Santiago Canals es desde 2009 investigador del CSIC en el Instituto de Neurociencias de Alicante y también colaborador en el Instituto Max Planck de Biología Cibernética, en el que trabajó de 2005 a 2008.  Uno de sus trabajos mientras trabajaba en el instituto Max Planck ha aparecido recientemente en la revista Current Biology [1] y promete ayudarnos a comprender mejor uno de los fenómenos más fascinantes e importantes de la ciencia moderna del cerebro: la neuroplasticidad. A 50 años de la famosa conferencia de C.P. Snow, no cabe duda de que las humanidades, como apunta el mismo Canals, necesitan aprender de las neurociencias, pero -lo que es tan importante- estas también necesitan incorporar toda una revolución teórica que consiga dar sentido a lo que estamos aprendiendo gracias a las modernas técnicas de experimentación y neuroimagen, tanto en animales como en seres humanos.

Tercera Cultura. Desde su licenciatura en biología en la universidad complutense de Madrid ha llegado usted al Instituto Max Planck, una importante institución científica europea. ¿Cómo ha sido posible esta trayectoria? ¿Cree que la ciencia en general, y las neurociencias en particular, cuentan en España con apoyos suficientes?

Santiago Canals. No creo equivocarme si digo que tanto para mi, como para la mayoría de mis compañeros y los que hoy son estudiantes con vocación científica, el único secreto que nos hace resistir las “inclemencias” de la profesión es el amor a la investigación y una gran dedicación. No hay formulas mágicas que excluyan ninguno de estos ingredientes: vocación y esfuerzo. En nuestro país tenemos una sólida tradición en neurociencias y una relativamente buena formación teórica universitaria. Nos falta más inversión en investigación y una carrera profesional mejor definida que resulte atractiva para los jóvenes estudiantes, por un lado, y para los investigadores de talento, tanto nacionales como internacionales, que buscan un lugar para asentarse y desarrollar su actividad científica. En lo que se refiere a la inversión económica en investigación, si bien hemos mejorado considerablemente en los últimos años, aún estamos lejos de las principales potencias científicas europeas y mundiales.

TC. Desde el periodismo científico nos interesa mucho mejorar la comunicación entre la ciencia y el público. ¿Cómo cree que se podría mejorar para que la sociedad comprendiera y valorara la importancia del trabajo científico?

SC. Recientemente se han celebrado una serie de conferencias abiertas al público, destinadas a divulgar la ciencia y aproximarla a los ciudadanos. Se trata de La Semana Internacional del Cerebro y es una iniciativa promovida por la Fundación Dana y que se ha extendido de manera espectacular en el ámbito internacional. Yo he participado en La Semana del Cerebro de Alicante, y mi experiencia personal ha sido muy positiva. Creo que este tipo de actividades es realmente efectivo pues trasmite a la sociedad, de forma inteligible, los avances científicos y cómo estos repercuten positivamente en nuestra calidad de vida.

TC. ¿Puede describirnos en qué consiste su trabajo en los institutos científicos donde colabora? ¿Hacia qué campos de interés se dirigen sus investigaciones en este momento?

SC. Mi trabajo en el Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH) se centra en varias líneas de investigación. Por un lado estudiamos la reorganización funcional que tiene lugar en el cerebro como consecuencia del aprendizaje. Estos estudios los realizamos en ratas y ratones empleando técnicas electrofisiológicas y de resonancia magnética funcional. También estudiamos el acoplamiento entre la actividad neuronal, el aporte energético (acoplamiento neurometabólico) y el aporte sanguíneo (acoplamiento neurovascular). Además de su interés básico, estas investigaciones son relevantes en el contexto del envejecimiento, las demencias, la adicción a drogas, la isquemia y el traumatismo cerebral.

TC. Un reciente artículo suyo publicado en colaboración en Current Biology al parecer muestra las primeras evidencias experimentales que tenemos sobre cómo las redes neurales se reorganizan globalmente inducidas mediante mecanismos «LTP», tal y como predijo Hebb. ¿Por qué esta técnica es tan importante para la neurociencia? ¿Qué conclusiones preliminares podemos extraer sobre la organización de nuestros cerebros maduros y sobre lo que llaman «neuroplasticidad» a partir de estos trabajos?

La técnica que empleamos en el estudio al que se refiere, combina la resonancia magnética funcional con la electrofisiología. Se trata de una tecnología extraordinariamente poderosa porque nos permite combinar las ventajas de dos técnicas ya de por sí muy potentes. En particular, la naturaleza no invasiva de la RMf nos permite realizar estudios en humanos, así como facilitar la transferencia de conocimiento desde la experimentación animal. Además se trata de una técnica que nos permite visualizar tridimensionalmente todo el cerebro, lo que es de especial importancia al tratarse éste de un sistema de redes interconectadas donde la actividad o función está altamente distribuida. Por su parte las técnicas electrofisiológicas gozan de una excelente resolución temporal, que es una de las principales debilidades de la RMf. Combinadas ambas técnicas nos permiten, además, investigar las bases neurofisiológicas (de origen neuronal) de la RMf (de origen vascular) y por tanto, refinar la interpretación de los datos de RMf.

Nuestro trabajo demuestra que como consecuencia de la potenciación sináptica a largo plazo (LTP) en el hipocampo, se produce una reorganización funcional en las redes neuronales conectadas al hipocampo y que median, entre otras cosas, el aprendizaje y la memoria. De forma simplificada, lo que estamos viendo una vez más es que el cerebro adulto no es un órgano estructural o funcionalmente estático, que queda determinado al final del desarrollo y desprovisto de capacidad para reorganizarse. Por el contrario, el cerebro es un órgano extraordinariamente dinámico, que se adapta a circunstancias cambiantes como si de un material plástico se tratara. De ahí la expresión neuroplasticidad. En particular, nuestro trabajo sugiere que como consecuencia del aprendizaje o la memoria podemos esperar un cambio plástico en la organización de las redes neuronales. Dicho cambio funcional podría albergar una traza de memoria.

TC. La neurociencia es una disciplina dependiente de la tecnología y de la especulación teórica. Los nuevos métodos de neuroimagen o electrofisiología pueden abrir cambios nuevos y resolver problemas que antes parecían irresolubles. ¿Se atisba alguna próxima próxima revolución en neurociencia? ¿Procederá de nuevas ideas o de nuevas técnicas?

SC. Actualmente estamos inmersos en una auténtica revolución tecnológica entorno a la ciencia en general y las neurociencias en particular. Disponemos de herramientas y métodos de análisis que hace años solo se podían imaginar. Sin embargo, en mi opinión, la revolución conceptual que hasta el momento ha acompañado a la tecnológica, es desproporcionadamente pequeña. Nuestra tarea ahora por tanto es materializar todo este conocimiento en una teoría o teorías cerebrales que traten de explicar el funcionamiento del órgano más complejo y misterioso producido por la naturaleza. No es algo que vaya a suceder mañana, pero sin duda sucederá.

TC. Permítanos una pregunta algo más «filosófica» todavía. En Tercera Cultura nos interesa mucho la intersección entre el campo de las humanidades tradicionales y las neurociencias. Desde su punto de vista como investigador, ¿Cómo cree que las neurociencias y el estudio científico de la cognición, la memoria y otros procesos antiguamente considerados «espirituales» está afectando a la propia imagen que los seres humanos teníamos a cerca de nosotros mismos?

SC. Participando en actividades como la Semana del Cerebro a la que hacía alusión anteriormente, uno se da cuenta que, aunque de forma aun modesta, ya ha empezado a cambiar la forma en que nuestra sociedad y los seres humanos se posicionan en el mundo. Desde mi punto de vista, está desapareciendo poco a poco el fantasma de la dicotomía mente-cuerpo o la diferenciación entre lo que tiene y lo que no tiene un sustrato biológico en los procesos que median nuestras percepciones, sentimientos y pensamientos, en definitiva, en lo que somos.

Es de vital importancia que los científicos sepamos transmitir los nuevos descubrimientos científicos también a este respecto. No se trata de adoctrinar bajo el prisma de la ciencia, sino de poner la información de que disponemos al servicio de la sociedad y del libre pensamiento. Después, cada uno creerá lo que considere oportuno, pero habrá llegado a su conclusión de manera informada, y no por tradición, costumbre o seguidismo. De la misma forma que el concepto de átomo revolucionó nuestra percepción del mundo y el universo, las neurociencias tienen el potencial para liderar un nuevo cambio de percepción, en esta ocasión, la percepción de nosotros mismos y por tanto, de nuestras sociedades.

[1] Santiago Canals, Michael Beyerlin, Hellmut Berkle, Nikos K. Logothetis. Functional MRI evidence for LPT-induced neural network reorganization. Current biology