Després d’un període centrat en altres projectes (i treballant en noves idees), tornem a la càrrega amb la sèrie de posts sobre els orígens i la història de la neurociència. Fins ara hem parlat sobre trepanacions a l’era precolombina i sobre els primers casos clínics relacionats amb el cervell documentats a l’antic egipte. També hem vist les primeres teories postulades pels filòsofs grecs i com es van seguir desenvolupant fins arribar a la doctrina de les cambres que es mantingué al llarg de l’Edat Mitjana. Finalment, en l’últim capítol vam veure com l’arribada del Renaixement i les importants contribucions de Leonardo da Vinci i Andreas Vesalius van permetre establir les bases de l’anatomia, fisiologia i patologia modernes. En el present article veurem els avenços que es van produir durant el segle XVII, de la mà de Descartes, Borelli i Swammerdam.

René Descartes (1596-1650) va ser un dels filòsofs més influents del període post-Renaixement i una de les figures clau de la revolució científica. A part del seu cèlebre “Cogito ergo sum” i de desenvolupar el sistema de coordenades cartesianes, Descartes es va dedicar també a intentar comprendre el funcionament dels nervis. En aquest sentit, Descartes defensava que les parts visibles del cervell no tenien res a veure amb la seva manera de funcionar. No obstant, les seves idees estaven basades en l’acceptació de la presència d’un spiritus animalis que circulava per les cavitats cerebrals i pels nervis suposadament buits.

Les idees de Descartes s’han d’analitzar dins d’un context mecanicista i dualista: en les seves obres suggeria que el cos funcionava com una màquina de propietats materials, mentre que la ment o ànima era no material i no subjecta a les lleis de la naturalesa. Pel que fa a l’estudi del sistema nerviós, Descartes concebia l’spiritus animalis com un subtil buf de vent que corria a través dels canalicles nerviosos. El francès va teoritzar que dins de cada canalicle nerviós hi havia uns filaments molt prims que feien funcionar petites vàlvules que controlaven el flux de l’spiritus animalis, probablement de manera semblant a les màquines de la seva època. Així doncs, les corrents d’spiritus animalis provindrien dels nervis sensitius i anirien a parar als ventricles, on arribarien a la glàndula pineal. La glàndula pineal era per Descartes l’òrgan central del cervell, on confluïen el cos de naturalesa mecànica (res extensa) i l’ànima immaterial i perenne (res cogitans). Un cop arribats a aquest punt, els impulsos volitius de l’ànima originarien una corrent d’spiritus animalis als ventricles i la glàndula pineal que viatjaria a través dels canalicles dels nervis motors fins als músculs, fent que es contraguessin i generessin moviment. Un exemple d’aquest funcionament seria l’explicació del reflex d’apartar el peu (o la mà) del foc quan ens cremem (Figura 1): la calor del foc provocaria un moviment de la pell, estirant els prims filaments que obririen les vàlvules per deixar passar l’spiritus animalis fins els ventricles cerebrals, on es convertiria en sensació i provocaria una resposta, que aniria a través dels canalicles fins els músculs, on l’spiritus animalis faria que apartéssim l’extremitat del foc.

Però aquesta descripció mecanicista del flux de l’spiritus animalis a través dels ventricles i els nervis, que semblava tan ferma i precisa, no va trigar a ser posada a prova experimentalment. Va ser el fisiòleg, físic i matemàtic italià Giovanni Borelli (1608-1679) qui es va proposar determinar si la matèria que circulava per l’interior dels nervis era d’origen volàtil, tal i com defensava Descartes, o líquid. Amb aquest objectiu va tenir la “brillant” idea d’introduir un animal viu sota l’aigua fins que morís ofegat. Immediatament després Borelli va realitzar una incisió en un múscul de l’animal mort, encara submergit sota l’aigua. Si tal com deia Descartes l’spiritus animalis era d’origen volàtil, haurien de sortir petites bombolles d’entre el múscul, ja que l’animal havia lluitat per intentar escapar-se i els músculs havien estat actius i per tant plens d’spiritus animalis just abans de que morís. Però en no veure emergir cap bombolla d’aire de la incisió al múscul, Borelli va concloure que la substància era aquosa, i no gasosa, i va passar a anomenar-lo succus nervus.

Tenint en compte els coneixements de l’època i seguint les idees de Descartes, que proposaven que l’spiritus animalis era bombejat des del cervell fins el múscul que s’havia de contraure, era just pensar que en el moment de la contracció el múscul augmentaria de volum, ja que aquest era envaït per l’spiritus animalis o succus nervus, un líquid segons els experiments de Borelli. Seguint amb el corrent experimentalista, va ser el metge holandès Jan Swammerdam (1637-1680) qui va intentar demostrar aquest raonament. El seu experiment (Figura 2) constava d’una preparació nervo-muscular en un recipient tancat en el qual hi havia a la part superior un tub fi i allargat amb una gota d’aigua suspesa al seu interior (com una espècie de termòmetre per mesurar canvis de volum). Per tal de provocar la contracció del múscul, disposava d’un fil de plata que travessava la coberta inferior del recipient i que acabava lligat al nervi, de manera que si estirava aquest fil, el múscul es contreia. Si l’spiritus animalis era realment d’origen aquós i provocava que augmentés el volum del múscul en contraure’s, la gota d’aigua s’hauria de moure. Però això és exactament el que no va passar, de tal manera que aquests resultats, juntament amb els de Borelli, posaven en dubte la teoria cartesiana, ja que semblava que l’spiritus animalis no era ni volàtil, ni líquid. No obstant, aquests experiments eren lluny de ser perfectes, i l’enigma sobre la naturalesa de la transmissió nerviosa distava de tenir una explicació satisfactòria. Tal i com veurem en la següent entrada, el problema va arribar a atraure ments de la talla de Newton i Galvani, i tot i així encara haurien de passar molts anys fins arribar als coneixements que avui en dia trobem als llibres de text.

Referències

• De la Trepanación a la Teoria de la Neurona. R. B. Illing. Cuadernos Mente y Cerebro, nº 1. Pàgs. 4-13, 2012.
• Història de la Neurociencia. C. Cavada. Sociedad Española de Neurociencia. [link]