Olores en el cerebro

"Cuando ya nada queda del pasado, después que las personas han muerto, luego que las cosas se han roto y desparramado, su perfume y su sabor permanecen en equilibrio mucho tiempo, como almas resistiendo tenazmente, en pequeñas y casi impalpables gotas de su esencia, el inmenso edificio de la memoria." Así reflexionaba Marcel Proust sobre lo que le evocaba aquel famoso bizcocho en el té, en En busca del tiempo perdido.

La vista y el oído han sido percibidos por el ser humano como instrumentos fundamentales para entender el mundo. Aunque el olfato resulta esencial para los animales, pues de la identificación de los olores depende su alimentación y hasta su supervivencia, es un sentido algo olvidado. El escaso valor que le asigna nuestra cultura lo confirma el hecho de que los olores resultan tan difíciles de describir, que lo hacemos por analogía. Disponemos de nombres para una gama muy vasta de matices de colores, pero ninguno para tonos y tintes de un olor. Más allá de sus efectos placenteros o desagradables, los olores y los sabores están en nosotros íntimamente ligados a la evocación. Como Proust, al percibir un olor, de pronto, recordamos algo sepultado profundamente en nuestra memoria y basta ese aroma para recrear todo un mundo de vivencias y sensaciones.

Lógicamente, en la historia de la ciencia, muchos investigadores se han propuesto descubrir los mecanismos mediante los que percibimos los olores. El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2004 acaba de reconocer la labor pionera de dos de esos científicos: Richard Axel, del Howard Hughes Medical Institute de la Universidad de Columbia, en Nueva York, y Linda Buck, que trabaja en el Fred Hutchinson Cancer Research Center, de Seattle, ambos en los Estados Unidos de América, país en el que nacieron en 1946 y 1947, respectivamente. Los miembros del Instituto Karolinska, que atribuye la distinción, señalaron que no se tomó en consideración ningún posible beneficio médico o comercial, sino que se buscó honrar la exploración de uno de los sentidos humanos más profundos.

Mediante elegantes investigaciones, que reconocen como fundamento una publicación realizada por ambos científicos en 1991, cuando Buck trabajaba como estudiante de Axel, disecaron el proceso del olfato hasta el nivel molecular. Gracias a esos estudios, hoy comprendemos algo más del misterio que subyace en el sentido olvidado. Diversas investigaciones sugieren que, en promedio, el ser humano puede reconocer hasta 10.000 olores diferentes. Vivimos envueltos en moléculas que pueden ser olidas, llamadas odoríferos, provenientes de la naturaleza o de la actividad humana. En la profundidad de la cavidad nasal, en el "techo" de la nariz, se encuentran las células vinculadas con el sentido del olfato. Casi cinco millones de esas células olfativas se agrupan en una superficie muy pequeña y, luego de pasar por una estación de relevo, el bulbo olfativo, se conectan con áreas específicas de la corteza cerebral. La estructura de estas zonas ha sido muy bien caracterizada por los neuroanatomistas clásicos.

Pero, en realidad, el desafío consistía en determinar qué es lo que hace que percibamos como olores sustancias químicas presentes en el ambiente. Los científicos supusieron que en la superficie de esas células olfativas debían existir receptores que reconocieran los odoríferos y se unieran a ellos, estimulándolos a enviar señales al cerebro. Por lo tanto, tal como lo relata Axel, esas proteínas receptoras debían encerrar la clave que permitiera resolver dos dilemas básicos: para responder a miles de moléculas diferentes, ¿el sistema recurre a pocos receptores variados o a un gran número de receptores relativamente específicos? y, además, ¿cómo procesa el cerebro estas respuestas para discriminar entre olores?

Utilizando complejas técnicas de biología molecular, Axel y Buck descubrieron una gran familia de genes con más de mil diferentes, que dan origen a un número similar de proteínas que actúan como receptores olfativos. Estas proteínas receptoras son bastante parecidas, pero son sus sutiles diferencias las que les confieren la especificidad hacia las moléculas odoríferas. El otro hallazgo fundamental consistió en demostrar que cada célula receptora muestra sobre su superficie, -es decir, "expresa"- un solo tipo de receptor. Por lo tanto, hay al menos tantas células como receptores, cerca de 5000 células con cada uno de los tipos de receptores en su superficie. Además, se comprobó que cada receptor puede detectar un número limitado de moléculas odoríferas, y responder a ellas con distinta intensidad. Es decir que cada célula está muy especializada en detectar unos pocos odoríferos.

En general, los olores están compuestos por múltiples moléculas y cada una de ellas activa varios receptores específicos, de modo que se genera un complejo código combinatorio que forma un "patrón odorífero". Este proporciona la base de nuestra capacidad de reconocer y recordar tantos olores diferentes.

Cuando se produce la interacción entre la molécula y la célula específica, ésta se activa - a través de mecanismos químicos caracterizados con precisión por ambos grupos - y envía su señal mediante delgados procesos a una pequeñas regiones situadas en el bulbo olfativo, llamados "glomérulos olfativos". Lo interesante es que las células receptoras que tienen el mismo tipo de receptor envían sus procesos a los mismos glomérulos. De esta manera, manteniendo la especificidad, la información es transmitida a otras zonas cerebrales, donde se combina con la que proviene de otros receptores, por lo que se crean patrones que permiten el reconocimiento consciente de casi 10.000 olores diferentes. "El cerebro dice esencialmente algo como: estoy viendo la actividad en posiciones 1, 15 y 54 del bulbo olfativo, que corresponden a los receptores odoríferos 1, 15 y 54; por lo tanto, eso deber ser jazmín", sugiere Axel. Otros olores serían identificados por combinaciones diferentes. Así vamos construyendo la memoria de lo que hemos olido.

Ese tipo de mapas se han construido también en la corteza cerebral mediante el empleo de una técnica muy ingeniosa en el laboratorio de Linda Buck, quien luego de dejar a Axel trabajó en Harvard antes de establecerse en Seattle. Eso era algo que parecía imposible. "La primera vez que vi el mapa de la corteza cerebral activada por distintos olores, me quedé extasiada -recuerda Linda- por lo hermoso que era poder comprenderlo, al cabo de tantos años de esfuerzo."

Como resultado de esta competencia feroz por conocer, el olfativo es el primer sistema sensorial en ser descifrado recurriendo a complejas técnicas moleculares. Lo interesante es que estos principios generales parecen ser aplicables a otros sistemas. El viaje que comenzó en la nariz ha progresado hasta las zonas cerebrales que controlan las emociones y otras respuestas complejas del organismo. Como afirma Buck, "estudiamos los sentidos, pero apuntamos cada vez más hacia dentro del cerebro". Estas investigaciones representan sólo un fragmento del masivo esfuerzo internacional que pretende descifrar la asombrosa complejidad del cerebro, un paso más en la conquista de la última frontera: la comprensión de nuestra esencia, de nuestra manera de vincularnos con el mundo y con los demás seres humanos.

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