El premio Nobel de Fisiología o Medicina 1906 lo compartieron Camillo Golgi y Santiago Ramón y Cajal «en reconocimiento a su trabajo sobre la estructura del sistema nervioso».

Camillo GOLGI (Corteno, 1843 – Pavia, 1926), profesor y rector de la Universidad de Pavia, desarrolló el método de tinción de tejidos fisiológicos con nitrato de plata, un instrumento que sirvió para el mejor conocimiento de la estructura del sistema nervioso. A él le valió para demostrar la existencia de células nerviosas poseedoras de extensiones cortas y ramificadas, las dendritas, que son elementos de conexión entre células. Después, Golgi descubrió la espina del tendón, el lugar donde terminan encapsuladas las fibras nerviosas sensoriales. También demostró la existencia en las células nerviosas de una red de fibras, cavidades y gránulos, el ahora denominado complejo de Golgi, que entra en la construcción de membranas para el almacenamiento y transporte de partículas tales como proteínas y lípidos.

En su discurso de agradecimiento por la concesión del premio Nobel, titulado «La doctrina de la neurona: teoría y hechos», Golgi cita al anatomista alemán Wilhelm von Waldeyer, quien basándose en los descubrimientos de Golgi, postuló: «El sistema nervioso consta de innumerables unidades nerviosas, las neuronas, que son anatómica y genéticamente independientes. Cada unidad está compuesta de tres partes: cuerpo, fibra y ramas terminales». «La circulación fisiológica puede darse desde el cuerpo a las ramas o en sentido contrario». «Los impulsos motores se transmiten sólo desde el cuerpo a las terminales, mientras que los impulsos sensoriales viajan en el otro sentido». Y Golgi subraya que la neurona es una célula en todo el sistema que deriva de una sola célula embrionaria, una unidad fisiológica independiente que se comunica por contacto con otras neuronas. En su disertación, Golgi reconoce que la expresión más perfecta de la teoría de la neurona es la teoría de la polarización dinámica desarrollada por Cajal, quien, utilizando el método de tinción de la plata reducida pudo demostrar la estructura fibrilar con todo detalle; no obstante Golgi sigue teniendo dudas: dice que no podemos tener certeza de que la neurona se derive de una sola célula embrionaria, que no está completamente decidido cómo son los procesos nerviosos protoplasmáticos y la organización del cuerpo celular, y que la individualidad e independencia fisiológica de la neurona debe ser examinada de nuevo. En definitiva, Golgi estima que la doctrina de la polarización dinámica no excluye otras interpretaciones. Veamos lo que sostiene Cajal, al que el tiempo dio la razón.

Santiago RAMÓN y CAJAL (Petilla de Aragón, 1852 – Madrid, 1934) era hijo de un profesor de anatomía aplicada, se doctoró en 1977 y fue profesor en las universidades de Valencia, Barcelona y Madrid, así como director del Instituto Nacional de Higiene e Investigaciones Biológicas. Publicó más de cien artículos científicos en francés y español y fue nombrado doctor ‘honoris causa’ por la universidades de Cambridge, Wurzburg y Clark antes de recibir el premio Nobel. Su afición y conocimiento de la fotografía le permitió mejorar el método de tinción de Golgi con nitrato de plata, que daba imágenes manchadas de las células, fijando la plata con formaldehído o hidroquinona como agente reductor e incluso empleando tricloruro de oro para que en el virado se reforzase el contraste en los cortes histológicos.. Este procedimiento permitió a Cajal la dilucidación de la textura del sistema nervioso de los humanos y de los vertebrados.

En la lección que impartió con motivo de la concesión del premio Nobel, titulada «La estructura y conexiones de las neuronas» expuso imágenes de la estructura fina del tejido nervioso del cerebro, cerebelo, médula espinal, bulbo olfativo, lóbulo óptico y retina de embriones y animales jóvenes. En mi opinión, dijo, las imágenes revelan las disposiciones terminales de las fibras nerviosas. Estas fibras, que se ramifican varias veces, siempre van hacia el cuerpo neuronal o hacia las extensiones protoplasmáticas, confirmando que los elementos del nervio se relacionan recíprocamente, en ‘contigüidad’ pero no en ‘continuidad’ entre las ramificaciones y el cuerpo celular: una sustancia conductora serviría para mantener el contacto entre las superficies. Con estos datos, Cajal estableció los siguientes postulados: a) Se crean complicados sistemas de ramificaciones pericelulares para amplificar los contactos. Las corrientes nerviosas se transmiten a distancia por inducción o influencia. b) Los cuerpos celulares y las dendritas son, como los cilindros del axis, conductores, y representan las uniones entre las fibras aferentes y los axones: hay concordancia entre las dendritas y el cilindro del axón. c) El examen del movimiento de los impulsos nerviosos en los órganos sensoriales prueban no sólo que las extensiones protoplasmáticas juegan un papel conductor sino que el impulso nervioso en estas prolongaciones es hacia la célula o axón. Estos tres postulados representan la ‘polarización dinámica de las neuronas’.

En la parte final de su discurso, Cajal se dedicó a exponer su investigación sobre la neurogénesis, de la que había dos interpretaciones: la poligénesis, según la cual la fibra nerviosa era la prolongación de muchas fibras nerviosas, y la monogénesis para la que la célula germinal, el neuroblasto, emite una larga prolongación, una fibra nerviosa. Cajal comprobó, en cortes de la médula espinal de un embrión de pollo, el cono de crecimiento del axón, esto es, el crecimiento del hilo nervioso procedente de una sola célula.

El premio Nobel de fisiología o Medicina de 1932 lo compartieron Sir Charles Scott Sherrington y Lord Edgar Douglas Adrian «por sus descubrimientos sobre las funciones de las neuronas»

Charles SHERRINGTON (1857, London – 1952, Eastbourne) fue profesor de Fisiología en las universidades de Liverpool y Oxford y doctor ‘honoris causa’ por muchas universidades nacionales y extranjeras. Entre sus publicaciones científicas destacaremos el libro de texto titulado ‘The integrative action of the nervious system’ por su amplia difusión internacional. También publicó poesía y fue aficionado a la filosofía y al deporte.

Tras los trabajos de Golgi, Cajal y otros se sabe que el sistema nervioso está constituido por células con fibras nerviosas que forman una red de conexiones entre el cerebro, la médula espinal y el resto del cuerpo. También se sabe que ciertos estímulos de las células nerviosas dan lugar a movimientos musculares inconscientes o reflejos. Sherrington, trabajando con animales descerebrados, encontró que los reflejos son actividades integradas de todo el organismo, no el resultado de arcos reflejos aislados. Y se encontró con una evidencia: cuando se estimula un conjunto de músculos, los opuestos a la acción son inhibidos simultáneamente. Esta es la ahora conocida como ley de Sherrington, la inervación recíproca de los músculos. En el libro antes mencionado distingue tres grupos principales de órganos sensoriales: los que detectan luz, sonido, olor y estímulos táctiles; los que detectan sabores; y los que detectan sucesos del interior del organismo, que son los que juegan un papel importante en la acción refleja, por ejemplo, manteniendo de pie a un animal descerebrado.

En la lección dictada con motivo de la concesión del premio Nobel, titulada ‘La inhibición como factor coordinante’, Sherrington explicó que los impulsos que provocan excitación no difieren de los que provocan inhibición, ya que son procesos nerviosos centrales, así la mezcla de inhibición central con excitación central es una característica natural de un movimiento reflejo. Por ejemplo, la coordinación del movimiento de locomoción se produce porque al estimular la contracción de un músculo hay una inhibición simultánea de su antagonista. Pero, ¿ cómo se produce la conexión entre las células nerviosas para que tenga lugar este proceso ? Para explicarlo, Sherrington acudió a la hipótesis sináptica: la información viaja de una neurona a otra a través de un pequeño intervalo, la sinapsis, un término acuñado por el autor. Algunos autores dicen que Cajal explicó cómo es el sistema nervioso y Sherrington cómo funciona; a ambos los denominan ‘padres de la neurología’.

Edgar ADRIAN (1889 – 1977, Cambridge, UK), First Baron de Cambridge, fue profesor de Fisiología en la Universidad de Cambridge y presidente de la Royal Society y de la Royal Society of Medicine. Adrian puso a punto métodos para medir las débiles corrientes eléctricas que transfieren las señales en el sistema nervioso. Sus medidas contribuyeron a mejorar la comprensión de la física de las sensaciones y el mecanismo del control muscular. También estudió la actividad eléctrica del cerebro, con lo que abrió nuevos campos de investigación para la localización de lesiones cerebrales.

En su discurso de recepción del premio Nobel, titulado ‘La actividad de las fibras nerviosas’, dijo que las señales que se envían desde un órgano hasta el sistema nervioso central viajan a través de largas fibras y que, cuando vuelven al órgano, facilitan, por ejemplo, una contracción muscular. Para demostrar claramente qué señales pasan de los órganos sensibles al cerebro y del cerebro a los músculos, es necesario registrar los efectos eléctricos en fibras nerviosas individuales: se trata de medir unos microvoltios en unos milisegundos; esto se consiguió con el electrómetro capilar y el amplificador de válvula de triodo. Y se pudieron sacar conclusiones. La fibra nerviosa, al ser estimulada eléctricamente, trabaja en una sucesión de espasmos separados por periodos de descanso. La fibra siempre da su respuesta máxima. La duración es la misma para estímulos fuertes o débiles. Los estímulos más intensos no resultan en señales más fuertes, sino en señales que se envían con mayor frecuencia y a través de más fibras nerviosas. Todos estos hechos fueron analizados con su maestro Keith Lucas, quien, según Adrian, merecería compartir el premio Nobel. Con respecto al trabajo con órganos, Adrian logró una fibra sencilla dividiendo músculos cutáneos de rana. Los órganos más fáciles de investigar, dijo, son los que responden a la deformación mecánica, porque tienen fibras nerviosas grandes en las que los cambios de potencial son más detectables. En las fibras pequeñas sólo se detectan si el proceso cursa con dolor. En los casos complicados, como el del nervio óptico y el de los órganos receptores de la retina, hay que elegir para su estudio las especies más sencillas.