¿Cortar y tirar?

Cuestiona el científico Emiliano Bruner, del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), en Burgos, España, quien busca determinar la función de la arteria meníngea media, desechada por los neurocirujanos cuando realizan una intervención quirúrgica cerebral. Sentar las bases para un análisis multidisciplinar en los cráneos fósiles, que ofrezca nuevos datos sobre las especies homínidas, es otro de los estudios que se desarrolla en esta institución.

Por Flor de Paz. Fotos: Cortesía del entrevistado.

El cráneo guarda en su estructura las huellas del cerebro que cobijó. Las trazas fosilizadas del encéfalo perpetúan las formas de lo perecedero, tal como el suelo conserva las pisadas de los dinosaurios o del andar bípedo de los Australopithecus de Laetoli .



Son estas, evidencias de un mundo incógnito y lejano que los científicos pugnan por decodificar en el camino de construir el conocimiento. La historia humana es una enciclopedia inconclusa, dependiente de la ciencia y la tecnología. Los métodos de imágenes digitales biomédicas bregan hoy prometedores en ese proceso de búsqueda.

Surgidos desde los años 70 del pasado siglo, alcanzaron dos décadas después resoluciones útiles para la medicina y las neurociencias; pero la posterior irrupción de los estudios moleculares desplazó a los anatómicos y morfológicos y, como resultado, la macro anatomía vascular de nuestro cerebro es todavía desconocida.

Con el esbozo de esta paradoja de la ciencia contemporánea comienza mi diálogo con el científico italiano Emiliano Bruner, Doctor en Biología animal y responsable del Grupo de Investigación en Paleoneurobiología de Homínidos, del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), en Burgos, España.

Sin preámbulos, mi interlocutor define a la Paleoneurología como “el estudio de las variaciones anatómicas del neurocráneo y de la relación funcional y de estructura cerebro-cráneo, nexo que es como una especie de red fisiológica, arquitectural, entre el encéfalo y su estructura ósea. Ambos tejidos se influyen mutuamente y uno moldea al otro”.

El sujeto muere y su cerebro se pierde –agrega Bruner–, pero queda el neurocráneo. Evoluciones, arterias, venas y, por supuesto la forma cerebral, quedan impresas en la parte interna de esta estructura ósea.

Mapa térmico digital

Sin embargo, las investigaciones sobre evolución cerebral realizadas hasta ahora apenas han trascendido el dato de la capacidad craneal como medida del desarrollo de los homínidos, “una referencia cuantitativa bastante cruda”. A la hora de repasar qué transformaciones ha sufrido el cerebro durante el proceso evolutivo, “aporta mucho más el estudio de la estructura espacial de este órgano y la observación de cómo a nivel geométrico se colocan o regulan territorialmente sus componentes. Del análisis de los moldes endocraneales pueden inferirse estos datos”.

Difícil es fundir en materiales como yeso o plástico el positivo de la cavidad craneal sin destruirla y sin dañar sus estructuras internas, pero esa dificultad fue superada con la llegada de la tomografía computarizada y de la denominada anatomía digital. “A través de ellas han podido ser reconstruidas morfologías de fósiles, e internas de todo tipo, incluida la del mondo endocraneal”.



La tomografía computarizada permite escanear los fósiles (en este caso, un cráneo de Australopithecus) obteniendo secciones densito métricas que pueden ser analizadas y manipuladas mediante los instrumentos de análisis de imagen biomédicos, y reconstruir así volúmenes y superficies internas como las endocraneales.

Otro avance ha sido esencial para el desarrollo de la paleoneurobiología: el surgimiento de la geometría multivariante. “Con esta herramienta se desarrollan modelos numéricos de las relaciones espaciales capaces de mostrar las variaciones de los rasgos del cráneo y sus correlaciones. La combinación entre esta tecnología y la tomografía computarizada (obtiene datos y reconstruye anatomías digitales) viabiliza el estudio del vínculo cráneo-cerebro en los fósiles”, precisa el científico.

Huesos craneales de humanos modernos y arcaicos, de Australopithecus y Neandertales, componen buena parte del “banco” digital de Emiliano Bruner. Y la colección crece, porque ahora, además de incrementar la representación de sapiens actuales y de fósiles ha incluido para el estudio a primates no humanos.

    Las reconstrucciones digitales proporcionan las informaciones anatómicas acerca de las estructuras endocraneales, tanto de los componentes morfológicos individuales como de su organización arquitectónica. Las relaciones geométricas y físicas entre estos componentes pueden analizarse recurriendo a modelos numéricos que consideran las correlaciones entre las partes para proporcionar interpretaciones integradas acerca de la variación espacial interna del sistema anatómico.

“Transitamos en estos momentos a la etapa de cuantificación de los datos. Posteriormente mezclaremos los análisis sobre forma (relaciones espaciales), gestión térmica y sistema vascular cerebrales para ver las posibles relaciones entre estos componentes y sus variaciones a lo largo de la evolución humana”.

Una arteria gigante
Los humanos tenemos un cerebro que consume el 20 por ciento de la energía del cuerpo y desconocemos cómo se despliega esa gestión. Pero, además, ¿cómo hemos podido desarrollar un cerebro que `quema´ y no contamos con un sistema de enfriamiento?”, cuestiona el Doctor Bruner.

Angiotomografía de la arteria meníngea media

Basándose en esta interrogante de la paleoneurobiología el científico concentra su atención en la arteria meníngea media, “un sistema vascular que se interpone entre cerebro y cráneo y que ha dejado huellas en los fósiles, aunque con una menor complejidad que en los humanos modernos”.

Poco se sabe de esta estructura anatómica. “Desconocemos cómo se desarrolla, para qué sirve y cuál es su evolución filogénetica. Es una arteria gigante, un complejo de vasos muy grande que rodea el cerebro ¡Para algo servirá!

“No obstante, los neurocirujanos la cortan y la botan cuando hacen operaciones en el cerebro, porque, según ellos, `no sirve para nada´. Pero desde la perspectiva evolutiva esto de que `no sirve en absoluto´ es un poco raro. Si se ha generado todo ese conjunto alguna función ha de tener, y lo estamos investigando”, acota el científico.

La angiotomografía, una técnica biomédica de análisis de imágenes, que a través de un medio de contraste inyectable permite localizar en humanos vivos sus conjuntos arteriales, es una de las herramientas que los investigadores del CENIEH están utilizando en la ejecución de este estudio. Así han conseguido observar las relaciones entre las arterias meníngeas (que rodean el cerebro) y las cerebrales.

Otros instrumentos que Bruner y su equipo han puesto en beneficio de su objetivo científico son los modelos térmicos de distribución del calor, tecnología capaz de mostrar esta variable en los fósiles, a partir de la modificación en la forma del cerebro a lo largo de la evolución humana entre las diferentes especies.


“Desde las dos perspectivas anteriores (la evaluación de cómo se reparte la sangre en los conjuntos arteriales internos y externos del cerebro y la distribución del calor en un cerebro que cambia de forma), pretendemos determinar cuál es la función del conjunto arterial meníngeo medio, cómo funciona y por qué ha evolucionado de esta forma.



“Hasta el momento tenemos un resultado curioso: por estos vasos, importantes en la evolución, no pasa sangre en los adultos. De manera que estamos valorando tres hipótesis: solo tienen valor en la juventud o en la niñez y luego ya no sirven; nada más son útiles en situaciones de emergencia (me pongo a correr y se enciende el `radiador´) o ya no tienen una función vascular sino de protección (cubren el área cerebral que más se pega a la pared del cráneo).

“Estamos buscando las respuestas a estas interrogantes. El resultado tendrá repercusión en la medicina y en la paleontología. Es mejor saber para qué sirven los vasos de nuestro cerebro ¿No?”



[1] Las huellas de Laetoli, Tanzania, son la evidencia de un tipo de locomoción perfectamente bípeda hace 3,5 millones de años. En el mismo yacimiento, aunque en otros niveles, se han encontrado restos de Australopithecus afarensis, por lo que se cree que el autor de estas huellas sería esta especie (Carbonell, E. (coord.), Homínidos: las primeras ocupaciones de los continentes)



Publicado en: http://www.juventudrebelde.cu/ciencia-tecnica/2011-11-14/cortar-y-tirar/