Charles Scott Sherrington fue una figura titánica en la historia de la neurociencia, cuyas observaciones y experimentos transformaron radicalmente nuestra comprensión del sistema nervioso. A principios del siglo XX, cuando las ideas sobre cómo se conectaban y comunicaban las células nerviosas aún estaban en debate, Sherrington proporcionó la evidencia crucial que sentaría las bases de la neurofisiología moderna.
Su trabajo se centró principalmente en el estudio de los reflejos en animales, particularmente gatos y perros. Utilizando técnicas innovadoras para la época, Sherrington pudo aislar y estudiar circuitos neuronales específicos, desentrañando cómo las neuronas interactúan entre sí para producir respuestas coordinadas. Sus observaciones no solo confirmaron la teoría de la neurona como la unidad fundamental del sistema nervioso (la doctrina neuronal), sino que también revelaron el mecanismo clave por el cual estas unidades se comunican.
El Nacimiento del Concepto de Sinapsis
Antes de Sherrington, existía una teoría prominente, la teoría reticular de Camillo Golgi, que postulaba que el sistema nervioso era una red continua (un retículo) de fibras nerviosas fusionadas. Si bien Golgi y Santiago Ramón y Cajal compartieron el Premio Nobel en 1906 por sus trabajos sobre la estructura del sistema nervioso, fue Cajal quien, utilizando las tinciones de Golgi, aportó evidencia morfológica fuerte a favor de que las neuronas eran entidades discretas. Sin embargo, la pregunta de cómo se comunicaban estas entidades discretas seguía en gran parte sin respuesta.
Sherrington abordó esta cuestión desde una perspectiva funcional, estudiando la transmisión de señales a través de los reflejos. Observó que la velocidad de conducción de una señal a través de un arco reflejo era más lenta de lo que se esperaría si la conducción fuera simplemente a lo largo de una fibra nerviosa continua. Esta demora sugería que había un punto de discontinuidad, un espacio donde la señal se transmitía de una neurona a otra, pero con cierta resistencia o retraso.
Fue para describir este punto de contacto funcional entre dos neuronas que Sherrington acuñó el término sinapsis en 1906, derivándolo de la palabra griega que significa 'unión' o 'conexión'. Aunque Sherrington no pudo ver físicamente la sinapsis con los microscopios de su época (su existencia física fue confirmada más tarde con el microscopio electrónico), sus deducciones fisiológicas sobre su función y propiedades fueron asombrosamente precisas.
Propiedades de la Transmisión Sináptica Deducidas por Sherrington
A través de sus experimentos con reflejos, Sherrington dedujo varias propiedades clave de la transmisión en la sinapsis:
- Retraso Sináptico: La demora en la transmisión a través del arco reflejo, indicando que la transmisión a través de la sinapsis no era instantánea.
- Sumación Espacial y Temporal: Observó que múltiples estímulos débiles, si ocurrían cerca en el espacio (en diferentes sinapsis en la misma neurona postsináptica) o en el tiempo (estímulos repetidos rápidamente en la misma sinapsis), podían sumarse para alcanzar el umbral necesario y provocar una respuesta. Esto demostró que la sinapsis no solo transmite, sino que integra información.
- Inhibición: Descubrió que algunas sinapsis tenían un efecto opuesto, no excitando sino inhibiendo la actividad de la neurona postsináptica. Este concepto de inhibición activa fue revolucionario y fundamental para entender la coordinación muscular y el control neural.
- Plasticidad: Sus estudios sobre la fatiga sináptica (la disminución de la respuesta con estimulación repetida) sugirieron que las sinapsis podían cambiar sus propiedades con la actividad, un precursor de la idea moderna de plasticidad sináptica.
Los Reflejos como Ventana al Sistema Nervioso
Sherrington consideraba los reflejos como las unidades funcionales básicas del sistema nervioso. Al estudiar los arcos reflejos, pudo analizar la interacción de grupos de neuronas de una manera relativamente simple y controlada. Sus investigaciones detalladas de reflejos como el reflejo de estiramiento (reflejo rotuliano, por ejemplo) y el reflejo de retirada le permitieron mapear las vías neuronales y entender cómo las señales sensoriales se convierten en respuestas motoras.
Uno de sus descubrimientos más famosos en este contexto fue el de la inervación recíproca. Observó que cuando un músculo (agonista) se contrae durante un reflejo, el músculo opuesto (antagonista) se relaja simultáneamente. Esto ocurre porque la neurona sensorial que estimula la contracción del agonista también activa una interneurona inhibitoria en la médula espinal, que a su vez inhibe la neurona motora que inerva el músculo antagonista. Este mecanismo es esencial para el movimiento coordinado y demuestra la importancia de la inhibición sináptica.
La Neurona como Unidad Integradora
El trabajo de Sherrington elevó la neurona de ser simplemente una célula transmisora de señales a ser una unidad compleja que integra múltiples entradas. Cada neurona recibe señales excitatorias e inhibitorias de cientos o miles de otras neuronas a través de sus sinapsis. La decisión de si una neurona dispara un potencial de acción (es decir, transmite una señal) depende de la suma neta de todas estas influencias sinápticas en un momento dado.
Esta visión de la neurona como un centro de toma de decisiones a pequeña escala, integrando información a través de la sumación y la interacción de la excitación y la inhibición, es una de las contribuciones más duraderas de Sherrington y es central para toda la neurociencia moderna.
Legado y Reconocimiento
Las observaciones y deducciones de Sherrington sentaron las bases de la neurofisiología. Su libro fundamental, 'The Integrative Action of the Nervous System' (1906), recopiló gran parte de su trabajo y sigue siendo un texto clásico. Por sus descubrimientos sobre las funciones de las neuronas, Charles Sherrington fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1932, compartido con Edgar Douglas Adrian, quien estudió la actividad eléctrica de las neuronas.
Aunque Sherrington trabajó antes de la era de las técnicas de imagen cerebral avanzadas y la biología molecular moderna, su aguda observación experimental y su brillante capacidad de deducción le permitieron desentrañar principios fundamentales del funcionamiento neuronal que siguen siendo válidos hoy en día. Su concepto de la sinapsis y su visión del sistema nervioso como un sistema integrado de neuronas interconectadas continúan siendo pilares de la neurociencia.
Tabla Comparativa: Teoría Reticular vs. Doctrina Neuronal (Sherrington)
| Característica | Teoría Reticular (Golgi) | Doctrina Neuronal (Sherrington/Cajal) |
|---|---|---|
| Unidad Básica | Red continua, fusionada. | Neuronas discretas, separadas. |
| Comunicación | Flujo continuo a través de la red. | Transmisión en puntos de contacto funcionales (sinapsis). |
| Discontinuidad | No existe. | Existe un espacio (hendidura sináptica). |
| Integración | Implícita en la red. | Ocurre en la neurona postsináptica (sumación, inhibición). |
Preguntas Frecuentes sobre Sherrington y la Neurona
¿Qué descubrió principalmente Charles Sherrington?
Sherrington hizo descubrimientos fundamentales sobre cómo las neuronas se comunican entre sí y cómo el sistema nervioso integra la información. Acuñó el término "sinapsis" para describir el punto de contacto funcional entre neuronas y demostró conceptos como la sumación, la inhibición y la inervación recíproca a través del estudio de los reflejos.
¿Qué es la sinapsis según Sherrington?
Sherrington definió la sinapsis como la región de contacto funcional entre dos neuronas donde la excitación o la inhibición se transmite de una a otra. Dujo su existencia y propiedades clave basándose en el retraso y las características de la transmisión de señales en los arcos reflejos.
¿Por qué es importante el trabajo de Sherrington?
El trabajo de Sherrington fue crucial para establecer la doctrina neuronal como el modelo dominante del sistema nervioso y proporcionó el primer marco conceptual para entender la comunicación neuronal a nivel de la sinapsis. Sus principios de integración neuronal, excitación e inhibición son fundamentales para toda la neurociencia moderna y la comprensión del comportamiento.
¿Estudió Sherrington solo la sinapsis?
Aunque la sinapsis fue un concepto central que dedujo, su trabajo abarcó el estudio completo de los reflejos y la acción integradora del sistema nervioso, analizando cómo grupos de neuronas trabajan juntas para producir respuestas coordinadas y complejas.
El legado de Sherrington perdura como el de un pionero que, con ingenio y rigor experimental, desveló los secretos de la comunicación neuronal, ofreciéndonos una visión esencial de cómo nuestro cerebro y sistema nervioso funcionan.
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