Solicitud para un proyecto de investigación en neurociencia

Dada la reciente política del Ministerio en materia de convocatorias de financiación de proyectos de investigación - especialmente en lo tocante a los requerimientos, criterios de evaluación y aprobación de solicitudes - nuestro grupo ha decidido en esta ocasión alejarse de los cauces formales habituales y realizar la solicitud de la presente convocatoria de manera independiente del modelo oficial. En concreto, hemos decidido explicar, en un lenguaje lo más común posible, el objeto de estudio de nuestra línea de investigación, con la esperanza de que su relevancia e interés hablen por sí mismos sin necesidad de entrar en detalles científico-técnicos complejos ni de adjuntar las ingentes cantidades de documentación e informaciones complementarias que se suelen exigir en estos casos. A tal fin, hemos escogido un ejemplo de neurociencia básica consistente en la reacción de los músculos de las extremidades superiores ante un estímulo externo. Esperamos que el ejemplo sea lo bastante sencillo, si bien hemos tenido que dar por sentados una serie de conocimientos básicos por parte del evaluador y/o personal burocrático encargado de evaluar esta solicitud; por ejemplo, asumimos que el lector no sólo tiene cerebro sino que sabe, aunque sea vagamente, cómo funciona un cerebro y para qué se requiere.

Aclarados estos puntos, comenzamos con la explicación.

Toda orden cerebral transmitida al resto del cuerpo se basa en una transferencia de sustancias químicas que viajan desde una célula nerviosa hasta otra adyacente. Esta transmisión de lo que se conoce como “impulso nervioso” desencadena en la célula receptora una respuesta química que termina con la liberación, a su vez, de nuevas sustancias. Por esta razón se denomina a dichas sustancias “neurotransmisores”. Se produce así una reacción en cadena que comienza con el estímulo externo que detectan las células que forman los órganos de los sentidos, y se reproduce de célula en célula, viajando hasta el cerebro donde a su vez diferentes grupos de células especializadas ven alterada su propia química interna: esto hace que la reacción en cadena prosiga, y siga viajando. ¿Cuándo termina su viaje esta señal? Hay muchas posibilidades. En el presente ejemplo, asumiremos que el estímulo inicial (la lectura por parte del sujeto del BOE donde se publican las convocatorias para proyectos de investigación) ha desencadenado en el cerebro una reacción que terminará por alcanzar a determinado órgano motor. Las células nerviosas se extienden desde el cerebro hasta la médula espinal, desde donde largas ramificaciones de estas mismas células llegan hasta tocar todos los órganos motores que deban responder a los estímulos. El conjunto de estas ramificaciones neuronales en forma de fibras es lo que vulgarmente conocemos como “nervios”: en nuestro ejemplo, el nervio que conecta con los músculos motores es, por lo tanto, un manojo de porciones de células nerviosas en las que la reacción en cadena ha producido una serie de cambios. En particular, la consecuencia final es que en la parte más extrema de la extensión más fina de algunas de estas células se libera al exterior un neurotransmisor concreto, una sustancia llamada acetilcolina, molécula de apenas unos cuantos átomos. Esta acetilcolina liberada entra en contacto con su destino final: la fibra muscular (Figura 1).

Figura 1. Detalle de la unión neuromuscular y del papel de la acetilcolina. La célula nerviosa y la muscular no llegan a tocarse, sino que se intercambian sustancias a través de una hendidura sináptica que, como habrá adivinado el lector, es el lugar donde se produce la sinapsis (imagen)

Debemos hacer aquí un inciso para explicar que la estructura del músculo (ver Figuras 2 y 3), que cualquiera que haya comido un filete reconocerá como una masa fibrosa, y es en realidad justamente eso: las células que forman el músculo se llaman fibras musculares, son grandes y alargadas, y tienen características físicas y químicas que las hacen resistentes pero al mismo tiempo elásticas. El apretado empaquetamiento de estas células en forma de fibras hace que puedan comunicarse químicamente entre ellas, de manera parecida a como lo hacen las neuronas. Cuando la acetilcolina entra en contacto con la superficie de estas fibras, se topa con unas compuertas especializadas en reconocerla y acoplarla. Este acople hace que se abran compuertas en toda la superficie de la fibra, a través de las cuales entra un flujo de sodio. Sí, un simple átomo, el mismo que junto con un átomo de cloro da lugar a la sal común con la que aderezamos la comida. En la transmisión nerviosa, los átomos como el cloro o el sodio provocan señales químicas cruciales para muchísimas funciones celulares; aconsejamos al lector que la próxima vez que se eche sal en la ensalada, piense que está regenerando el potencial nervioso de todo su organismo; esto hará la experiencia mucho más épica. Siguiendo con nuestro caso, la entrada masiva de sodio en la célula muscular provocará una serie de cambios químicos que, en última instancia, hará que las proteínas elásticas de su interior sufran un cambio en su estructura, como resultado del cual se pinzarán de golpe: la fibra se está contrayendo.

Figura 2. Aunque parezca una máquina de picar carne como la que usan en la carnicería del pueblo, se trata de un músculo seccionado donde se muestran las fibras musculares que lo forman (imagen)

Figura 3. Detalle de las fibras musculares. Recordemos que cada fibra es una célula: a su vez, cada célula está rellena de proteínas elásticas y fibrosas, actina y miosina, que forman las miofibrillas. Las prolongaciones de las neuronas motoras contactan con el exterior de las fibras. Asumimos que el lector conoce la lengua inglesa en que se redactan la mayoría de proyectos de investigación en el mundo; en caso contrario, confiamos en que sepa hacer uso de la poderosa herramienta conocida como internet (imagen)

De modo equiparable a lo descrito para la acetilcolina, otras sustancias químicas disparadas por estímulos similares producen reacciones opuestas, dando lugar a una relajación de los músculos. Las neuronas a su vez se intercambian multitud de sustancias, algunas de las cuales estimulan la producción de señales, mientras otros las atenúan. Mediante un intrincado vaivén de neurotransmisores que cabalgan a través de miles y miles de neuronas interconectadas entre sí y con otras partes del cuerpo, se consigue una finísima regulación de toda la musculatura corporal, tanto de los músculos que se mueven voluntariamente como los que requieren un automatismo crucial: el corazón, sin ir más lejos. 

Para terminar de ilustrar el proceso tan general que hemos descrito, podemos imaginar la reacción sufrida por el investigador principal del presente proyecto de investigación al leer las bases de la convocatoria. Tras fijarse en los plazos, los documentos requeridos y los formularios a rellenar, el número de proyectos que se van a financiar y la cuantía de dichas subvenciones, el cerebro del investigador dispara al unísono multitud de estas señales químicas. Como resultado final, los músculos de su antebrazo, dirigidos por una contracción del bíceps, se tensan y levantan la mano al mismo tiempo que cuatro de los cinco dedos se repliegan mediante una rápida contracción; el fascinante dominio del cerebro sobre las señales químicas que envía a las extremidades le permite no obstante mantener totalmente estirado el quinto dedo, dando lugar así a una posición de la mano tremendamente sofisticada cuya complejidad se ha ilustrado en la Figura 4. Cabe mencionar que al tiempo que esta figura manual cobra forma, las fibras que conforman la musculatura facial del investigador se relajan y contraen de modo igualmente refinado para crear una expresión que transforma el pensamiento abstracto y las sensaciones más viscerales en una forma de comunicación tan primitiva como elocuente. Todo ello, mediante un exclusivo balance de sustancias químicas, todas ellas producidas y reguladas por el propio cuerpo. Pensamos sinceramente que esta breve descripción es muestra suficiente de la relevancia del estudio de los mecanismos químicos, moleculares y celulares que median entre la transmisión nerviosa y los músculos, y que bastará para convencer a los evaluadores de la necesidad de seguir financiando proyectos de investigación que profundicen en dichos mecanismos.

Figura 4 

Y en caso contrario, invitamos al evaluador y a los dirigentes del Ministerio correspondiente a indagar en los procesos químicos y musculares no menos fascinantes que conforman el control de los esfínteres; estaremos encantados de clarificar cualquier duda que puedan tener al respecto, y de proporcionarles todas las hojas de sobra de la presente solicitud para experimentar con ellas.