A capacidade de detectar luz é moito máis antiga que o ollo, tal e como concibimos a aparencia deste órgano a día de hoxe. E, aínda que a vista non fora o primeiro sentido desenvolto nos organismos vivos máis sinxelos, non tardou moito en converterse nun dos principais grazas á cantidade de información que é capaz de recoller para que o cerebro a interprete. A través dos ollos os seres humanos podemos ler, emocionarnos ao interpretar un cadro, recoñecer a cara dos nosos familiares e gozar cunha posta de sol. Porén, a súa orixe foi moito máis pragmática: os primeiros “ollos” dos que existe rexistro apareceron hai uns 600 millóns de anos e consistían nunhas sinxelas capas de pigmentos na superficie das células que permitían diferenciar o día da noite grazas á intensidade da luz recollida.
A visión foi evolucionando e gañando complexidade. Con todo, algúns mecanismos involucrados na visión aínda manteñen certa similitude co pasado, e iso é o que está a aproveitar Juan Pérez Fernández, investigador principal do grupo Neurocircuits do Centro de Investigación en Nanomateriais e Biomedicina de Vigo (CINBIO), para desenvolver unha interesante liña de traballo: empregando o sistema nervioso da lamprea, moito máis sinxelo que o dos humanos, este científico quere estudar o funcionamento dos diferentes circuítos neuronais que controlan os movementos oculares cun ambicioso obxectivo. “Mantemos a hipótese de que certas enfermidades como algunhas vertixes baséanse en erros nestes circuítos”, indica. Un dos seus estudos máis recentes, publicado na revista Communications biology, suxire que os mecanismos que poderían causar ditas patoloxías en humanos xurdiron nos albores da evolución dos vertebrados e permanecen aínda na lamprea.
Tan próxima a nós como allea
Malia ser unha parte importante, os humanos son incriblemente descoñecedores do funcionamento da súa visión. Complexa, sofisticada e moi impregnada polo contexto vital no que viven: a capacidade para entender o espazo débelle moito aos ollos e a todos os mecanismos que forman parte dunha engrenaxe na que interveñen tanto músculos como sinais neuronais.
Segundo explica Pérez Fernández, existen dous grandes tipos de movementos oculares: “Por un lado temos os movementos estabilizadores, que son mediados tanto pola información visual e polo sistema de equilibrio e que nos permiten observar con nitidez, e doutra banda atópanse os movementos dirixidos a obxectivos, é dicir, que nos permiten fixarnos nun punto concreto da escena visual”.
Fixar a vista no importante
En todo caso, o que fai a visión humana é interpretar o espazo que a rodea e mandar ao cerebro información sobre cal é o punto de interese: “Isto é extremadamente importante, xa que nós non temos a capacidade de mirar a varios sitios á vez”, engade o científico, que ademais fala da condución como un exemplo clave. “Se non miramos cara ao lugar correcto isto pode marcar a diferenza entre a vida e a morte, aínda que é algo que non adoitamos pensar debido a que temos moi automatizada esta tarefa e podemos levar a cabo con relativa facilidade traxectos moi complexos”.
No caso dos humanos, a valoración dese punto de interese vén dada pola cortiza visual, que ocupa un espazo importante no encéfalo e cuxo crecemento explosivo no pasado implicou a chegada de capacidades únicas da especie, como a lectura. Porén, sinala o investigador do CINBIO, neste proceso hai unha cantidade xigante de sinais neuronais que só achegan dificultade á súa investigación, e por iso decidiron centrarse na lamprea, cunha visión moito máis sinxela pero que inclúe os mecanismos que queren estudar.
A síndrome do supermercado
Moi a miúdo a vertixe defínese como un problema de equilibrio que causa na persoa que a padece unha sensación de mareo e malestar xeral. Porén, aínda non se entenden moi ben cales son os mecanismos implicados nesta patoloxía en determinados casos. “Hai vertixes que están orixinadas no labirinto do equilibrio, e neste caso si sabemos como se desenvolve, mais tamén hai xente que padece vertixe cando entra nun espazo onde hai moitos estímulos visuais”, sinala Pérez Fernández. É o caso da chamada síndrome do supermercado e, segundo o grupo Neurocircuits, as causas que levan a esta sensación de mareo poderían estar vencelladas a erros nas comunicacións internas que xeran os movementos estabilizadores dos ollos.
Para afondar na súa teoría, os científicos e científicas do grupo levan a cabo distintos experimentos con lampreas, que ademais de ser un prato estrela en Galicia, pertencen ao grupo máis antigo de vertebrados que existe. O seu cerebro é minúsculo, de tan só dous ou tres centímetros, pero manteñen estes movementos oculares estabilizadores. Isto permítelle ao grupo eliminar un grao de complexidade e centrarse no verdadeiramente importante para eles.
Un cerebro latente
O grupo dirixido por Pérez Fernández leva a cabo as súas investigacións a distintos niveis: por un lado, estudan o comportamento das lampreas in vivo, é dicir, do animal en condicións que poden ser semellantes a como se desenvolven no seu hábitat natural, vivas, só que en tanques de auga. Someten as lampreas a estímulos visuais, e cunha cámara gravan a resposta dos seus ollos.
Ademais, tamén extraen o cerebro unido aos ollos e aos nervios ópticos que conectan estes órganos e, nun medio no que inclúen líquido cefalorraquídeo, manteñen o cerebro vivo, só que desconectado do resto do corpo. De novo, someten os ollos a estímulos e, con eléctrodos, miden a resposta do cerebro en tempo real. A maiores, o equipo mantén o labirinto do equilibrio da lamprea para estudar a resposta do cerebro cando se move a preparación na que se atopa o experimento.
Como curiosidade, conta o líder do grupo, unha vez mantiveron o experimento durante dous días enteiros e puideron observar que nesas 48 horas a actividade do cerebro non cesou nin diminuíu en ningún momento.
Diferenzas entre individuos
Con respecto ás diferenzas entre os dous modos de estudar a visión das lampreas, o científico sinala que, aínda que as houbo, tamén existía unha diversidade notable entre os animais vivos no experimento do tanque: “Ao final son individuos, e aínda que sexan da mesma familia ou da mesma especie, non se comportan do mesmo modo”. Ademais, o persoal investigador inclúe no seu traballo cotiá técnicas de realidade virtual e de intelixencia artificial para recrear o mapa da mente que estuda o espazo que rodea cada exemplar.
Dentro do CINBIO, un centro cofinanciado con fondos Feder, Neurocircuits é un grupo junior, cuxa traxectoria comezou hai catro anos, cando Pérez Fernández voltou dunha estadía posdoutoral no estranxeiro cunha bolsa Ramón y Cajal, que procura a estabilización de novos investigadores e investigadoras brillantes. O resto do equipo, formado por Paula Rivas Ramírez, Carmen Núñez González, Cecilia Jiménez López e Marta Barandela González, incorpora ao centro unha ollada nova e, de feito, única no mundo: segundo Pérez Fernández, aínda que o estudo da visión e dos movementos oculares é un ámbito no que a investigación é moi activa, o enfoque das lampreas e o emprego das súas técnicas é pioneira a día de hoxe.
