Por Carl Zimmer
Publicado en el New York Times el 28 de diciembre del 2015
Traducido por: Ana Toral
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| Imagen: Tim Robinson |
A lo largo del día, un reloj hace tic tac dentro de nuestros
cuerpos. Nos despierta por la mañana y nos hace dormir por la noche. Sube y
baja la temperatura de nuestro cuerpo en el momento adecuado, y regula la
producción de insulina y otras hormonas.
El reloj circadiano del cuerpo, incluso, influye en nuestros
pensamientos y sentimientos. Los psicólogos han medido algunos de sus efectos
sobre el cerebro humano realizando pruebas cognitivas en diferentes momentos
del día. Y encontraron que, tarde por la mañana resultaba ser el mejor
momento para intentar hacer tareas como el cálculo mental que requiere que mantengamos
varias piezas de información en la mente al mismo tiempo. Por la tarde es el
momento de intentar tareas más simples, como la búsqueda de una palabra en
particular en una página de crucigramas.
Otra pista sobre el reloj que funciona en nuestro cerebro
viene de gente con enfermedades tales como la depresión y el trastorno
bipolar. Las personas con estos trastornos a menudo tienen problemas para
dormir por la noche, o se sienten mareadas durante el día. Algunas personas con
demencia experimentan “malestar crepuscular” mostrándose confundidas o agresivas
al final del día.
"Los ciclos de sueño y de actividad son una parte muy
importante de las enfermedades psiquiátricas", según Huda Akil, una
neurocientífica de la Universidad de Michigan.
Sin embargo, los neurocientíficos han tenido dificultades
para entender exactamente cómo el reloj circadiano afecta a nuestra mente.
Después de todo, los investigadores no pueden simplemente abrir el cráneo de un
sujeto y comprobar como las células de su cerebro se van modificando a lo largo
de cada día.
Hace algunos años, a la Dra. Akil y sus colegas se les
ocurrió una idea que sí que era factible.
La Universidad de California, Irvine, almacena los cerebros
donados a la ciencia. Algunos de sus antiguos propietarios murieron en la
mañana, algunos en la tarde y otros por la noche. La Dra. Akil y sus colegas se preguntaron si habría
diferencias en los cerebros dependiendo de la hora del día en que los donantes
habían muerto.
"Tal vez sea una ingenuidad, pero nadie había pensado
en ello," dijo la Dra. Akil.
Ella y sus colegas seleccionaron cerebros de 55 personas
sanas que murieron de forma repentina, por
ejemplo en accidentes automovilísticos. De cada cerebro, los investigadores seleccionaron
los tejidos de las regiones importantes para el aprendizaje, la memoria y las
emociones.
Las células cerebrales de cada persona en el momento de su
muerte estaban en medio de la producción de proteínas a partir de ciertos
genes. Debido a que los cerebros se habían conservado bien, los científicos
todavía podían medir la actividad de los genes en el momento de la muerte.
La mayoría de los genes que examinaron no mostraron ningún
patrón regular de la actividad en el transcurso del día. Pero encontraron que
más de 1.000 genes sí que seguían un ciclo diario. Las personas que murieron en
el mismo momento del día mostraban esos mismos genes en los mismos niveles de
actividad.
Los patrones eran tan consistentes que los genes podrían
actuar como una marca de tiempo. "Podríamos preguntar:" ¿A qué hora murió esta
persona? "; "Y podríamos conocer el momento exacto de la muerte con
una variación de menos de una hora a partir de este patrón”.
Ella y sus colegas realizaron luego el mismo análisis en los
cerebros de 34 personas que habían tenido depresión aguda antes de morir. Pero
se encontraron con que la marca de tiempo estaba muy alejada de la esperada. "Parecía como si estuvieran en otro horario, tal vez en
el de Japón o en el de Alemania", dijo la Dra. Akil.
La Dra. Akil y sus colegas publicaron sus resultados en 2013, inspirando a los investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad
de Pittsburgh para tratar de replicarlos.
"Era algo que no pensábamos que pudiéramos hacer
antes", dijo la neurocientífica
Colleen R. McClung. La Dra. McClung y sus colegas realizaron una versión más
grande del estudio, examinado 146 cerebros recogidos por el programa de
donantes de la universidad. Los investigadores publicaron sus resultados esta semana en The Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Y he aquí, que obtuvimos muy buenos ritmos," dijo
la Dra. McClung. "Realmente parece una instantánea de dónde se encontraba el
cerebro en ese momento de la muerte."
La Dra. Akil está agradecida de que otro equipo de investigadores hiciera
el esfuerzo para respaldar sus conclusiones. "Hay una gran cantidad de
solapamiento, lo que te hace creer que algo está pasando de verdad aquí",
dijo.
Pero la Dra. McClung y sus colegas también hicieron algo que
nadie había hecho. Los investigadores compararon los patrones de expresión
génica en los cerebros de personas jóvenes y viejas, y encontraron diferencias
intrigantes.
Los científicos esperaban encontrar pistas sobre por qué los
ciclos circadianos de las personas cambian a medida que envejecen. "A
medida que las personas envejecen, sus ritmos tienden a deteriorarse y
desplazarse hacia adelante" según comentó la Dra. McClung.
Se encontró que algunos de los genes que eran muy activos en
los ciclos diarios de las personas jóvenes se silenciaban en personas mayores
de 60. Es posible que algunos adultos mayores dejen de producir proteínas en
sus cerebros que son necesarias para mantener los ritmos circadianos.
Para su sorpresa, sin embargo, los investigadores también
descubrieron algunos genes que se activaban en ciclos diarios sólo en la vejez.
"Parece que el cerebro podría estar tratando de compensar mediante la
activación de un reloj adicional," dijo la Dra. McClung.
La Dra. Akil especuló que la capacidad del cerebro para
improvisar un reloj alternativo en personas mayores, podría protegerlas de enfermedades
neurodegenerativas. "Puede significar la diferencia entre el deterioro o
no", dijo.
Podría ser posible, quizá más adelante, activar nuestros segundos relojes como una manera de
tratar una variedad de trastornos relacionados con el ritmo circadiano. La Dra. Akil dijo que si encontráramos los genes
correlacionados con el ritmo circadiano en humanos, ello permitiría a los
científicos que experimentan con animales el averiguar cual es su función.
En lugar de estar sentada en el laboratorio imaginando que genes
podrían ser importantes, estamos inspirándonos en el cerebro humano y
preguntándonos “Que es lo que estas tratando de decirnos?”.
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