Óscar Marín, neurólogo: “El cerebro de un niño de 5 años tiene diez veces más conexiones que todo Internet”

“Somos, esencialmente, cerebro. Lo que sentimos, hacemos, pensamos, sufrimos… se debe a nuestro cerebro”. Son palabras del neurólogo Óscar Marín Parra, que lleva estudiándolo toda su carrera científica, primero en España y, desde hace casi diez años, en el prestigioso King’s College de Londres, donde es profesor e investigador y donde dirige el 'MRC Centre for Neurodevelopmental Disorders'. “Lo que nosotros queremos entender es cómo se desarrolla”.

Esta semana está en Madrid porque es uno de los neurólogos que ha participado en las Jornadas Neurocientíficas y Educativas organizadas por la Fundación Querer, que además le ha otorgado el premio 'Hero Award 2022". Marín estudia los mecanismos que intervienen en el desarrollo del cerebro y los factores que provocan que ese desarrollo se altere, es decir, la causa de los trastornos neurológicos y psiquiátricos. En la mayoría de los casos, es genética.

“Nosotros trabajamos para entender cómo los genes contribuyen al desarrollo del cerebro y qué ocurre cuando existe una alteración en esos genes”, explica. Y este es un campo en plena ebullición. “Hace diez años no sabíamos nada de las bases genéticas de estas enfermedades, ahora conocemos cientos de los genes que están implicados. Poco a poco vamos a poder ir diseñando terapias mucho más efectivas”, explica en entrevista con NIUS.

20 años y tres veces más conexiones que todo internet

Escuchando a Martín hablar sobre las conexiones neuronales que intervienen en el desarrollo del cerebro, se entiende mejor esta afirmación: “Es muy sencillo que pequeñas alteraciones en el desarrollo del cerebro terminen produciendo enfermedades neurológicas o psiquiátricas. Muchas de ellas debutan en los primeros años de vida y se deben a problemas durante el desarrollo del cerebro”.

Porque cuando hablamos de conexiones neuronales, hablamos de millones, y de un proceso que dura 20 años, los primeros 20 de nuestra vida. “A los 20 años, nuestro cerebro tiene tres veces más conexiones que todas las páginas web que existen en internet”, explica. Si les parece mucho, piensen que, a los cinco años, que es cuando el cerebro alcanza su tamaño definitivo, “el número de conexiones todavía es mayor: diez veces más que todo internet”. ¿Qué ocurre entonces? Que, a partir de ahí, comenzamos a eliminar todas las que no sirven, para “alcanzar una estructura más o menos estable en la segunda década de nuestra vida”.

Inicialmente, el cerebro genera muchas más neuronas de las necesarias, porque no todas valdrán. “Se generan en exceso, un 20% más. Evolutivamente esto es inteligente, no producir las justas, por si algunas tienen problemas”, explica Marín. “Aquellas que no se conectan, que sobran, o que no se conectan correctamente, son eliminadas”. Y en ese equilibrio neuronal está la clave para que el cerebro funcione bien. ¿Cómo se consigue?

El equilibro es básico: las neuronas justas y bien conectadas

Para entenderlo hay que entender cómo funcionan las neuronas del cerebro, en concreto las de la corteza cerebral, que es con las que trabaja Marín. “Trabajamos con la corteza cerebral, que contiene el 20% de las neuronas del cerebro. Son neuronas de dos tipos: excitadoras e inhibidoras”. Para explicar su función, tira de metáfora. “Las excitadoras serían algo así como una orquesta, las que producen la música, y las inhibidoras serían el director. La orquesta puede funcionar sin el director, pero sonará mucho peor. Si la música se desborda, por ejemplo, tenemos epilepsia”.

Para que la orquesta suene bien y al unísono, muchas de esas neuronas tendrán que ser eliminadas, porque no valen. “Muchas de las neuronas excitadoras mueren en los primeros días de vida, en un proceso que se denomina muerte celular programada”, explica el neurólogo. Después, entran en juego las inhibidoras y también se corrigen, eliminan lo que haya que eliminar. “El cerebro tiene un sistema para ir equilibrando unas con otras. Si hay más excitadoras de lo normal (una orquesta más grande), se compensan con más inhibidoras (más directores de orquesta)”.

Los problemas vienen “cuando no se eliminan las que tenían que haber sido eliminadas de forma natural”. Entonces, “el cerebro acaba teniendo más neuronas de las necesarias que no están bien conectadas, y eso genera un problema”. No sólo el hecho de tener más neuronas, sino que muchas de ellas no estén bien conectadas.

Alteraciones genéticas que rompen el equilibrio

Pues bien, en todo ese proceso, los genes juegan un papel importante. Y esto es algo que se sabe ahora, pero no se sabía hace años. Explica Marín, por ejemplo, que ya se sabe que “hay un gen que es capaz de controlar la muerte celular, y sabemos que, si lo eliminamos, el número de neuronas es demasiado grande. Y gracias a esto, ahora entendemos algo mejor el autismo, por ejemplo”. Porque en esa patología, “vemos demasiadas neuronas que no han sido capaces de conectar exitosamente, pero que permanecen en el cerebro de esos niños, porque no se han compensado”. No han sido eliminadas las que sobran, se ha roto ese equilibrio.

Y pone otro ejemplo de desequilibrio neuronal. “La epilepsia es excitación descontrolada. Si no tenemos suficientes células inhibidoras, se produce epilepsia. Muchos de los trastornos que conocemos se deben a alteraciones en el balance entre células excitadoras e inhibidoras”, advierte. Y ahora saben que detrás de ese desequilibrio hay alteraciones genéticas. Aunque no todas las conocen igual de bien.

“En algunos casos de epilepsia conocemos exactamente qué mutaciones la causan, y sabiéndolo, podemos diseñar fármacos de forma mucho más precisa. En algunas epilepsias es donde más hemos avanzado. En autismo todavía no tenemos una terapia completa, pero estamos en el mismo camino”, advierte el neurólogo.

“Saber exactamente qué tenemos que arreglar”

Ahora, el paso que falta, y en el que más están trabajando, es “saber qué es lo que codifican esos genes, qué hacen en el desarrollo del cerebro, para poder intentar corregirlo. Conocer solo el gen implicado no sirve, hay que saber qué es lo que hace exactamente”. Para saberlo, Marín y su equipo experimentan con ratones.

Y el científico resume así la situación. “La buena noticia es que ya sabemos que determinadas alteraciones genéticas son la causa inicial de muchas de estas enfermedades (neurológicas y psiquiátricas). La mala es que no sabemos cómo inciden en el desarrollo del cerebro para acabar produciendo la enfermedad”. Porque advierte: “El desarrollo del cerebro es muy complejo, no es fácil saber exactamente qué es lo que tenemos que arreglar. En la mayor parte de los procesos no lo sabemos”.

Sí saben que el cerebro es un sistema dinámico, que se adapta constantemente a los cambios que se producen en su desarrollo. “Un cambio temprano puede producir una trayectoria que lo aleje de un cerebro neurotípico (sin alteraciones). Todos somos distintos porque usamos trayectorias divergentes, pero cuando esa divergencia es más aguda, terminan siendo patológicas”, explica.

Entender por qué requiere más años de trabajo, y más recursos. “Necesitamos mucha inversión en neurociencia para poder identificar cuáles son los circuitos y los procesos que no funcionan”. Marín y su equipo trabajan a corto y a largo plazo. “Una vez que entendemos bien el problema (detrás de una enfermedad en concreto), podemos avanzar con relativa rapidez: en 5 o 10 años se puede estar tratando a niños con ese problema. Pero también queremos dejar una sociedad mejor a nuestros hijos y a las siguientes generaciones”.