PSICOACTIVOS NATURALES

PSICOACTIVOS NATURALES

Difícilmente alguien con un poco de información niegue que hay un montón de problemas asociados a las drogas, asuntos que no han sido resueltos por sus implicancias sociales, sanitarias y económicas. Este no es un problema de los animales que viven en el bosque, de las plantas que habitan las montañas y mucho menos de las bacterias que se regocijan en la fumarola de un géiser. Definitivamente, este es un problema de la humanidad. Pero los seres humanos no somos una entidad separada de la Naturaleza y, por lo tanto, estamos regidos por las mismas leyes biológicas que el resto de los seres vivos que habitan este planeta.

Antes de arrancar con toda esta historia, es importante ponernos de acuerdo en algo: el término “drogas” encierra un concepto estigmatizante y extremadamente poco preciso, ya que esta palabra no sólo abarca un grupo enorme de compuestos químicos que hacen una infinidad de cosas (como los antibióticos o el ibuprofeno), sino que además su uso genera una ilusión en la población general de que el alcohol, el tabaco o la cafeína, por ejemplo, no forman parte de la abultada montaña de sustancias que identificamos como “las drogas”. Lo correcto sería usar el concepto de “sustancias psicoactivas”, que abarca aquellos compuestos químicos que son capaces de cambiar el modo en que funciona la mente, como alterar las sensaciones de dolor y placer, el estado de ánimo, la conciencia, la percepción, la capacidad de pensar y de ser creativos, el estado de alerta y otras funciones psicológicas. Sin embargo, a lo largo de este artículo voy a utilizar ambos términos debido a la costumbre del uso de la palabra “droga”, aunque espero que el progreso en la lectura cumpla con su cometido: identificar e incluir en esa misma gran bolsa conceptual el alcohol, el tabaco, el LSD, los antidepresivos, los solventes, la marihuana, el éxtasis, la heroína, los ansiolíticos y, por qué no, las grasas o el azúcar (que también tienen poder adictivo y son causa de enfermedades que afectan a millones de personas).

Sustancias psicoactivas de acuerdo con su efecto en el cerebro

Depresores: alcohol, ansiolíticos, opioides, medicación para el sueño, sedantes en general.

Estimulantes: nicotina, cafeína, cocaína, anfetaminas.

Psiquiátricos: antipsicóticos, antidepresivos, estabilizantes del ánimo.

Psicodélicos: LSD, psilocibina, mescalina, ayahuasca.

Cannabis.

Si bien el consumo de drogas en sí mismo fue considerado oficialmente un problema hace poco más de cien años, la escala de tiempo que comprende la aparición de las sustancias psicoactivas y el desarrollo de las partes del cerebro implicadas en la adicción a lo largo de la evolución del ser humano (y de los mamíferos en general), es mucho mayor. El estudio de las sustancias desde la mirada de la biología resulta extremadamente interesante, ya que observar el tema desde una perspectiva puramente antropocéntrica nos otorgaría una visión limitada de la historia de las sustancias y de la historia de la vida.

Una observación antropocéntrica puede llevarnos a asumir que estas sustancias existen en la Naturaleza y están ahí “para servir al hombre”. Para algunas culturas, las plantas y hongos fueron puestos por deidades para que el humano las explore y conozca nuevos mundos, como es el caso del San Pedro (algo así como el mayordomo del cielo), nombre dado a varias especies de cactus del género Trichocereus que habitan la Cordillera de los Andes de América del Sur. Sin embargo, lo que sabemos hoy sobre la historia de la vida nos aleja dramáticamente de una perspectiva teleológica (o sea que va hacia algún lugar, que tiene un propósito, un objetivo) y nos acerca a la idea de que las sustancias no están ahí para nada, sino que, a lo sumo, con el paso del tiempo podemos tratar de desenmarañar las relaciones entre esas sustancias, los organismos que las producen y los organismos con los que ellos comparten el ecosistema para intentar reconstruir la historia de las sustancias psicoactivas en la Naturaleza.

Nada en biología tiene sentido si no es a la luz de la Evolución. ¿Por qué plantas, hongos e incluso otros organismos producen sustancias psicoactivas? ¿Fue el ser humano el descubridor de sus efectos? A diferencia de quienes consideraban que los seres vivos que habitaban la Tierra habían sido creados tal cual son, los naturalistas del siglo XIX sospechaban (aun a pesar de sus creencias religiosas) que en realidad ocurrían cambios a lo largo del tiempo que iban transformando las especies. Casi en simultáneo y de manera independiente, Charles Darwin y Alfred Russel Wallace desarrollaron la Teoría de la Evolución por Selección Natural, la cual fue pulida y mejorada con el pasar de los años y la suma de evidencias científicas desde múltiples disciplinas, que le dieron solidez y contundencia.

Esta teoría plantea que cuando los organismos se reproducen, la descendencia hereda ciertos atributos o características de sus progenitores que varían al azar entre los individuos de esa nueva camada (esto incluye cualquier tipo de característica: anatómica, metabólica, comportamental, etc.). Si cierto atributo heredado les proporciona alguna ventaja en el contexto en el que se desarrollan, entonces esos individuos tienen más probabilidades de sobrevivir y de reproducirse que aquellos que no lo presentan, y transmiten a su descendencia esa característica que los hizo más aptos en ese contexto particular. Por ejemplo, un insecto que vive en un bosque hereda una mancha verde por una mutación generada durante el proceso felizmente imperfecto que es el pasaje de genes de padres a hijos, lo cual reduce sus probabilidades de ser el almuerzo de un pájaro por estar mejor camuflado que los otros insectos sin manchas verdes. En cambio, el hermano del insecto anterior hereda una mancha color rojo rubí como la de su madre, pero mucho más grande, haciéndolo muy llamativo en el entorno del bosque, lo que convierte esa mancha roja en una variante con menor ventaja adaptativa al medio y le dará a este organismo menos probabilidades de sobrevivir y reproducirse. De esta manera, la variante menos ventajosa se verá desfavorecida al punto de desaparecer por completo (o casi por completo), mientras que las variantes más ventajosas se establecerán y se expresarán en la mayoría de los individuos.

Claro que este proceso en general suele ser gradual y se va produciendo a lo largo no de una, sino de muchísimas generaciones. Así, cada organismo vivo actual es el último (en realidad, el más reciente) eslabón de una larga cadena de procesos selectivos y/o azarosos que comenzó hace unos tres mil ochocientos millones de años, cuando arrancó todo esto que llamamos “vida”.

Pero la Evolución no es un proceso premeditado ni intenta cumplir objetivos. Lejos de ser teleológica, la evolución está determinada por una mezcla de pasado, azar y selección; no es un acto de diseño deliberado y planeado desde el futuro. Una característica actual que le brinde una ventaja a una especie, como tener plumas, de ninguna manera se originó para volar. Las plumas podrían haber surgido originalmente en algunos dinosaurios al azar y ser seleccionadas por resultar más ventajosas para retener el calor. Luego de una enorme cantidad de generaciones, de variabilidad por azar y posterior selección en manos del ambiente, eventualmente esa característica evolucionó en un uso dramáticamente distinto del original: el vuelo.

Trasladando esta idea a la producción de sustancias psicoactivas en plantas y llevándolo un poco al absurdo, el tetrahidrocannabinol (THC) no se originó para que la planta de marihuana sea un condimento cognitivo de nuestra especie, sino que se originó por azar, se mantuvo presente en la especie porque tenía características que le ofrecían una ventaja adaptativa –o, por lo menos, porque no le generaban una desventaja– y eventualmente el hombre la descubrió y empezó a utilizarla.

Cuenta la leyenda que, si Wallace no le hubiera contado en una carta sus ideas acerca de cómo se originan las nuevas variedades de seres vivos, Darwin nunca habría publicado su famoso trabajo "El origen de las especies por medio de la Selección Natural". A veces, un mismo atributo resulta ser tan ventajoso para las especies que se fija varias veces de manera independiente (o semiindependiente, si pensamos que pueden venir de especies cercanas). Un ejemplo de esto es la cafeína, presente en los frutos del café (Cofiea arabica), las hojas del té (Camelia sinensis), la yerba mate (Ilex paraguariensis) y las flores de cítricos (Citrus spp.). A este fenómeno se lo denomina “evolución convergente” y es el mismo motivo por el cual, durante la historia de la vida, el concepto de “alas” apareció en animales de linajes totalmente diferentes (aves, insectos y mamíferos).

Sin querer queriendo

Las sustancias psicoactivas generadas en la Naturaleza están clasificadas dentro de un gran grupo llamado “metabolitos secundarios”, “productos naturales” o “fitoquímicos”. El nombre de “secundarios” fue puesto en una época para diferenciar los compuestos que se creían los únicos esenciales para la vida (carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos) de aquellos que se pensaba que no tenían un rol fundamental. Pero el tiempo y la Ciencia los reivindicaron al encontrar que poseen muchísima utilidad para los organismos y además representan la fuente más abundante de potenciales fármacos, ganándose así el nombre de “metabolitos especializados” (químicamente se engloban en alcaloides, terpenos y flavonoides, entre otros). Existen muchísimos de estos y solamente en las plantas se estimaron unos doscientos mil, aunque es probable que el número sea bastante mayor dado que se han estudiado relativamente pocas especies y que muchos de estos compuestos no son fáciles de detectar debido a sus bajas concentraciones.

Conservar la biodiversidad mediante el uso racional de los recursos naturales y protegiendo los ecosistemas nos permitirá seguir explorando los posibles metabolitos especializados escondidos que aún no hemos encontrado. Tratemos mejor al planeta. Estamos bastante convencidos de que la principal función que poseen estas sustancias es la de evitar el consumo de los depredadores, algo fundamental si se es una planta o un hongo que no puede salir corriendo cuando le están comiendo. Mientras que en algunas plantas se desarrollaron estructuras que protegen los tejidos más vulnerables –como una capa dura en una hoja poco sabrosa para los herbívoros, o espinas–, en otras se seleccionó un sistema de defensa químico, aunque en muchas conviven ambos mecanismos.

La defensa con sustancias se basa en reducir o evitar que un depredador se coma alguna parte importante del organismo mediante el almacenamiento o liberación de metabolitos secundarios, y la manera en que funciona depende del tipo de compuesto y del depredador, ya que mientras una misma sustancia puede ser simplemente desagradable al paladar de un herbívoro, para otros puede resultar mortal. En otros casos, la cosa se pone compleja e interesante porque algunas sustancias tienen la capacidad de interferir en el funcionamiento del cerebro y modificar el comportamiento de los depredadores. Una misma sustancia puede tener efectos diferentes según el animal que la consume.

Defensa alcaloide

Los alcaloides son el grupo de metabolitos especializados más abundante en la Naturaleza. Entre ellos existen algunos que funcionan muy bien como espanta-depredadores. La Nicotiana attenuata es una planta de tabaco salvaje de Norteamérica que puede servirnos muy bien como ejemplo. En su estado natural, es atacada por unos veinte depredadores diferentes (desde mamíferos hasta insectos y parásitos intracelulares) y, como estrategia de defensa, la planta es capaz de concentrar el alcaloide nicotina en sus partes más valiosas y delicadas (como hojas jóvenes, tallos y órganos reproductivos). Al modificarla genéticamente para que produzca menos nicotina, la planta sufre un mayor ataque por parte de los herbívoros, dando como resultado una enorme pérdida de hojas y hasta su muerte. Mientras que, en un experimento inverso, el aumento de nicotina en las hojas reduce el ataque de uno de sus depredadores principales (el gusano del tabaco), causando un aumento de la supervivencia de la planta.

La producción de los metabolitos secundarios no es un proceso gratuito ni barato, sino que implica un gran costo energético, lo que indica que posiblemente fue seleccionado a lo largo de la evolución porque le otorga a la planta alguna ventaja adaptativa. Los alcaloides que posee el cardón del valle (Trichocereus terscheckiio)−entre ellos, la mescalina− disminuyen el ataque de unas moscas pequeñas cuyas larvas se alimentan de los tejidos jugosos del cactus. Pero en los desiertos las moscas no son sus únicos depredadores, particularmente durante la época seca, cuando algunos animales –como el guanaco y el burro salvaje–esquivan sus espinas para alimentarse y obtener agua de sus tejidos. No tenemos certeza de si estos animales se quedan viendo pumas de colores, pero quizás este comportamiento haya servido de inspiración al hombre para incursionar en el mágico mundo de la mescalina, de la misma manera que las cabras que consumían granos de café nos llevaron hacia el líquido despertador.

La cocaína y la cafeína son otros ejemplos de alcaloides con propiedades insecticidas. La psilocibina, otro metabolito especializado, es un alcaloide psicoactivo producido por unas doscientas especies de hongos distribuidos en todo el mundo, mayormente en las selvas tropicales y subtropicales. Esta sustancia forma parte del grupo de las triptaminas, un conjunto de compuestos con gran capacidad insecticida. Tiene sentido si nos percatamos de que las selvas y los bosques están llenos de organismos dispuestos a comerse todo lo que encuentren. Sin embargo, a pesar de que la psilocibina tenga la capacidad de inducir estados alterados de conciencia en seres humanos, ese sistema de defensa no funciona sobre nosotros por ser prácticamente inocua en términos toxicológicos.

A pesar del uso habitual de la marihuana por parte del hombre, poco se conoce sobre el rol que poseen sus sustancias psicoactivas en la planta. Estos compuestos, que no son alcaloides, se encuentran en unas glándulas situadas principalmente en las hojas y las flores. Algunos investigadores sugieren que podrían tener la función de espantar a los herbívoros o a diferentes agentes infecciosos. Pero como la Naturaleza es increíble y nunca deja de sorprendernos, hay algunos casos en los que la alteración del comportamiento de un animal, causada por la sustancia psicoactiva, comenzó a ser ventajosa para la planta. Las abejas que visitan las flores de cítricos (cuyo néctar posee cafeína) tienden a volver a esas flores, lo que tendría un efecto positivo sobre la planta al incrementar la polinización y, por ende, la producción de semillas. Otro caso interesante es el del café más caro del mundo, que proviene de los frutos de café que se encuentran en las heces de la gineta que habita las selvas del Sudeste Asiático (pariente de los gatos y las mangostas). Aparentemente, la presencia de cafeína en estas plantas induce su consumo, lo cual favorece la dispersión de sus frutos y sacar su polen, al mismo tiempo que el animal obtiene su alimento.

Si bien hasta el momento la evidencia indica que las sustancias psicoactivas que se encuentran en las plantas funcionan como método antipredación, algunos estudios recientes muestran otra función. En los últimos años se ha descubierto que las plantas poseen un sistema de comunicación interno mucho más complejo de lo que se pensaba y presentan tanto señales químicas como electroquímicas. Resulta interesante que, a pesar de no poseer un sistema nervioso que les otorgue capacidades cognitivas como las del reino animal, sustancias que actúan como neurotransmisores en los animales (particularmente el Gaba) están presentes en las plantas y poseen un rol en la transmisión de la información, al igual que la auxina, una importante hormona vegetal.

Selva loca

Pero si la defensa de las plantas y los hongos hubiese sido 100% efectiva, ningún ser vivo las consumiría. Es posible que la necesidad de alimentos en períodos de escasez forzara a los animales a comer lo que sea a pesar de los efectos adversos, y los que sobrevivían a ellos iban heredando ese atributo. La producción de defensas químicas podría haber disparado una carrera armamentista entre las plantas y sus depredadores, llegando en algunos casos a que los animales (principalmente los insectos, pero también otros grupos, como los mamíferos) adoptaran herramientas para especializarse en el consumo de grupos muy particulares de plantas.

Si bien la ingesta de plantas y hongos con sustancias psicoactivas por parte de los animales se podría haber originado por presión ambiental (algo tenían que comer) y por las propiedades medicinales que tienen algunos compuestos presentes en esos mismos organismos, el consumo recreacional de sustancias psicoactivas en animales podría ser más frecuente de lo que imaginamos. En las Montañas Rocosas de Canadá se ha visto al carnero cimarrón salvaje tomar grandes riesgos para alcanzar un tipo de liquen con aparentes propiedades alucinógenas. En África, la caída al suelo y fermentación de la fruta del árbol de marula (Sclerocarya birrea) es un motivo frecuente de embriaguez de muchos animales, particularmente monos (primos a los que, aparentemente, el alcohol les da tanta curiosidad como a nosotros). En el Congo se observaron mandriles y gorilas ingiriendo pequeñas cantidades de las raíces de la planta iboga (Tabernanthe iboga), un potente alucinógeno. Por su lado, el khat (Catha edulis), un árbol de Medio Oriente popular por sus propiedades estimulantes, parece haber sido consumido por cabras antes que por humanos.

Si bien resulta más lógico que el consumo de sustancias psicoactivas sea un hábito de los animales herbívoros y omnívoros, también los carnívoros parecen haber incursionado en aventuras psicoactivas. Un caso muy interesante es el del jaguar (o yaguareté), el felino más grande de América. Existen reportes de observaciones de consumo de la enredadera Banisteriopsis caapi, una de las dos plantas utilizadas por los pueblos amazónicos para producir ayahuasca en rituales chamánicos. Este caso es bastante difícil de explicar por el tipo de dieta que tiene el yaguareté. Sabemos que la enredadera posee algunos alcaloides que, en altas dosis, son capaces de inducir vómitos y diarrea, algo frecuente durante los rituales chamánicos, por lo que una posibilidad es que el jaguar busque purgar su sistema digestivo tal como lo hacen los gatos y perros con el pasto. Aunque las filmaciones de jaguares rodando en el suelo después de haber comido la enredadera nos sugieren que además de purgarse, existe la posibilidad de que simplemente lo disfruten.

Amanita muscaria, un hongo de color rojo brillante con puntitos blancos y aspecto simpático, es nativo de los bosques fríos del hemisferio norte, aunque hoy podemos encontrarlo hasta en las sierras creciendo bajo los bosques de pinos. Se trata de un hongo que contiene un potente alucinógeno llamado “muscimol” y que es consumido ávidamente por los renos en el hemisferio norte. Al parecer, los chamanes de la comunidad Sami (Siberia) recolectaban e ingerían la orina de los renos después de que estos consumieran los hongos, generando un estado alucinógeno potente. No es descabellado, entonces, pensar que detrás del mito de un Papá Noel volando por los cielos en un trineo tirado por renos se encuentren los efectos de este hongo.

Que la sustancia no te tape el bosque

La evolución de la vida en la Tierra es un proceso maravilloso de conocer, y que aún no hemos explorado en su total profundidad. A pesar de disponer de plantas y hongos al alcance de la mano para desarmarlos y analizarlos, estos son protagonistas de un conjunto de fenómenos (entre ellos, el uso de los metabolitos especializados) que arrastran desde hace millones de años y que no pueden hacer menos que fascinarnos. Si bien en el artículo nos enfocamos en plantas y hongos, es importante rescatar que han sido encontradas sustancias psicoactivas en otros organismos, como la piel de algunos anfibios, insectos y peces. Los lémures y capuchinos tienen la costumbre de frotarse el cuerpo con un cienpiés que, cuando es molestado, libera sustancias tóxicas que sirven para alejar a los parásitos de estos simpáticos monitos. Después de realizar esta práctica, se los ve más sociables y tranquilos.

Es difícil saber exactamente cuándo comenzó esta relación entre sustancias psicoactivas y animales, pero si tenemos en cuenta que los mamíferos datan del período Triásico (hace unos doscientos millones de años), es posible estimar que la interacción entre plantas, hongos y animales mediada por estas sustancias tiene quizá decenas (o hasta centenas) de millones de años de antigüedad. Podríamos decir que la presencia de sustancias psicoactivas y su uso en la Naturaleza claramente precede la aparición del hombre en nuestro planeta.

Drogas en el cerebro

¿Hay drogas en nuestro cerebro? ¿Alguien puso algo en nuestras bebidas sin que nos diéramos cuenta? ¿Acaso la industria farmacéutica internacional coloca compuestos en el agua embotellada para controlar nuestros pensamientos? Lo que sí sabemos es que nuestro cerebro está hecho de muchas cosas, entre ellas, de drogas internas, naturalmente nuestras, que nos acompañan desde la gestación y estarán con nosotros hasta la muerte. A diferencia de las plantas y los hongos, que sintetizan drogas para defenderse del ataque de sus depredadores (y a veces hasta para cosas más extrañas, como comunicarse entre ellas), en los animales (incluyéndonos) estas drogas internas o endógenas son las que hacen que la información circule por el cerebro. Sin ellas, el cerebro estaría callado y no llegaríamos ni a zombies. Y no solamente el cerebro, sino que ninguno de nuestros músculos estaría controlado, no bombearíamos sangre ni respiraríamos. O sea, las drogas externas tienen efecto sobre nuestro cuerpo porque existen sustancias parecidas en nosotros mismos, que son las encargadas de transmitir información.

Las drogas actúan sobre el cerebro, no sobre una mente que flota en el éter, y para poder comprender cómo es que estas sustancias cambian nuestros estados mentales, tenemos que entender primero cómo somos capaces de que eso pase sin necesidad de usarlas.

La gran mancha voraz o las pequeñas manchitas famélicas

¿Cómo se transmite la información de un lugar a otro en el cerebro? El médico y citólogo Camillo Golgi pensaba que la masa gelatinosa llamada “cerebro” estaba organizada microscópicamente en una especie de red en la que todas las células estaban unidas. Golgi estaba tan obsesionado con las redes que si viviera ahora tendría Facebook, Twitter, Instagram, TikToc, Snapchat, ICQ y demás. Por eso veía esta estructura en sus preparados de cerebro. Para él, la información se transmitía como si viajara en una red de subterráneos y trenes toda interconectada. Esta teoría reticular sostenía que el cerebro era diferente al resto del cuerpo, ya que las reglas de la teoría celular no se aplicaban. La teoría celular, propuesta por el botánico Matthias Jakob Schleiden y el psiólogo Theodor Schwann, sostiene que los seres vivos están compuestos de células individuales, de manera que todas las funciones vitales son producto de la interacción entre células adyacentes. Sin embargo, según Golgi y sus seguidores −los reticularistas−, el cerebro era una gran masa de citoplasma con muchísimos núcleos celulares, algo así como una gelatina frutícola con semillas de sandía por todos lados, una red de autopistas por la noche vista desde un avión.

Todo esto ocurría a fines del siglo XIX, mientras otro científico, que es considerado uno de los padres de la neurociencia, tenía una visión muy diferente del asunto. Santiago Ramón y Cajal utilizaba la misma técnica que Golgi para pintar pedazos de cerebro muy finitos y verlos al microscopio. A diferencia del aparato de Golgi, Ramón y Cajal no estaba obsesionado con las redes sociales ni las de subterráneos, ni ningún otro tipo de red, y por lo tanto veía otras cosas a través del microscopio. Según él, la teoría celular sí se podía aplicar al cerebro y en base a argumentaciones muy sólidas propuso la doctrina neuronal. Esta doctrina habla de la idea de que las neuronas individuales son las unidades funcionales de los circuitos cerebrales.

El debate entre reticularistas y neuronalistas duró décadas. Por un lado, estaba esta idea de la mancha voraz en forma de red de transporte público y, por otro, la idea de manchitas famélicas formando parte de una estructura mucho más grande. Una de las grandes ironías de la neurociencia es que Golgi y Ramón y Cajal compartieron el premio Nobel de Medicina en 1906 por sus observaciones que, con la misma metodología, proponían visiones completamente distintas del cerebro. Con el correr del tiempo, se fue acumulando cada vez más evidencia que daba soporte a la doctrina neuronal y hoy no quedan dudas sobre ella. No obstante, existen algunos pocos casos en los que las neuronas se hallan unidas compartiendo sus cuerpos de manera parecida a la que sostenía Golgi.

El problema con la doctrina neuronal es que, si las neuronas son células individuales, ¿cómo hace la información para llegar de un lugar al otro si no hay continuidad entre las unidades funcionales? Unos años antes del premio a Golgi y Ramón y Cajal, el neurofisiólogo inglés Charles Scott Sherrington había propuesto que las neuronas se tocaban entre sí para excitarse, cosa que no debería sorprendernos. Sherrington propuso que este contacto tenía una función y lo llamó “sinapsis”, que, como toda palabra científica que se precie, viene del griego, en este caso de synaptein (syn, juntos y haptein, apretar). Pasaron alrededor de cincuenta años hasta que la sinapsis fue observada al microscopio electrónico. Pero esto planteaba un problema comunicacional: si las neuronas están separadas por un estrecho espacio, ¿cómo le pasa un mensaje una a la otra?

Y dicen que la respuesta se encontró en los sueños de otro científico.

Los sueños, sueños son, pero aquí se hacen realidad: la Química

A fines del siglo XIX ya se sabía que de alguna manera las neuronas generaban electricidad que se transmitía a través de la célula. La comunicación tenía que ser eléctrica. O sea, un pasaje de electricidad en forma de diferencia de potencial entre dos neuronas. Pero esta hipótesis tenía varios problemas. En la relación entre dos neuronas existen, como en el lenguaje, un emisor y un receptor. En el cerebro, el emisor se llama “neurona presináptica” y el receptor, “postsináptica”. Lo que veían los científicos era que en algunas sinapsis, la activación de una neurona emisora activaba una receptora ¡pero de otra sinapsis!, al mismo tiempo que la neurona receptora de la sinapsis en juego se quedaba calladita. Esto era muy difícil de entender si uno pensaba que la transmisión de información era sólo eléctrica. Por otra parte, había una especie de retardo en la activación de las neuronas que no era compatible con la velocidad de transmisión eléctrica.

Tenía que haber algo más. La explicación más probable que encontraron en ese momento fue la de la transmisión de información a través de sustancias químicas. La idea era que la activación de la neurona emisora liberaba compuestos químicos que podían a veces activar y otras veces inhibir la neurona receptora. Una de las características más hermosas de la Ciencia es permite ver más allá de lo evidente. En nuestro caso, el fisiólogo alemán Otto Loewi. Dicen que el experimento se le ocurrió durante el sueño y que se despertó y salió corriendo al laboratorio. Habiendo concluido su experimento anterior, en el que había besado a trescientas ranas y ninguna se había transformado en princesa, Loewi quitó el corazón de dos batracios y los llenó de solución fisiológica tibia. Eso los mantuvo latiendo durante varias horas. El investigador estimuló el nervio vago de uno de los corazones, responsable de reducir la frecuencia cardíaca, y observó cómo el corazón cuyo nervio no había sido estimulado, a diferencia del otro, latía normalmente.

Pero entonces Loewi hizo algo científicamente espectacular: quitó el líquido del corazón estimulado, lo inyectó dentro del corazón no estimulado y observó que el segundo corazón ahora empezaba a latir más lentamente. Luego hizo un experimento similar en el que estimuló otro nervio llamado “simpático”. Esta estimulación aceleró el corazón estimulado y el líquido de este corazón provocó un aumento en la frecuencia cardíaca del no estimulado. O sea que había algo que se producía por la estimulación que no era eléctrico, sino químico, porque se disolvía en la solución fisiológica y mantenía su efecto cuando esta era pasada al otro corazón. Esa fue la primera demostración de la transmisión química de la información entre las neuronas y los músculos cardíacos.

Más adelante se descubrió que la estimulación del nervio vago producía la liberación de una sustancia llamada “acetilcolina”, y la estimulación del simpático, la liberación de un compuesto llamado “adrenalina”. Corría el año 1921 y Otto Loewi había descubierto los neurotransmisores y sólo había tenido que romperles el corazón a unas ranas que era poco probable que fueran princesas. Obvio que le dieron el premio Nobel.

Apágalo, enciéndelo, acuéstate, levántate

Después de comer llega a la sangre una avalancha de nutrientes que el organismo percibe que tiene que aprovechar. Las células del páncreas liberan la insulina almacenada en forma de stock para estas situaciones. La insulina pasa al torrente sanguíneo y se pega a las células, dándoles la señal de que es hora de sacar toda esa azúcar, grasa y proteínas de la sangre y meterlas en el interior, donde serán aprovechadas y transformadas en cosas útiles para el cuerpo. Esta es la historia de muchas sustancias que se producen en el organismo con la finalidad de lograr la comunicación entre diferentes órganos responsables de la sinergia necesaria para mantener la vida.

Los neurotransmisores del cerebro no escapan a esta naturaleza, sólo que su viaje es más corto y limitado a la comunicación entre las neuronas. Son fabricados en el cuerpo de la célula neuronal y llevados hacia el extremo encargado de transmitir la información química, a través de un sofisticado sistema de transporte que recorre un largo túnel llamado “axón”. Una vez ahí, al igual que la insulina, se mantienen almacenados esperando el momento de actuar. Este extremo de la neurona se llama “terminal”. En la otra punta de la neurona hay una especie de bracitos llamados “dendritas”, que entran en contacto con el extremo terminal de otras neuronas. Por eso hablamos de “redes” o “circuitos” neuronales, ya que cada neurona puede estar en contacto con otras diez mil.

Cuando llega un estímulo lo suficientemente fuerte a estos bracitos, se generan una serie de cambios físicos y químicos que hacen que los estímulos eléctricos viajen hasta la otra punta de la neurona, donde están almacenados los neurotransmisores, y provocan la liberación de estas sustancias al espacio que separa el terminal de la neurona emisora del bracito de la neurona receptora (sinapsis). Una vez liberados, los neurotransmisores se pegan a unos botones que hay en los bracitos de la neurona receptora. O sea, los neurotransmisores, que son sustancias químicas, necesitan electricidad para su liberación. De esta manera, la información eléctrica se transforma en información química capaz de sortear la falta de cable y provocar electricidad en la neurona receptora o post-sináptica. Los botoncitos presentes en esta neurona son receptores responsables de abrazar a los neurotransmisores y generar la cascada de fenómenos físicos y químicos en la neurona post-sináptica, que una vez que se activa, se transforma en una neurona emisora (presináptica) con el objetivo de continuar pasando la información hacia la siguiente neurona receptora del circuito.

Veámoslo de manera más concreta. Cuando queremos mover un brazo para coger un vaso, se activan las neuronas localizadas en la parte del cerebro encargada de mover el brazo. Claro que no existe “la neurona del brazo”, sino más bien un conjunto de neuronas que una a una les dan vida a los millones de fibras musculares responsables de ejecutar el movimiento. Cuando se activan, se repite el proceso a lo largo de una cadena de varias neuronas que van desde la corteza cerebral hasta la fibra muscular del brazo. Pero no siempre la activación de una neurona genera la activación de la siguiente. A veces, la liberación de neurotransmisores produce la inhibición de la neurona que los recibe, porque impide que esta neurona genere impulsos eléctricos, lo que significa no más transmisión de la información. En el caso de coger el vaso, el cerebro utiliza otras regiones para pulir mejor el movimiento mediante este proceso de inhibición de algunas neuronas. De no hacerlo, terminaría el vaso en el suelo.

Esquema de una sinapsis neuronal

Así, podemos diferenciar las acciones de los neurotransmisores como “excitatorias” (aumentan la probabilidad de que se active la neurona siguiente) o “inhibitorias” (hacen lo opuesto). Dentro de los neurotransmisores puramente excitatorios, se encuentra el “glutamato”, y dentro de los puramente inhibitorios, el “ácido gamma-aminobutírico” (GABA). Son como el Yin y el Yang, ya que mientras que el glutamato genera una ola de excitación en el cerebro, el GABA le pone un freno y ayuda a ordenar la transmisión de información, generando un proceso de excitación e inhibición de gran complejidad que da como resultado acciones y pensamientos modulados. Luego empiezan los problemas o –para los neurobiólogos– lo que hace interesante la neurociencia: hay neurotransmisores que pueden ser a la vez excitatorios e inhibitorios, dependiendo del lugar donde se encuentren. Son ejemplos la acetilcolina, la noradrenalina, la dopamina y la serotonina.

La unión de los neurotransmisores con sus respectivos receptores ocurre por un sistema parecido al de una llave con su cerradura. Por ejemplo, la dopamina sólo se puede unir a receptores que tienen un lugar para que se una este compuesto (“receptores dopaminérgicos”), pero no a receptores que reconocen al glutamato (“receptores glutamatérgicos”). Existen receptores que, cuando se hallan unidos a su neurotransmisor, producen cambios que activan la neurona y otros receptores que hacen que la neurona se “calle” y le sea complicado activarse. Así, los receptores para glutamato son mayormente excitatorios, y los de GABA, inhibitorios. Sin embargo, para el resto de los neurotransmisores, puede haber en una misma neurona receptora botones que excitan y botones que callan. O sea que si una neurona emisora libera moléculas de dopamina, a veces algunas se pueden pegar a un receptor que activa, mientras que otras se pegan al receptor que inhibe. Esto es porque hay varios tipos del mismo receptor, entonces la dopamina se puede unir a su receptor dopaminérgico de tipo 1, 2 o 3, cada uno con un efecto diferente. Es como si una misma llave abriera diferentes cerraduras

Para complicar la cosa, también existen otro tipo de neurotransmisores que son moléculas más grandes. Son lo que se conoce como “péptidos neurotransmisores”, que tienen sus propios receptores y pueden ser producidos por neuronas que ya fabrican alguno de los neurotransmisores clásicos. Un ejemplo de ellos son las endorfinas, el opio natural de los pueblos.

Los neurotransmisores no pueden estar activando por toda la eternidad el receptor al que se pegaron; sus efectos tienen que acabarse en algún momento. Por ejemplo, el efecto de la acetilcolina se termina con la destrucción del neurotransmisor por la acción de una enzima que se llama “acetilcolinesterasa”, que es un tipo de proteína capaz de desarmar ese neurotransmisor específicamente. De hecho, muchos insecticidas son compuestos que inhiben esta enzima, produciendo un fallo tanto del cerebro como de los músculos, y los insectos mueren con movimientos involuntarios, espasmos, paro respiratorio y cardíaco. Se trata de un hermoso espectáculo que nos hace pensar en lo que pasaría si la acción de los neurotransmisores no pudiera frenarse. Para otros neurotransmisores como la dopamina y la serotonina, el mecanismo es el de aspirado y guardado. En el mismo extremo de la neurona presináptica donde se liberan los neurotransmisores, existe un mecanismo que atrapa las moléculas neurotransmisoras que están sueltas en el espacio sináptico y las mete de nuevo al terminal de la neurona emisora. Este mecanismo, además de provocar que el efecto termine rápido, recicla los neurotransmisores, permitiendo que se reutilicen y no haya que fabricar tantos de nuevo. Las aspiradoras de neurotransmisores también son bastante específicas para cada uno de ellos y se llaman “transportadores”. Existe un transportador de serotonina y otro de dopamina, por ejemplo.

Todo está relacionado con todo

Ahora bien, en el cerebro ocurren millones de sinapsis por segundo, y para eso necesita organizarse y distribuir las tareas. Caminar no es lo mismo que correr, despertarse no es lo mismo que dormirse, sonreír no es lo mismo que llorar. Tenemos una enorme gama de comportamientos, emociones y respuestas (muchas veces antagónicas) que expresamos habitualmente, segundo a segundo. Por eso, es necesario considerar a las neuronas no tanto como cosas aisladas, sino como grupos o circuitos de neuronas que se juntan para hacer una determinada tarea. Hay, por ejemplo, grupos de neuronas que están en la parte “de atrás” del cerebro (corteza visual) que tienen por función facilitar el sentido de la vista (incluso algunas muy específicas y que sólo procesan rayas verticales, por ejemplo), en tanto que otro grupo es parte fundamental del circuito que nos permite levantarnos de una silla o coger el vaso de la mesa.

Estos circuitos de neuronas son variados y de acuerdo con su función pueden ser motores (para mover partes del cuerpo), sensoriales (los que participan en el procesamiento de la información que viene de afuera y de adentro), cognitivos (encargados de los procesos mentales) y algunos más. A su vez, según el tipo predominante de neuronas y de neurotransmisor utilizado, estos circuitos se pueden clasificar en gabaérgicos (usan GABA), glutaminérgicos (usan glutamina), dopaminérgicos (dopamina), serotoninérgicos (serotonina) o colinérgicos (acetilcolina). Ya hablé sobre el glutamato y el GABA, así que vayamos con la serotonina. Este neurotransmisor participa en muchas partes del cerebro y cumple funciones diversas. En las redes neuronales de la corteza prefrontal participa de varios procesos cognitivos como la autorreflexión, la memorización, la solución de problemas, el lenguaje y el pensamiento consciente, mientras que en la corteza temporal se encarga del procesamiento y almacenamiento de la información auditiva. Sin embargo, la serotonina es mayormente conocida por su participación en los estados de ánimor. La dopamina también tiene una participación variada, por lo que las neuronas dopaminérgicas pueden dividirse en tres grupos con funciones diferentes: las reguladoras de los movimientos, las de las funciones cognitivas relacionadas con el lóbulo prefrontal (a la altura de la frente, donde trabaja en conjunto con la serotonina) y las responsables del comportamiento emocional, debido a su rol estrella en áreas del cerebro relacionadas con el placer y la recompensa.

A veces, las redes neuronales interactúan entre sí aunque estén en diferentes zonas del cerebro, ya que existen autopistas largas que las conectan y permiten el intercambio de información entre una y otra. Por ejemplo, cuando tenemos hambre y vamos a un restaurante recomendado, la novedad de la situación hará que se libere dopamina y aún más dopamina si la comida nos gusta. Al mismo tiempo, la información de la experiencia se irá almacenando en el cerebro a medida que la liberación de dopamina interactúe con la de glutamato en las áreas relacionadas con la memoria, como el hipocampo, que está, digamos, por la parte de más adentro del órgano. A su vez, cuando decidimos qué plato pedir, se activarán recuerdos que impedirán que ordenemos ese arroz con pimientos que aborrecimos en el colegio. Ahí, de vuelta, el glutamato activará el recuerdo y el GABA intentará que no hagamos estupideces. La serotonina, que viene de una región llamada “núcleo Raphé” participará para mantener el buen humor aun cuando la comida tarde una hora en llegar, bañando de serotonina las zonas de la corteza, también bañadas de dopamina y glutamato.

Al final, parece que estar vivo es, técnicamente, estar drogado. Sin neurotransmisores no habría percepción del mundo, no habría comportamiento, no habría personalidad, pero por sobre todas las cosas, no habría drogas de ningún tipo, ni alucinógenas, ni marihuana, ni cocaína, ni chocolate, ni café, ni somníferos, ni analgésicos, ni anestésicos y ni siguiera ibuprofeno para ese dolor de cabeza que nos da cuando la gente habla de drogas sin tener idea de lo que dice. Si bien existen muchos neurotransmisores, redes neuronales y áreas del cerebro que generan toda esa actividad tan compleja y fascinante que los neurocientíficos intentan averiguar, lo que debe entenderse es que la mayoría de las sustancias psicoactivas suelen actuar en alguno o algunos de los receptores de una o varias redes neuronales, modificando, en última instancia, la forma en que las neuronas procesan y transmiten la información. Así, la electricidad y la química trabajan en conjunto para generar y modificar nuestros estados mentales, que vienen alterados desde nuestro nacimiento y estarán alterados hasta que se apague la última de nuestras neuronas.