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Miércoles 13 de diciembre de 2017     enestahora@outlook.com

En Esta Hora - Pablo Pacheco-Universidad Veracruzana
Pablo Pacheco-Universidad Veracruzana
El cerebro

La anatomía y principalmente la manera de cómo funciona el cerebro es complicada, debido a las distintas funciones que se realizan en sus diferentes regiones, y esto produce diferencias en la actividad metabólica del cerebro, lo cual sugiere que también existen diferencias en el flujo de la sangre de este órgano. Desde el punto de vista metabólico de nuestro cuerpo, el sistema nervioso es uno de los más activos. Específicamente, el cerebro es un órgano que representa tan solo el 2% de nuestro peso corporal total, pero para funcionar necesita el 20% de todo el oxígeno y glucosa disponible en el cuerpo, así como también un flujo constante de sangre de aproximadamente 750 ml/min.

Nos dice el Doctor Pablo Pacheco Cabrera, Doctor en Ciencias Biomédicas, egresado de la UNAM. Originario de Ciudad Mendoza, Veracruz, México.

Pablo Pacheco se ha desempeñado como Investigador consejero en el Departamento de Psicología en la Yale University de los EEUU. Investigador en el Departamento de Farmacología de la Ottawa University, Ottawa Canada. En el Departament of Psychiatry de la Harvard School, Harvard University, en Massachusettts General Hospital, Boston. En el Memorial Institute, Department of Psychiatry, Mc Gill University, en Montreal Canada. Investigador consejero en el Institute of Animal Behavior Rutgers University, N.J. USA. Ha sido Profesor Visitante en diversas Universidades, entre las que se encuentran: Departament of Physiology and Biophysics, University of Tennesse, USA. En el Allan Memorial Institute, Laboratory of Neurophysiology, Mc Gill University, Montreal Canada. Pacheco Cabrera ha sido Profesor en el Instituto de Neurociencias, de la Universidad de Alicante, San Juan, España. Uno de los mejor posicionados en la Investigación Neurofisiológica a nivel mundial.

Así el Doctor Pablo Pacheco Cabrera Investigador en el Instituto de Neuroetología de la Universidad Veracruzana, es desde hace tiempo un referente de la investigación mundial de la fisiología cerebral. Nos continua explicando, de manera sencilla y amable sobre la fisiología del cerebro, que él en sus artículos publicados en prestigiosas ediciones de investigación, denomina La tubería del cerebro.

A la fecha, nos dice, sabemos de algunas técnicas que nos permiten monitorear cambios en el flujo sanguíneo en tiempo real y con ello visualizar áreas activas del cerebro. La detección y observación de estos cambios en el flujo sanguíneo, es la base en las técnicas más importantes que analizan la imagen funcional del cerebro, como lo son la tomografía por emisión de positrones (PET por sus siglas en ingles), la tomografía computarizada por emisión de fotones aislados (SPECT) y la resonancia magnética funcional (MRI). Para el estudio PET, se utiliza una pequeña cantidad de algún marcador radiactivo, que puede ser inyectado o inhalado, y este viaja a través de la sangre y se acumula en tejidos y órganos como el cerebro, donde se distribuye, acorde a su estado funcional. Este es un método de exploración no invasivo y se ha utilizado para el estudio de procesos cognitivos en personas conscientes, el estudio de enfermedades psiquiátricas, así como neurológicas y para el estudio de taponamientos de arterias cerebrales.

En el estudio SPECT al igual que el PET se utiliza un marcador radiactivo y una cámara de rayos gamma para recrear imágenes en 3D, lo que resulta en la observación de cómo funciona un órgano o de cómo fluye la sangre en tiempo real. Por otra parte, menciona; la MRI es la integración de una neuroimagen utilizando la resonancia magnética. Esta técnica está apoyada en la suposición de que el flujo de sangre cerebral y la activación neuronal están estrechamente relacionadas, es decir, cuando un área cerebral esta siendo utilizada entonces el flujo sanguíneo en ella, también aumenta y de esta manera se mide la actividad cerebral.

Pablo Pacheco Cabrera, nació un 24 de abril de 1938, en la región central montañosa de Veracruz, México, conurbada de las poblaciones; Nogales, Río Blanco y Orizaba. Ciudad Mendoza, es cabecera municipal de Camerino Z. Mendoza, nombre que se le dio al municipio en honor al General Camerino Zeferino Mendoza García, quien participo en la Revolución Mexicana.

Pablo Pacheco Cabrera, quien con sus conocimientos y dedicación ha enriquecido la ciencia y transmitido sus saberes a generaciones en formación, que abrevan de él el discernimiento que con profundidad detalla las funciones cerebrales. Pacheco Cabrera es un acucioso observador, elemento esencial para el investigador. Las charlas con el científico son amenas y pueden prolongarse por varios minutos. Siempre acucioso, siempre atento a las reflexiones de sus interlocutores. Poseedor de una amplia cultura, lo mismo toca el tema de la neurofisiología, que de la economía, que de los trastornos sociales a nivel mundial, que se glocalizan en nuestra región. Así mismo se abre a la oportunidad de comentar títulos literarios, del arte y de la música. Gran conocedor de las tradiciones y el arte culinario de diversas regiones. Pablo Pacheco, se distingue, por su sencillez, he ahí en donde estriba su grandiosidad. Un humanista, un hombre de ciencia, con cultura, que con su intelecto, aporta al conocimiento humano, su saber del órgano que genera el pensamiento. Pensamiento que crea el comportamiento del ser, identificando los procesos de la vida y su entorno. Importancia trascendente de la fisiología del cerebro.

Pacheco Cabrera, ha impulsado la creación del Instituto de Neuroetología de la Universidad Veracruzana, el Centro de Investigaciones Fisiológicas de la Universidad Autónoma de Tlaxcala, el Doctorado en Neuroetología de la Universidad Veracruzana, la Maestría en Neuroetología de la Universidad Veracruzana, la Maestría en Reproducción Animal en la Universidad Autónoma de Tlaxcala, pero sobre todo a creado nuevos investigadores.

Ante las investigaciones de Pacheco Cabrera, recordé que desde mi infancia siempre he pensado que el cerebro es otro universo, y así lo han constatado los hombres de ciencia. Oprimir suavemente los ojos con el dedo pulgar e índice, nos traslada la visión a la memoria de múltiples figuras multicolores, que se asemejan al origen del universo; al Big Bang, que se dice es el principio de la creación. Siendo este el modelo cosmológico predominante, que queda en los registros del ser humano en el proceso de su existencia. Y esa existencia nos lleva al llamado del instinto del yo en su metáfora filosófica del cosmos, en una interrelación humana de la que formamos parte de la información, de la organización, de lo mineral y de lo unicelular, que alude la totalidad del espacio y del tiempo. La materia y energía en impulso y pulsación constante de las leyes físicas que le gobiernan, alcanzado la organización del pensamiento del ser humano, pues es ahí en donde Freud vio con absoluta claridad la esfera puramente especulativa. Siendo así en la reflexión que esta se convierte en una realidad, que nos conduce a la plasticidad magnífica, de conocer los contornos de los vasos capilares, con su capacidad de adaptación de la que nos habla Pablo Pacheco, y gracias a la cual el cerebro supera las circunstancias extremas a las que es sometido.

Así la neurofisiología nos da la oportunidad de conocer su universo de cuerpos celulares, con axones, dendritas y terminaciones sinápticas que unen a las neuronas entre si, estando estrechamente relacionadas con los vasos capilares. Siendo estos procesos de interconexión un sistema altamente especializado que permite la interacción de cientos o miles de otros axones, y como lo menciona el Doctor Pacheco, esto da origen a la gran red nerviosa que compone el cuerpo humano.

La similitud, observo, de la fisiología del cerebro con el universo cosmológico, nos lleva a pensar que aún falta más por conocer de este órgano, que pudiera tener regiones finitas en cuya masa se podrían generar otras funciones que aún desconocemos. Que desconocemos, pero que existen. El universo en su horizonte de contenidos y sucesos; como en los agujeros negros; ninguna partícula puede escapar. Más sin embargo el cerebro, al igual que las profundidades cósmicas, irradia funciones que generan un campo magnético neurofisiológico gravitatorio.

Y en ello analizando la fisiología cerebral, Pacheco Cabrera con su equipo de colaboradores, entre los que se encuentra el investigador Miguel Lara García, buscan afanosamente interpretar y entender la información del flujo sanguíneo dentro del cerebro.

Para ubicarnos en el contexto de la microcirculación, nos dice; tenemos que tener bien claro a que nos vamos a referir con el termino capilar, y para ello decimos que; capilar, es una estructura cilíndrica de forma heterogénea integrado por una célula endotelial por donde circula el plasma sanguíneo, glóbulos rojos (eritrocitos) y glóbulos blancos (leucocitos), el diámetro de un capilar puede variar, entre 1 a 10 um, su longitud es variable, de acuerdo al área en donde se encuentre. Esta estructura cilíndrica indica una necesidad de espacio dentro del cerebro, ya que el gran número de células que alberga es enorme.

Cuando tenemos que resolver un problema contra reloj, cuando hacemos ejercicio o incluso en el caso de las mujeres durante el embarazo y la lactancia, en donde los requerimientos energéticos cambian por completo, recordando que no hay espacio suficiente para la formación de nuevos vasos y/o capilares para cubrir estas demandas, afortunadamente en el cerebro existe la plasticidad, que se relaciona con cambios temporales en su actividad y en su microanatomía.

A este respecto nos comparte el investigador; Durante el período de lactancia, existe una región conocida como núcleo paraventricular, cuya actividad se modifica en este periodo, debido a que es en este núcleo en donde se produce una hormona llamada oxitocina, que ayuda a expulsar la leche para que las crías puedan alimentarse. Sin los niveles correctos de esta hormona la lactancia materna no es posible. Entonces con toda esta información decidimos observar los capilares de este núcleo en una rata virgen y en una lactante, esperando ver grandes diferencias y vaya sorpresa que recibimos, porque la cantidad, y diámetros externos de los capilares, eran muy similares entre estos dos grupos, pero cuando medimos los diámetros internos de los capilares encontramos diferencias muy grandes ya que en animales vírgenes los diámetros pequeños abundan, pero en la lactancia son los diámetros mayores los que predominan en este núcleo.

El sistema nervioso central (SNC) como en otros tejidos, el paso de nutrientes y constituyentes metabólicos importantes para la supervivencia de sus células, se realiza a través de la pared de sus capilares, llegando así primero al espacio extracelular y luego al intracelular. Sin Embargo, existe una característica especial para el SNC de los mamíferos que se conoce como la barrera-hemato-encefálica (BHE), a través de la cual se selecciona el paso de componentes desde el plasma sanguíneo hacia las células nerviosas. Varias explicaciones se han propuesto para su función, por ejemplo, una de las más aceptadas es que la membrana basal que rodea a los capilares del SNC abarca el espacio comprendido entre cada una de las células constituyentes del capilar, esto crearía una especie de taponamiento de dicho espacio que impediría el paso de componentes como glucosa, aminoácido, agua, moléculas liposolubles y algunos gases. Se sabe que en el caso de tejidos periféricos el espacio entre las células constituyentes de sus capilares se mantiene como un “espacio abierto” por donde pasarían los elementos que no lo hacen en el SNC.

Pacheco Cabrera y sus colaboradores Albertina Cortés-Sol, Omar Lara-García, Estela Cuevas y Miguel Ángel Lara-García, han observado que el cerebro no es un órgano homogéneo, lo cual queda de manifiesto cuando se analiza la actividad metabólica específica de varias de sus regiones, que presentan actividad funcional heterogénea. La actividad diferencial, de sus neuronas presente bajo varias condiciones, se ha podido demostrar autoradiográficamente por ejemplo utilizando la 2 (14C) desoxiglucosa y cartográficamente utilizando la resonancia magnética funcional, así como la imagen ponderada por difusión.

Desde el punto de vista del metabolismo sistémico del organismo humano, el SNC es uno de los más activos. Esto se puede enfatizar cuando consideramos que el cerebro representa únicamente el 2% del total del peso corporal, sin embargo requiere del 17% del rendimiento cardiaco, del 20% del consumo total de oxígeno y también del 20% de la glucosa total circulante. Además, un cerebro de peso promedio (1.3 a 1.4 Kg) requiere de un flujo sanguíneo de aproximadamente 750 ml/min.

El SNC utiliza grandes cantidades de fuentes de energía corporal (oxígeno y glucosa), entonces no es de sorprenderse que en un momento dado, las células nerviosas muy activas, en comparación con las poco activas, requieran mayor cantidad de oxígeno y glucosa.

¿Doctor, esto significa que a mayor actividad corporal e intelectual o cognitiva el cerebro, dependiendo de la zona activada con mayor intensidad requiere de esa energía?

Para ello, es necesario que las áreas cerebrales en donde dichas células estén situadas, requieran de un mayor flujo sanguíneo.

Cuando se hace referencia al sistema circulatorio del SNC del humano, generalmente se describen con gran detalle los grandes vasos, tanto arteriales como venosos. Sin embargo, poco se menciona de su sistema capilar y mucho menos de la organización de su microcirculación.

Para profundizar más sobre el conocimiento de los capilares del SNC, en nuestro laboratorio, desarrollamos un método simple para estudiar la microcirculación cerebral utilizando como modelo a la rata Wistar. Este consiste en la perfusión transcardiaca con el fijador de Karnovsky (4% de paraformaldehído, 1% de glutaraldehído, 0.002% de cloruro de calcio y 3.2% de sucrosa, diluido en buffer de fosfatos 0.1M pH 7.4), del tejido cerebral. Posteriormente se realizan cortes de 100 um de espesor (obtenidos con vibratomo). Los cortes sin teñir se someten a observación con microscopia de luz. En cualquiera de las imágenes es extraordinariamente notoria la complejidad de la microcirculación del cerebro.

Escuchar a Pablo Pacheco hablar de estos referentes se convierte el pensamiento en un alud de preguntas sobre los estudios de fisiología, microcirculación y capilares del cerebro, que dan origen a la creación del pensamiento, quedando en la imaginación, las muchas horas de permanente labor minuciosa sobre los paradigmas del funcionamiento cerebral, que el Doctor Pacheco ha realizado con su equipo de científicos en formación.

Estas aportaciones de ardua y constante labor científica, realizada actualmente en el Instituto de Neuroetología de la Universidad Veracruzana, son precursores que la ciencia necesita. Y a la manera de Goethe, toda contemplación en reflexión, toda reflexión en asociación, teorizan sobre el mundo y sus circunstancias, llevando de una revelación a otra, de una concepción científica o espiritual a otra, y se van rebasando los dominios de conocimientos de la neurología, de sus interpretaciones, y a cada momento aparecen nuevas luces que claman por la renovación constante, permanente de la evolución del conocimiento. El Instituto de Neuroetología de la Universidad Veracruzana, inspira a los investigadores y enriquece con sus aportaciones, perspectivas futuras para el desarrollo de la ciencia, que alcancen una fuerza insospechada para la vida humana.

Pablo Pacheco Cabrera y sus colaboradores, un referente mundial para la ciencia.