El canto de las neuronas. Música y neurología

Durante el Encuentro Inteligencia Artificial y porvenir de la especie humana, realizado los días 21 al 23 de julio en la Universidad Internacionlal de Verano Menendez Pelayo [UIMP] de Santander, el neurocientífico Javier DeFelipe Oroquieta presentó una nueva herramienta neuroinformática, diseñada por el equipo del proyecto Cajal Blue Brain que él dirige, para viajar al centro del cerebro humano: la música de las espinas dendríticas o partitura neuronal.

Ciencia y música se unen para realizar un emocionante viaje al interior del cerebro y descubrir sus misterios

Las neuronas más típicas y abundantes de la corteza cerebral son unas bellas células de formas delicadas y elegantes, las células piramidales, a las que Santiago Ramón y Cajal llamó las "misteriosas mariposas del alma". Estas neuronas están constituidas por un cuerpo celular (soma) del que surgen varias prolongaciones de las cuales solamente una de ellas es el axón, siendo el resto dendritas. Estas dendritas poseen, a su vez, unas pequeñas protrusiones que recuerdan a las espinas de los rosales; de ahí que estas tomen el nombre de espinas dendríticas. Las espinas dendríticas son muy importantes, pues se consideran estructuras básicas en los procesos de plasticidad, aprendizaje y memoria; de ahí que se estudie su distribución y morfología. El estudio se ha llevado a cabo con enfermos de Alzheimer y en cerebros de personas sanas.

La partitura neuronal es una herramienta informática consistente en utilizar notas musicales. ¿Cómo se concibe este tipo tan especial de partitura? Primeramente, se realiza un análisis morfológico detallado de las espinas y de su distribución espacial. A cada rasgo morfológico y posición espacial de las espinas dendríticas pertenencientes a una célula piramidal, se le asigna una nota musical, basándose en los atributos que definen cómo perciben los humanos los sonidos musicales: timbre, tono, amplitud y duración. Una secuencia de espinas da lugar a una frase musical que es representada en un pentagrama. Cada dendrita tiene un sonido diferente.

Una audición de dendritas pertenecientes a diferentes zonas del cerebro o a diferentes pacientes demuestra que producen una secuencia de notas distinta. Por lo tanto, la partitura neuronal es una herramienta muy efectiva para estudiar aquello que no puede ser detectado visualmente y que ahora puede ser oído. Es un apasionante viaje al interior del cerebro, el órgano del alma.

Actualmente el estudio del cerebro es abordado desde muchas disciplinas. Médicos, informáticos, músicos... ¡Santiago Ramón y Cajal estaría emocionado si escuchase la música de las espinas que descubrió y bautizó hace 126 años! [ver y escuchar una partitura neuronal]

También el siguiente enlace, perteneciente al Cajal Blue Brain Project, muestra dos audiciones: la música de una espina dendrítica correspondiente a un cerebro de un hombre de 85 años y la música de un cerebro de un hombre de 40 años [escuchar enlace]

El primer misterio del cerebro que aprendí fue el significado del silencio en una partitura de una espina dendrítica. El silencio es lo más temido. “No hay sinapsis”, afirma el neurólogo DeFelipe, no sin cierto tono de tristeza, pues el estudio se había realizado en cerebros enfermos de Alzheimer.

Pero la investigación de Javier DeFelipe no se detiene solamente en el estudio del funcionamiento y patologías cerebrales sino que va más allá, pues en noviembre estará publicado su libro El jardín de la neurología: reflexiones sobre lo bello, el arte y el cerebro. Esta obra abordará el origen de la inteligencia, la cultura y el sentido de la estética.

Además, aproximadamente por las mismas fechas, el Centro Superior de Investigaciones Científicas presentará esta herramienta neuroinformática de la mano del Cuarteto Almus, que interpretará un concierto, resultado de una selección de dentritas pertenecientes a personas de diferentes edades y distintas fases de la enfermedad de Alzheimer. En otoño, pues, será posible escuchar la música del cerebro.

La música incrementa exponencialmente las posibilidades de conocimiento del cerebro. Pero no hay que olvidar también una famosa frase de Santiago Ramón y Cajal, plasmada en su obra Recuerdos de mi vida. Historia de mi labor científica, que reza lo siguiente: “todo hombre puede ser escultor de su propio cerebro”.