan y las respuestas a los estímulos sensoriales pasan a ser independientes.
Entre los reconocimientos destacan el Premio Joseph Altman en Neurociencia del Desarrollo (2018), por su trabajo sobre circuitos tálamo-corticales, implicados en procesos como la percepción sensorial o la consciencia. Y el prestigioso premio internacional IBRO-KEMALI para investigadores menores de 45 años (2017) por sus "contribuciones excepcionales" al estudio del desarrollo y plasticidad de las conexiones entre el tálamo y la corteza cerebral, las más importantes en el cerebro para el procesamiento de la información sensorial.
https://www.csic.es/es/actualidad-del-csic/los-investigadores-del-csic-guillermina-lopez-bendito-carlota-escutia-y-daniel
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