Semblanza de Santiago Ramón y Cajal (1852-1934)
Santiago Ramón y Cajal obtuvo el Premio Nobel en Fisiología y Medicina en 1906, y en 1907 fue nombrado Presidente de la Junta para Ampliación de Estudios e Investigaciones Biológicas (JAE, 1907-1939), perteneciente al Ministerio de Instrucción Pública y Bellas Artes.
Como presidente de la JAE (1907-1932), Cajal dirigió el mayor proyecto científico de regeneración y modernización llevado a cabo en España a principios del siglo XX. Durante su larga presidencia, alentó cambios estructurales en el sistema educativo español, siendo la JAE el germen del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
En 1902, fue nombrado director del "Laboratorio de Investigaciones Biológicas", un centro de investigación fundado por orden de Su Majestad el Rey Alfonso XIII con motivo de la concesión en 1900 del Premio Moscú a Santiago Ramón y Cajal. Este laboratorio nacional dio origen al Instituto Cajal en 1922, que luego se incorporó al CSIC el 24 de noviembre de 1939.
Santiago Ramón y Cajal es a menudo nombrado " padre de la neurociencia moderna" por sus estudios sobresalientes sobre la anatomía microscópica del sistema nervioso, sus observaciones sobre la degeneración y regeneración del sistema nervioso y por sus teorías sobre la función, el desarrollo y la plasticidad de prácticamente todo el sistema nervioso. Por primera vez, Cajal situó a España en la vanguardia de la ciencia internacional. Después de sus casi cincuenta años de trabajo (1887-1934) sus investigaciones siguen cautivando y estimulando a los neurocientíficos modernos de todo el mundo.
Figuras 1 y 2 Autorretratos, tomados por Cajal en su laboratorio en Valencia (España) cuando tenía poco más de treinta años, c. 1885-1887
En 1888 el joven investigador español (Figuras 1, 2), descubrió que el sistema nervioso, incluido el cerebro, está compuesto de entidades individuales, más tarde denominadas neuronas. Sus hallazgos refutaron la popular "teoría reticular", que imperaba hasta entonces y que consideraba al sistema nervioso como una red continua de fibras.
Figura 3.- Dibujo de Cajal que explica las diferencias entre la doctrina neuronal y la reticular: “Esquema que compara el concepto de Golgi con respecto a las conexiones sensorimotoras de la médula espinal (I) con los resultados de “mis” investigaciones (II). A, raíces anteriores; B, raíces posteriores; a, colateral de una raíz motora; b, células de prolongaciones cortas que, según Golgi, intervendrían en la formación de la red; c, red intersticial difusa; d, largas colaterales axónicas en contacto con las células motoras; e, colaterales cortas". Esta figura se publicó en la publicación de Cajal “Recuerdos de mi vida-Historia de mi labor científica”. Dibujo original de Santiago Ramón y Cajal, tinta china negra sobre papel, alrededor de 1923
Cajal estudió cada fase de la vida de las neuronas. En los embriones, observó una estructura dinámica en la punta de los axones en desarrollo (que denominó cono de crecimiento), que según su hipótesis podría estar guiada hacia núcleos específicos del cerebro por sustancias químicas (neurotropismo) (Figura 4).
Figura 4.- Conos de crecimiento observados en una preparación histológica de Cajal de la médula espinal de un embrión de pollo de 5 días. El preparado histológico se conserva en el Instituto Cajal (Legado Cajal). El panel A de la imagen muestra el aspecto de un preparado histológico original de Cajal impregnado por el método de Golgi. Observe la etiqueta escrita a mano por Cajal que dice: "† comisurales completas conos bbb"; "b" significa "bien", "Pollo 5 días 2 comisurales buenas". El Panel B, ilustra los detalles del recuadro en B. El panel C, muestra un aumento de mayor potencia del área cuadrada en B. Observe en D una serie de conos de crecimiento (1 y 2). Los paneles E y F muestran detalles de los conos de crecimiento que se muestran en D. Obsérvese la excelente conservación de la muestra
Dedujo que, debido a los espacios entre ellas, las neuronas deben comunicarse no por continuidad sino por contacto, (término más tarde acuñado “sinapsis”) (figura 5).
Figura 5.- Vista parcial de una motoneurona con su axón (a) y dendritas (b). Cajal representa botones terminales sinápticos sobre las dendritas(c). Dibujo original de Santiago Ramón y Cajal, tinta china negra sobre papel, alrededor de 1909
A partir de imágenes estáticas, Cajal pudo determinar el flujo general de actividad nerviosa (la llamada doctrina de la polarización dinámica) (Figura 6).
Figura 6.- Dibujo esquemático de vías motoras y sensitivas. Dibujo original de Santiago Ramón y Cajal, tinta china negra sobre papel, alrededor de 1899
Cajal también identificó que hay protuberancias en los tallos de las dendritas (que llamó “espinas dendríticas”), que sus contemporáneos descartaron como artefactos pero que él reconoció como sitios de contacto reales con capacidad funcional (Figura 7).
Figura 7.- Espinas dendríticas detectadas en una preparación histológica de Cajal del bulbo olfativo de conejo, que se conserva en el Instituto Cajal (Legado Cajal). El panel A, muestra el aspecto de la preparación histológica de Cajal impregnada por el método de Golgi / Marchi. Obsérvese las etiquetas escritas a mano por Cajal: lado izquierdo, que indica la especie animal “Conejo 1 mes”, y en el lado derecho el procedimiento de tinción “Marchi Golgi ”. Los paneles B y C ilustran los detalles de una sección en A (área circunscrita en el cuadrado). El panel D, representa una neurona con sus componentes: s, soma; d, dendrita y a, axón. El panel E representa una imagen de mayor resolución de la dendrita en marcada en D. Obsérvese en el panel E numerosas espinas dendríticas (flecha e) a lo largo de la misma dendrita que se muestra en D. También obsérvese la excelente conservación de la muestra. Las espinas dendríticas fueron dibujadas con precisión por Cajal. Panel F, dibujo científico de Santiago Ramón y Cajal, en el que se representan los distintos tipos de espinas dendríticas presentes neuronas piramidales cerebrales. Dibujo original de Santiago Ramón y Cajal, tinta china negra sobre papel, alrededor de 1899
En la década de 1890, Cajal fue uno de los primeros científicos en interpretar la capacidad de las neuronas para adaptar su morfología (plasticidad) a las necesidades funcionales (Figura 8). Él, muy probablemente pudo haber sido responsable de popularizar el término “plasticidad”. En este sentido, dijo Cajal, "el hombre puede convertirse en el escultor de su propio cerebro".
Figura 8.- Hace casi 100 años, Ramón y Cajal utilizó el término "regeneración abortiva" para describir el intento de re-crecimiento de neuronas lesionadas en un modelo de lesión del nervio ciático en gatos jóvenes y conejos sacrificados pocos días después de la lesión por ligadura. Los resultados sobre la regeneración y la degeneración del sistema nervioso fueron ilustrados con precisión por Cajal. Como ejemplo, este panel representa una semi-ligadura del nervio ciático en un conejo sacrificado ocho días después de la operación. La sección total del nervio, cerca de la ligadura se muestra para comparar la capacidad de rebrote de las dos porciones. A, muñón periférico del nervio ligado. B, muñón central del fascículo no ligado. C, E, cicatrices. d, polo central del nervio. L, ligadura. D, F, polos degenerados del nervio. Dibujo original de Santiago Ramón y Cajal, tinta china negra sobre papel, alrededor de 1899
La obra maestra de Cajal, “Histología del sistema nervioso del hombre y los vertebrados”, todavía se cita cientos de veces cada año. Sus trabajos sobre la degeneración y regeneración del sistema nervioso y la estructura de la retina se consideran igualmente clásicos. Durante su carrera, Cajal publicó más de trescientos artículos, no todos ellos neurocientíficos. Es un hecho poco conocido que descubrió la vacuna contra el cólera. También contribuyó significativamente al estudio del cáncer. Además, Cajal fue un pionero de la fotografía en color (publicó la obra: La fotografía de los colores). Publicó relatos breves de ficción (Cuentos de vacaciones), una colección de sabidurías mundanas (Charlas de café), un recuento de las experiencias de la vejez extrema (El mundo visto a los ochenta años), una guía científica (Consejos para un joven investigador) y una inolvidable autobiografía (Recuerdos de mi vida). Cuando Cajal ganó el Premio Nobel en 1906, se convirtió en un héroe nacional. A día de hoy, hay una calle que lleva su nombre en prácticamente todas las ciudades españolas.
Importancia del “Legado Cajal” del CSIC
La mayor parte del patrimonio científico y personal de Cajal se encuentra depositado en la sede del Instituto Cajal del CSIC, en la Avda. Doctor Arce de Madrid. En conjunto, este patrimonio se denomina "Legado Cajal", del cual sólo unos pocos objetos forman parte de una exposición permanente en la biblioteca del Instituto, donde se recrea el lugar de trabajo de Cajal.
El “Legado Cajal”, inventariado en 2008, consta de 28.222 bienes, que podemos agrupar de la siguiente forma:
- Archivo fotográfico (2.773 bienes)
- Balanzas de precisión (2)
- Cámaras fotográficas (5)
- Correspondencia (2.584)
- Cerámica (2)
- Colorantes, Reactivos y Soluciones (387)
- Cuadernos (11)
- Dibujos científicos (1.976) pertenecientes a Cajal (1800) y a diversos miembros de su escuela.
- Dibujos artísticos (2)
- Diplomas y certificados (109)
- Esculturas (6)
- Fonógrafos (1)
- Libros, periódicos y revistas (7.000)
- Manuscritos (1.952)
- Encendedores de gas (3)
- Medallas, condecoraciones y premios (25), entre las que se incluyen la medalla de oro de Von Helmholtz, el premio Nobel y el premio Echegaray.
- Microscopios ópticos (21), cajas (5) y dispositivos de microfotografía (1)
- Microtomos (3)
- Muebles (20), entre los que se encuentran la mesa y silla de trabajo, armarios de preparaciones de productos químicos y vitrinas
- Maquinillas de afeitar rectas (9)
- Objetos personales (15), entre otros sus últimas gafas, billetera, bastón, pasaporte, cédula de identificación, toga de catedrático y cámara de fotos de fuelle.
- Pinturas (10)
- Preparaciones histológicas (17.150, de las cuales 3.000 son originales de Cajal)
- Proyectores (4)
- Telescopio (1) que Cajal utilizaba en sus investigaciones.
- Textiles
Valor de los dibujos como medio de ilustración de las observaciones microscópicas
En la época de Cajal, los científicos generalmente utilizaban el dibujo como medio para ilustrar sus observaciones microscópicas. Por lo tanto, aceptar los hallazgos publicados fue a menudo un acto de fe. Los dibujos histológicos revolucionarios de Cajal fueron considerados inicialmente por algunos investigadores como interpretaciones artísticas en lugar de copias precisas de sus preparados histológicos. Pero los dibujos de Cajal son sin duda piezas de realidad, copias confiables de preparaciones histológicas que muestran la micro-organización del sistema nervioso: la delicada estructura de las células nerviosas y sus conexiones. Si bien sus contribuciones a los conceptos actuales de la función cerebral y la organización son famosos, sus dibujos cuidadosamente ejecutados, que muestran una rara mezcla de habilidad artística y conocimiento científico, son mucho menos conocidos por el público en general. Cientos de sus dibujos descansan en el legado de Cajal. Los dibujos histológicos de Cajal no solo son valiosos por su belleza, sino también porque expresan conceptos universales por lo que todavía se utilizan con fines educativos y de capacitación.
Visita virtual del LEGADO CAJAL: http://www.cajal.csic.es/legado.html