¿En el futuro, podremos predeterminar la inteligencia de nuestros hijos?
Un nuevo estudio aclara cómo funciona la memoria y plantea la inquietante pregunta sobre si debemos usar la genética para hacernos más inteligentes
Fuente: TIME. 08 de Septiembre de 1999
Por MICHAEL D. LEMONICK

(TIME) -- A primera vista, la pequeña criatura peluda de color marrón encerrada en una jaula del departamento de Biología Molecular de la Universidad de Princeton, parece un ratón común y corriente. Olfatea su entorno, se trepa a los barrotes, escarba entre la viruta del suelo, come, evacua y duerme.

Pero una vez que se le somete a unas pruebas en el laboratorio, queda claro que no tiene nada de corriente. Una tras otra, el roedor va cumpliendo casi todas las tareas diseñadas para medir su capacidad mental y, en casi todas las pruebas, aprende más rápidamente, recuerda lo que aprendió durante más tiempo, y se adapta a cambios en su entorno mejor que un ratón normal.

Sin duda, se trata de un super-ratón, aunque no de otro mundo. Es el resultado de los experimentos de un grupo de científicos de Princeton, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, según sus siglas en inglés) y la Universidad de Washington, que se las ingeniaron para modificar el ADN del ratón -o, para ser más exactos, el de sus antepasados genéticos- de manera que alteraron las reacciones entre las neuronas escondidas en las profundidades de su minúsculo cráneo.

El resultado, sostienen sus creadores, es una raza de ratón más inteligente que sus parientes cercanos, a la cual llamaron "Doogie" por el protagonista precoz de la serie televisiva norteamericana "Doogie Howser, M.D." Además, señalan los científicos en el último número de la revista Nature, "nuestros resultados sugieren que podría ser factible mejorar genéticamente atributos mentales y cognitivos como la inteligencia y la memoria en los mamíferos".

La audacia de esta declaración generó una ola de críticas entre sus colegas, que consideraron las conclusiones innecesarias y exageradas. Y es fácil entender por qué: hace tiempo que la teoría del origen genético de la inteligencia desata pasiones violentas, como lo demostraron las acusaciones de racismo dirigidas contra Richard Herrnstein y Charles Murray, autores de The Bell Curve (La curva de resultados), un polémico estudio de la relación entre el coeficiente de inteligencia y la raza.

El concepto mismo de inteligencia es sumamente resbaladizo, ya que implica una mezcla de distintas cualidades, algunas de ellas difíciles de entender (como la creatividad), y otras más definidas (como la habilidad de resolver problemas). "Este estudio es muy importante", dice Eric Kandel, del Instituto Médico Howard Hughes de la Universidad de Columbia, pero también advierte: "La inteligencia abarca muchos genes, muchas variables. Depende de una gran cantidad de factores".

Puede que Doogie no sea el Einstein de los roedores -así piensan algunos medios-, pero la mayoría de los psicólogos y neurobiólogos coinciden que su capacidad para memorizar y aprender es superior a los ratones normales, lo cual podría tener consecuencias importantes. Este hecho indica que, a pesar de la insondable distancia entre el ratón y el hombre, estas investigaciones podrían conducir a descubrimientos médicos importantes para los seres humanos tales como terapias para tratar trastornos de aprendizaje y memoria, incluyendo el mal de Alzheimer, una condición que seguramente seguirá afectando a la población de los EE. UU. a medida que envejece. Los científicos de Princeton ya han comenzado a conversar con las empresas farmacéuticas para comercializar su trabajo.

La investigación, como es de esperar, también plantea la posibilidad de que personas sanas intenten mejorar su rendimiento o, más probablemente, el de sus hijos, una perspectiva que ya tiene a los teóricos de la bioética meditando afanosamente sobre el tema.

El potencial terapéutico es tan sólo una de las implicaciones fundamentales de estas nuevas investigaciones. La más inmediata consecuencia -y, por el momento, más importante- del estudio es lo que ofrece a los neurobiólogos sobre la naturaleza de la memoria y cómo funciona, un misterio que se ha ido revelando gradualmente durante las últimas décadas. Pero una cosa queda clara: la memoria es fundamental para la conciencia humana. Según Janellen Huttenlocher, profesora de Psicología de la Universidad de Chicago: "Desde la percepción hasta el pensamiento, casi todo lo que hace el ser humano depende continuamente de la memoria".

No podía ser de otra manera, ya que el presente realmente no existe. Al leer esta oración, la anterior ya pertenece al pasado. La primera línea de este artículo ya quedó atrás hace varios minutos, pero si no recordásemos lo que hemos leído hasta aquí, lo que sigue no tendría el menor sentido. Lo mismo ocurre con la vida. La memoria proporciona un contexto personal, un sentido del yo y del conocimiento de la gente y del entorno; nos da un pasado, un presente, y un marco de referencia para el futuro.

Pero así como los psicólogos e investigadores han llegado a considerar a la memoria como el eje de nuestra existencia mental, también han aprendido que no es un solo fenómeno. James McGaugh, director del Centro para la Neurobiología del Aprendizaje y la Memoria de la Universidad de California en Irvine explica que "nuestro cerebro no cuenta con un sistema de memoria sino con varios sistemas de memoria que cumplen papeles distintos".

Cuando todo va bien, estos sistemas funcionan al unísono. Cuando andamos en bicicleta, por ejemplo, un grupo de neuronas nos permite recordar cómo manejarla, mientras que otro nos enseña cómo llegar a tal o cual lugar. Un tercer grupo nos pone nerviosos al recordar la última vez que nos caímos. Pero aunque la experiencia se vaya reconstruyendo pieza por pieza, como la construcción de un enorme edificio invisible dentro del cerebro, ni nos damos cuenta de lo que está ocurriendo.
Los investigadores tampoco habrían llegado a analizar la naturaleza fragmentaria de la memoria sin haber estudiado casos de pacientes cuyas memorias habían sufrido daños o lesiones.

El caso más célebre es el de un hombre conocido como H.M. En 1953, cuando tenía 27 años, H.M. fue sometido a una cirugía radical en el cerebro para curar una condición grave de epilepsia. La operación curó su epilepsia, pero le privó de parte de sus lóbulos temporales y de una estructura llamada el hipocampo. El resultado fue que se quedó incapacitado para crear nuevos recuerdos. H.M., aún vivo, posee una memoria a corto plazo relativamente buena: cuando se le presenta a una persona desconocida, recuerda su nombre y otra información pero sola mientras dura la conversación. Si la persona se va, H.M. no recordará haberle conocido si vuelve a verla. H.M. no tiene recuerdos permanentes de nada que haya ocurrido después de la cirugía. Para él sigue siendo 1953, y el hombre anciano que lo contempla desde el espejo poco se parece al joven que aún cree ser.

Esta afección ha convencido a los científicos que el lóbulo temporal medio y el hipocampo son fundamentales en la transformación de la memoria a corto plazo en recuerdos permanentes, los cuales deben quedar almacenados en otra parte. De no ser así, H.M. también los habría perdido.
Sin embargo, un notable experimento realizado en 1962 por la psicóloga canadiense Brenda Milner demostró que H.M. puede, en efecto, formar nuevos recuerdos, pero sólo de un tipo muy específico. Durante muchos días seguidos, Milner le pidió que hiciera un dibujo enfrente de un espejo. Para H.M., la tarea era una novedad cada vez que la hacía.

Pero a medida que pasaron los días, su rendimiento mejoró. Era evidente que alguna parte de su cerebro retenía el recuerdo de una sesión anterior. Este clase de recuerdo es conocido como un recuerdo "implícito", en lugar de uno "explícito" o consciente. Las personas que padecen el mal de Alzheimer exhiben la misma conducta y, por casualidad, el lóbulo temporal medio es la primera región del cerebro afectada por esta devastadora enfermedad.

En los pacientes con mal de Huntington, en cambio, la enfermedad destruye el ganglio basal. Y aunque todas las víctimas tienen intactos sus sistemas de memoria explícita, no pueden aprender nuevas habilidades motoras.

Los pacientes con el mal de Alzheimer pueden aprender a dibujar en un espejo, pero no recuerdan haberlo hecho. Los pacientes con mal de Huntington no pueden aprender, pero recuerdan haberlo intentado. Aparentemente, otra región del cerebro, un pequeño nudo de tejido neural, del tamaño de un almendro, llamado la amígdala, cumple un papel crucial en la formación y la estimulación del recuerdo de una subclase de memorias que está ligada a las emociones fuertes, especialmente el temor. El hipocampo nos permite recordar haber tenido miedo, mientras que la amígdala aparentemente evoca la sensación física que acompaña al recuerdo.

Estas son apenas algunas de las principales distinciones entre varios tipos de recuerdos. Dentro de la memoria implícita (también conocida como la memoria "no declarativa") existen varias subcategorías; una de ellas es la memoria asociativa, el fenómeno que llevó a los famosos perros de Pavlov a salivar cada vez que oían sonar una campana, cuyo sonido habían aprendido a asociar con los alimentos. Otra subcategoría es la de habituación, que nos permite archivar inconscientemente los rasgos permanentes del entorno, ayudándonos a concentrarnos en lo nuevo y lo diferente cuando tenemos una nueva experiencia en ese entorno.

Dentro de la memoria explícita o "declarativa", en cambio, existen subsistemas específicos que archivan formas, texturas, sonidos, rostros, y nombres; incluso hay sistemas que nos permiten recordar sustantivos en lugar de verbos. Estas memorias se alojan en la corteza del cerebro, dentro de su rugosa capa externa, un componente del cerebro que es mucho más compleja en los seres humanos que en las especies menores. Los expertos en imágenes del cerebro están en las etapas iniciales de comprensión de lo que ocurre en cada lugar y cómo todos los elementos se juntan para formar un todo coherente.

En consecuencia, lo que parece ser una memoria sencilla resulta ser una construcción compleja. Cuando pensamos en la palabra "martillo", por ejemplo, el cerebro enseguida genera una imagen mental compuesta del nombre de la herramienta, su apariencia, su función, su peso y el sonido que emite el golpe, y cada elemento viene de un lugar distinto del cerebro. Cuando no asociamos el nombre de una persona con su rostro, por ejemplo, estamos frente a una falla del proceso de composición que muchos comenzamos a experimentar después de los 20 años y que comienza a preocuparnos de verdad después de los 50.

La erosión de la memoria y la pérdida simultánea de la capacidad para aprender cosas nuevas fue lo que llevó a Joe Tsien, un biólogo molecular de Princeton, a los experimentos publicados la semana pasada. Según Tsien, "esta pérdida de funciones, que depende de la edad, está presente en muchos animales y comienza con la llegada de la madurez sexual".

Lo que permite la formación de recuerdos -algo que deja de funcionar con la edad, las lesiones o la enfermedad- se conoce como "plasticidad". Es obvio que algo cambia en el cerebro cuando aprendemos y recordamos cosas, pero es igual de obvio que el órgano no cambia su estructura general ni fabrica neuronas al por mayor. En cambio, son las conexiones entre las nuevas células -y especialmente la fuerza de estos lazos- las que se modifican como resultado de la experiencia. Si escuchamos una palabra una y otra vez, la activación repetida de ciertas células en un determinado orden facilita después la repetición del patrón de activación. Es el patrón mismo el que representa cada recuerdo específico.

Cómo se produce este refuerzo fue un verdadero rompecabezas durante gran parte de este siglo. Pero en 1949, el psicólogo canadiense Donald Hebb aportó un concepto relacionado. Dado que la mayoría de los recuerdos están compuestos por elementos dispares que se unen -pensemos de nuevo en el martillo- el fenómeno no puede limitarse a una señal eléctrica de una célula cerebral que provoca la respuesta de otra. Algo en el cerebro debe estar actuando como "detector de coincidencias", observando desde una óptica bioquímica que dos neuronas se están activando simultáneamente y coordinando dos tipos de información diferentes.

Durante la última década, los neurofisiólogos han investigado una molécula que podría representar al menos una versión de los detectores de coincidencias de Hebb. Esta sustancia, llamada N-metil D-aspartato (NMDA), se encuentra en los extremos de las dendritas, las largas ramas que se extienden desde las células nerviosas y cerebrales. El NMDA permanece ahí, esperando responder a las señales entrantes. Al igual que otras moléculas receptoras, el NMDA reacciona a una señal química -el glutamato, en el caso del aprendizaje y la formación de los recuerdos- emitida por el axón de una célula vecina.

Pero a diferencia de otros receptores, el NMDA requiere una señal adicional: también tiene que recibir una descarga eléctrica de su propia célula; el receptor del NMDA sólo funciona cuando ambas células se comunican entre sí. El proceso permite que iones de calcio fluyan al interior de la célula anfitriona, lo cual facilita -aunque todavía no se sabe cómo- la activación de la célula la siguiente vez. Se cree que este fenómeno, conocido como potenciación a largo plazo, es la clave de una clase de formación de recuerdos.

El papel que cumple el NMDA en el aprendizaje y la memoria no es algo simplemente teórico. Desde hace años se sabe que, al bloquear los receptores NMDA con drogas, o al eliminarlos completamente a nivel genético, los animales pierden la capacidad para aprender y hasta se vuelven amnésicos. A su vez, la administración de drogas que estimulan los receptores mejora la memoria.

Tsien y su equipo tomaron el próximo paso lógico de este proceso. El neuropsiquiatra Dr. Robert Malenka de la Universidad de Stanford dice: "Si hubiésemos preguntado, hace una década, '¿Sería posible manipular las funciones cognitivas superiores como el aprendizaje y la memoria, al cambiar una sola molécula?', la mayor parte de los científicos nos habrían mirado como si estuviésemos locos".

Sin embargo, eso es precisamente lo que hizo el equipo de Tsien. Se concentraron no sólo en el receptor NMDA, sino en NR2B, uno de sus componentes específicos. NR2B se encuentra principalmente en el prosencéfalo y en el hipocampo (donde se forman los recuerdos explícitos a largo plazo), y es especialmente activo en los animales jóvenes (que son buenos para el aprendizaje) y menos activo en los adultos (que no lo son). Los investigadores incorporaron el gen creador del NR2B al ADN de embriones de ratones comunes para generar la cepa a la que llamaron "Doogie".

Luego sometieron a los animales a una serie de pruebas para medir su aptitud. En una de ellas, les aplicaron electricidad en una pata mientras estaban en una caja; después de varios intentos, los animales mostraron señales de temor por el simple hecho de encontrarse allí, habiendo aprendido que poco después vendría la descarga eléctrica. De modo similar a los perros en los experimentos de Pavlov, los ratones aprendieron a tener miedo cuando sonaba una campana, porque significaba la inminente llegada de otra descarga eléctrica.

En todos los casos, los Doogies aprendieron más rápidamente que sus parientes normales. Lo mismo sucedió con una prueba en la cual se colocó un objeto nuevo enfrente del ratón. Los científicos presentaron dos juguetes de plástico a todos los ratones, dejando que se familiarizaran con ellos. Pero cuando reemplazaron un juguete con uno nuevo, los ratones "Doogies" mostraron un interés especial en el juguete nuevo, mientras que los ratones normales exhibieron la misma curiosidad por el objeto familiar que por el nuevo.

Según Tsien, los ratones modificados, al crecer, parecen a y actúan de manera similar a los ratones comunes, sin sufrir ataques o convulsiones. Este aspecto es crucial porque el receptor NMDA se encuentra en todo el cerebro y, aunque el calcio es crucial para el aprendizaje y la memoria, en grandes cantidades contribuye a la destrucción de células. Eso es precisamente lo que sucede durante una embolia. Cuando las células cerebrales carecen de oxígeno liberan grandes cantidades de glutamato, que sobreestimulan a los receptores NMDA cercanos y destruyen sus células anfitrionas. Por esta razón es posible que la naturaleza haya diseñado los receptores basados en el NR2B del cerebro adulto para que se apaguen poco a poco. Algunos científicos temen que los ratones modificados puedan ser proclives a las embolias. "Sería lógico preocuparse por lo que podría suceder cuando estos animales envejezcan", dice el neurocientífico Larry Squire, de la Universidad de California en San Diego.

La muerte prematura de las células no es la única complicación posible. Robert Malenka, de Stanford, ha demostrado que el receptor NMDA tiene que ver con la sensibilidad que el cerebro desarrolla ante drogas como la cocaína, la heroína y las anfetaminas. Otros están investigando su participación como detonante de dolores crónicos. Ambas cosas indican que quizás no sea sensato tratar de engañar a la Madre Naturaleza.

De todos modos, todavía falta tiempo para que estos peligros se concreten, y tal como han descubierto quienes investigan el cáncer, tampoco es seguro que lo que funciona en los ratones haga lo propio en los seres humanos. Sin embargo, Tsien y sus colegas opinan que es factible. "El receptor NMDA en los humanos es casi idéntico al de los ratones, ratas, gatos y otros animales", dice. "Y creemos que probablemente desempeñe un papel semejante".

Aun así, Tsien no ha pensado probar su teoría con genes humanos, ni podría, dadas las actuales normas éticas. Por otro lado, los medicamentos que podrían estimular la acción de la molécula NR2B sí son aceptables y ya se han considerado. "Princeton ha solicitado una patente de uso para este gen", dice Tsien, admitiendo los contactos realizados con las empresas farmacéuticas, pero aclara que "no nos proponemos patentar al gen en sí".

Aún resta responder a la inquietante pregunta de si Tsien y su equipo han creado un ratón más inteligente. "¿Qué es lo que se intenta probar?", pregunta Gerald Fischbach, director del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Embolias. "Ese es el problema con el comportamiento del ratón. No queda claro si estamos hablando de la misma cosa al hablar del aprendizaje de roedores y de seres humanos".

Tsien sabía que usar la palabra "inteligencia" generaría controversia. "Realmente no quisimos sugerir que la inteligencia humana es igual a la inteligencia animal. Pero sostengo que la resolución de problemas es parte de la inteligencia y que el aprendizaje y la memoria son factores clave. Estos ratones aprenden mejor y tienen mejor memoria que los demás".

Ni siquiera Tsien sostiene que su equipo ha descubierto la única clave genética para la inteligencia o incluso para la memoria. "Es probable que la plasticidad cerebral depende de muchas moléculas, y ésta es sólo una de ellas", explica. Pero también afirma algo que ni sus detractores podrían rechazar: "La inteligencia es biológica, al menos en parte". Hasta dónde lo es sigue siendo la gran pregunta. Cualquiera que sea la respuesta, el pequeño Doogie representa un paso importante para saber qué papel juegan nuestros genes en la formación no sólo de la memoria, sino de todos los demás atributos de la mente humana. Y está claro que Doogie no será el último intento.

Informes de David Bjerklie/Nueva York; J. Madeleine Nash/Chicago; Alice Park/Nueva York y Dick Thompson/Washington