Alrededor de 1840 un grupo de estudiantes brillantes se juntó en Berlín en torno a Johannes Müller, un magnífico profesor. Müller formuló la llamada «teoría de la energía específica de los nervios», según la cual la sensación que provoca un estímulo no depende tanto de las características del propio estímulo, sino del nervio que se estimula. Normalmente, los ojos nos sirven para ver objetos luminosos; pero si nos presionamos los globos oculares, no sólo notaremos la sensación táctil, sino que también veremos pequeñas chispas. Por tanto, tanto si el estímulo es luminoso o táctil: si lo que se estimula es el nervio óptico, la sensación resultante siempre será visual. Por eso “vemos las estrellas” cada vez que nos golpeamos un ojo o el occipucio, bajo el que está la corteza visual.

Entre esos alumnos aventajados estaban Emil du Bois-Reymond, Hermann von Helmholtz y Rudolf Virchow, cada uno de los cuáles abriría un capítulo nuevo en la Neurociencia. Müller fue clave en esa transición desde las teorías vitalistas de sus antecesores a la investigación objetiva que desarrollarán sus discípulos:

Aunque parece que hay algo en los fenómenos de los seres vivos que no puede explicarse por las leyes ordinarias mecánicas, físicas o químicas, se puede explicar mucho con ellas y debemos sin miedo ampliar estas explicaciones tan lejos como podamos, en tanta medida como mantengamos el sólido suelo de la observación y el experimento.

La influencia de Müller en sus alumnos se puede rastrear en las memorias de Von Helmholtz:

… Müller todavía combatía los viejos enigmas y problemas sobre la naturaleza de la vida, desgarrado entre la anticuada forma metafísica de percibirlos y la recién desarrollada perspectiva de las ciencias naturales. Pero la convicción de que el conocimiento de los hechos no podía reemplazarse con nada surgió en él con una firmeza creciente, y su lucha con el problema hizo que su influencia sobre sus pupilos fuese aún mayor.

Emil Du Bois-Reymond provenía de una familia de hugonotes. Su abuelo Daniel Chodowiecki fue presidente de la Academia de las Artes de Prusia y su padre, Jean Henry fue director de la Kunstkammer y bibliotecario de la familia real prusiana. El hermano menor de Emil, Paul, Heinrich fue un famoso matemático. El padre de Helmholtz era un profesor de secundaria, amigo del filósofo Inmanuel Fichte y convenció a su hijo de que fuera a estudiar al Instituto Médico-quirúrgico Friedrich Wilhelm, una institución que formaba médicos militares. La razón es que no había que pagar matrícula -la familia no estaba muy boyante- pero a cambio te comprometías a servir ocho años en el ejército al licenciarte. Afortunadamente el mundo militar le dejaba mucho tiempo libre y pudo compatibilizarlo con la investigación. Posteriormente, Alexander von Humboldt le ayudó para dejar el ejército y conseguir un puesto de profesor para enseñar anatomía en la Academia de las Artes de Prusia.

Du Bois-Reymond y Helmholtz, compañeros y amigos, explicaron los fundamentos de la transmisión nerviosa. Du Bois-Reymond estableció el concepto de la electricidad intrínseca del músculo y el nervio — que músculos y neuronas tenían cargas eléctricas— y Helmholtz fue el primero que determinó la velocidad de conducción de los nervios. Era la época de las primeras fotografías y esta técnica reforzó el criterio de objetividad, de lograr una reproducción fidedigna de los hechos que se convirtiera en una de las normas del laboratorio.

Emil fue el fundador de la electrofisiología experimental y quería comprobar si la transmisión neuromuscular era realmente eléctrica o si los experimentos de Galvani provocaban que el músculo se contrajera pero esto era un artefacto, algo creado por el hombre y no el verdadero mecanismo natural. Hizo una sencilla preparación nervio-músculo pero los instrumentos disponibles no conseguían medir las diminutas corrientes biológicas así que él mismo fue diseñando y fabricando aparatos clave, algunos de los cuales fueron la base de avances fundamentales para la clínica como el electroencefalograma y el electrocardiograma. Los aparatos de Du Bois-Remond destacan por su inventiva, su precisión y su belleza estética. Para fabricar estos primeros artilugios, soldaba, cosía y pegaba con caucho, haciendo a menudo un trabajo delicado y pesado. Un ejemplo puede ser el multiplicador, que le permitió medir las pequeñas corrientes del sistema nervioso, y en el que tuvo que enrollar 20.000 vueltas de un finísimo alambre de cobre en torno a un núcleo metálico central.

Suya fue la idea de que los tejidos vivos, como el músculo, podían considerarse compuestos de un número de «moléculas eléctricas», sustancias que tenían carga y cuyo comportamiento definía el comportamiento del órgano. Es algo que ahora sería fácilmente asimilable a los iones como el sodio, potasio, calcio y otros que explican mucho del funcionamiento de las células excitables como las neuronas. Du Bois-Reymond, con su descubrimiento de la transmisión eléctrica de los impulsos nerviosos, sus innovaciones en los instrumentos de laboratorio y su metodología reduccionista fue uno de los pioneros de la Neurociencia moderna.

Hermann von Helmholtz, por su parte, desarrolló en 1850 un sistema para medir la velocidad del impulso nervioso en el nervio. Conectó un nervio ciático de una rana a un músculo de ternera y usó un galvanómetro fijando un espejo a la aguja para reflejar un rayo de luz que atravesaba la habitación, logrando con este truco una sensibilidad mucho mayor, una pequeña oscilación de la aguja se ampliaba con ese juego óptico. Los valores que encontró, entre 24,6 y 38,47 m/s están perfectamente dentro del rango para los distintos tipos de axones, estimado entre 0,5 y 120 m/s. Posteriormente conseguiría medir también la conducción en nervios humanos. Él también era un manitas y uno de sus inventos, el oftalmoscopio, le permitió ver por primera vez el fondo del ojo a través de la córnea. Así lo cuenta:

Sin la seguridad basada en la teoría de que debía funcionar quizá no habría persistido. Pero ocho días después tuve el enorme placer de ser el primero que vio una retina humana, viva, con gran claridad.

Todos los oftalmólogos usan aún en la actualidad el invento de Helmholz y él mismo decía que era de los «más populares entre mis logros científicos». Helmholtz hizo importantes aportaciones a la teoría de la visión, a la visión en colores, a la percepción visual del espacio y a la sensación del tono y la percepción del sonido. En física, es valorado su estudio de la conservación de la energía y su trabajo en electrodinámica y termodinámica. Como filósofo, es uno de los grandes de la filosofía de la ciencia, con sus ideas sobre las leyes de la percepción y las leyes de la naturaleza, la estética como una disciplina científica y el poder civilizador de la ciencia. Estudiando el metabolismo de la contracción muscular intentó demostrar que no se pierde energía en el movimiento de los músculos, buscando demostrar que no hacía falta «fuerzas vitales» para mover un músculo, uno de los conceptos supervivientes de la Naturphilosophie, nacidos de la especulación pura. Para él «una conclusión metafísica es o bien una conclusión falsa o una conclusión experimental que se mantiene oculta».

Los dos amigos obtuvieron sendas cátedras en la Universidad de Berlín y usando su prestigio consiguieron del gobierno buenas instalaciones que contribuyeron a consolidar el prestigio de Alemania en el ámbito de las Neurociencias. Du Bois-Reymond fue nombrado rector y luego secretario perpetuo de la Academia de Ciencias de Berlín. Fue famoso un discurso en el que predicaba el sometimiento de la universidad a la guía y las necesidades del estado

Nosotros, la Universidad de Berlín, tenemos nuestra sede frente al Palacio Real, y en virtud del Memorando de la institución [los estatutos] somos la Guardia intelectual de la Casa de Hohenzollern.

Esta pérdida de la autonomía universitaria fue muy criticada años después. La labor investigadora de Du Bois-Reymond fue quedando arrumbada por su dedicación a las tareas de gestión y políticas:

… dedicaba a esa tarea mucho de su tiempo, dejando prácticamente de investigar. Tampoco debía preocuparse excesivamente de la docencia: los alumnos hacían bromas sobre que seguía explicando la fisiología con el mismo libro de treinta años atrás.

Debe ser una exageración, Du Bois-Reymond fue el primero que introdujo a Darwin a los estudiantes alemanes, algo que generó un debate de dos días en el parlamento prusiano. Aún así, se convirtió en una figura muy respetada -en vísperas de la guerra francoprusiana se le pidió un informe sobre si Francia se había ganado el derecho a existir- y fue famoso por sus conferencias sobre ciencia, literatura, historia y filosofía. Se le considera uno de los principales intelectuales del siglo XIX y de los menos conocidos.

Al comienzo de su carrera se había interesado por temas diferentes a la fisiología y la medicina —teología , filosofía, matemáticas, geología…— y en sus últimos años volvió a eso, en particular a la filosofía. En su libro Über die Grenzen des Naturerkennens (Sobre las fronteras de nuestra comprensión de la naturaleza) publicado en 1872, Du Bois-Reymond fue el primero que habló del misterio de la consciencia, abriendo paso lo que se ha llamado la época de la duda, señaló que había límites para el conocimiento científico e identificó siete cuestiones que estaban, según él, fuera del alcance de lo que el hombre podría saber:

1. La naturaleza última de la fuerza y la materia
2. El origen del movimiento
3. El origen de la vida
4. Los ordenamientos aparentemente teleológicos de la naturaleza.
5. El origen de las sensaciones simples
6. El origen del pensamiento inteligente y el lenguaje.
7. La cuestión del libre albedrío

Para varias de estas cuestiones filosóficas planteó una máxima en latín Ignoramus et ignorabimus (Ignoramos e Ignoraremos; es decir, que nunca llegaríamos a saberlo). Casi medio siglo después, en 1930, el matemático alemán David Hilbert impartió la charla inaugural a la Sociedad de Científicos y Médicos Alemanes en Königsberg (Prusia Oriental) y dijo así:

No debemos creer a esos, que al día de hoy, con porte filosófico y tono deliberativo, profetizan el desplome de la cultura y la aceptación del ignorabimus.

Para el matemático, no hay un ignorabimus y en mi opinión tampoco lo hay en ningún lugar de la ciencia natural. La verdadera razón por la que nadie ha conseguido encontrar un problema insoluble es porque, en mi opinión, no existe ningún problema insoluble. En oposición al ridículo ignorabimus nuestro eslogan debe ser Wir müssen wissen- wir werden wissen! (Debemos saber. ¡Sabremos!).

 

Para leer más

• Cahan D (1993) Hermann von Helmholtz and the Foundations of Nineteenth-Century Science. University of California Press, Berkeley.
• Dierig S (2000) Urbanization, place of experiment and how the electric fish was caught by Emil du Bois-Reymond». J Hist Neurosci 9 (1): 5–13.
• Finkelstein G (2014) Emil du Bois-Reymond on «The Seat of the Soul». J Hist Neurosci 23(1):45-55.
• Kettenmann H, Rudolph W (1998) Berliner Gehirne. Gehirne für Berlin. Catálogo de la exposición. Max Delbrück Centrum, Berlín.