Último adiós al Pepe Segundo

El 20 de enero, con casi 100 años, falleció en Montevideo José Pedro Pepe Segundo. Su muerte pasó casi inadvertida por el público general y también por gran parte de la comunidad científica uruguaya. Ante su fallecimiento circularon algunos correos y hubo una comunicación con una justa reseña sobre su trabajo por parte de la Sociedad de Neurociencias del Uruguay (ver recuadro adjunto) y nada más. No sé si hubo homenajes o reconocimientos en otras partes del mundo, pero una búsqueda rápida en internet no produjo ningún resultado.

El hecho de que haya ocurrido en enero, de que tenía casi 100 años, de que ya no estaba trabajando (aunque se mantuvo activo hasta cerca de los 90 años), de que hizo gran parte de su carrera en la Universidad de California y no en Uruguay son algunos de los factores que contribuyeron a que se fuera así, casi en silencio. Era un tipo austero, poco dado a recibir halagos y que nunca buscó la notoriedad, por lo que me reconforta pensar que tal vez él se hubiera sentido bien con irse de esa manera tranquila. Pero si el mundo fuera un lugar justo, una gran conmoción debería haberse producido por la desaparición física de uno de los neurobiólogos más importantes de los últimos 50 años.

Parece una afirmación temeraria porque es difícil hacer rankings en un campo tan vasto y heterogéneo como las neurociencias, y también puede despertar el muy uruguayo escepticismo de pensar “cómo va a ser tan importante un investigador uruguayo”, parafraseando aquello de “cómo va a ser famoso ese si vive a la vuelta de mi casa”. De todos modos, voy a intentar justificar por qué creo que es una afirmación justa para calificar la talla de Segundo como investigador. Lo voy a hacer desde una perspectiva personal, ya que tuve el privilegio de conocerlo y trabajar con él, pero sin hacer un inventario riguroso de todos sus aportes ya que sería un trabajo enorme, inabarcable en un artículo periodístico.

Conversación entre neuronas

Para entender la importancia y originalidad de los trabajos de Segundo es necesario repasar algunas nociones básicas de neurociencias. Entender lo que hace el sistema nervioso es a la vez, y en última instancia, llegar a entender qué es lo que somos y cuáles son nuestras capacidades (así como la de los otros animales) por el rol central que juega en organizar la complejidad de nuestra estructura biológica y nuestro comportamiento (incluyendo el conjunto de cosas que denominamos “mente”). Para llegar a eso es necesario entender el funcionamiento de las neuronas y la relación entre ellas.

Los animales estamos dotados de capacidades sensoriales que nos permiten detectar e interpretar el significado de variaciones de ciertas energías en el ambiente: electromagnéticas (visión), mecánicas (tacto, audición), químicas (gusto y olfato), etcétera. Los sensores específicos de los distintos sistemas sensoriales transducen esas perturbaciones energéticas y las transforman en señales que se conducen por las fibras nerviosas por medio de cambios en el potencial eléctrico a través de las membranas de las neuronas. Simplificando, podemos decir que se generan breves pulsos eléctricos que se propagan por esas fibras nerviosas y que cuando llegan a los contactos con otras neuronas activan las sinapsis, que son contactos altamente sofisticados mediante los cuales las neuronas afectan en mayor o menor medida el potencial eléctrico así como muchos otros factores de la configuración molecular de la neurona postsináptica.

Cada neurona típicamente recibe miles de esas entradas sinápticas distribuidas en ese conjunto de arborizaciones de su compleja morfología celular, llamadas dendritas. Como respuesta a ese patrón complejo de entradas sinápticas, el potencial de membrana varía, y cuando alcanza cierto valor umbral, la neurona produce un potencial de acción que viaja por el axón (la prolongación “de salida” de las neuronas) y activa a su vez entradas sinápticas en otras neuronas. Así “escuchan” las neuronas y pasan la voz.

De nuevo, simplificando mucho, podemos esquematizar el funcionamiento del sistema nervioso en tres etapas: 1) el sistema nervioso utiliza información sobre el mundo “codificada” en patrones de potenciales de acción generados en los distintos sistemas sensoriales; 2) esa codificación del estado del mundo se combina con el conjunto de la actividad neural interna del sistema nervioso que representa los objetivos, las necesidades y todo lo que el sistema sabe sobre el mundo con base en su experiencia previa y 3) como resultado de esa integración, produce la actividad neural que conforma el comportamiento del organismo: caminar, huir, comer, vocalizar, pensar, etcétera. En definitiva, cuando tenemos la experiencia de, por ejemplo, disfrutar de una hermosa puesta de sol, lo que tras bambalinas está sucediendo en el seno de nuestro sistema nervioso es esa masiva “conversación” entre miles de millones de neuronas pertenecientes a muy diversos sistemas, que en fracciones de segundo arma en nuestro cerebro esa imagen con todas sus connotaciones y resonancias intelectuales y afectivas.

Conversación y computación

A esa masiva conversación entre neuronas en la cual muchísimas hablan al mismo tiempo y se escuchan y se entienden, se la considera un procesamiento de información basado en algún tipo de computación. Este proceso computacional poco tiene que ver con la idea de computación en los dispositivos electrónicos que llamamos “computadoras”. Las computadoras electrónicas ejecutan una clase particular de proceso computacional, pero la teoría computacional es mucho más general y abarcativa que la que realizan esos aparatos. De todos modos, la familiaridad con estas máquinas (¡tanto que casi todas las personas llevamos una en el bolsillo!) favorece la comprensión, o al menos la intuición, de la noción de computación, cosa que no muchos años atrás era casi inconcebible para la mayoría de las personas.

Las computadoras son máquinas que a través de procesos de codificación de información (binaria: en ceros y unos) y usando distintos tipos de algoritmos son capaces de resolver una inmensa variedad de problemas. Esta idea general de computación tiene puntos de contacto y similitudes con lo que hace el sistema nervioso, pero por mecanismos muy diferentes.

La rama de las neurociencias que estudia cómo el sistema nervioso realiza estos procesos se llama “neurociencia computacional”. A diferencia de las unidades procesadoras de las computadoras (CPU), que trabajan básicamente de una forma “serial” ejecutando instrucciones a velocidades difíciles de concebir (cientos de millones de operaciones por segundo), las neuronas son dispositivos relativamente lentos en que los eventos “rápidos”, los potenciales de acción, ocurren a frecuencias en el orden de decenas por segundo. Una sinapsis química típicamente demora decenas de milisegundos en producir su efecto. Los eventos neurales no ocurren de manera previsible en los intervalos que señala un “reloj”, como en las computadoras, sino que ocurren de manera estocástica, es decir que se describen mejor por modelos probabilísticos.

Sin embargo, el nivel de desempeño del sistema nervioso en tareas como, por ejemplo, entender el lenguaje hablado o clasificar imágenes, todavía supera a las más poderosas computadoras que corren los mejores algoritmos (no es el caso de problemas más estructurados, como jugar al ajedrez o al go). El secreto de la potencia computacional del sistema nervioso a pesar de sus componentes lentos y poco precisos radica en que cada neurona de las 86.000 millones que hay en el cerebro es un complejo procesador, en la enorme conectividad y en el procesamiento en paralelo por el cual miles de millones de operaciones se están llevando a cabo en cada fracción de segundo. La “magia” está en esa masiva conversación entre las neuronas de la que ya hablamos, y en la posibilidad que tienen de escucharse y ponerse de acuerdo en fracciones de segundo.

Pionero

Esta introducción era necesaria para que el lector conciba que el profesor José Pedro Segundo fue uno de los que fundó este fecundo campo de estudio en el cual hoy trabajan miles de investigadores en todas partes del mundo. Fue uno de los primeros que desarrollaron sistemas experimentales para estudiar las dinámicas neuronales frente a distintos tipos de perturbaciones. Fue de los primeros que hablaron de “código” en el sistema nervioso y que comenzaron a formalizar la idea y cuantificar las capacidades de ese código. De los primeros que usaron formalismos matemáticos sofisticados para describir procesos neurales como, por ejemplo, la teoría matemática de los sistemas dinámicos o la utilización de modelos estadísticos para describir los eventos en las neuronas. Fue de los primeros que establecieron la importancia del “ruido” en las señales neurales. Fue de los primeros que utilizaron los histogramas de correlación para caracterizar relaciones entre eventos neurales.

Cada una de estas ideas, entre otras muchas que él contribuyó a crear, fueron la semilla de lo que hoy son áreas especializadas en las que trabajan miles de investigadores en los centros de investigación más importantes del mundo y que han hecho avanzar de manera prodigiosa nuestro conocimiento de cómo trabaja el sistema nervioso. Si eso de por sí fuera poco, también podemos agregar que hizo aportes, colaborando con investigadores en distintas partes del mundo, a las teorías matemáticas que sustentan la formulación rigurosa de muchos de esos procesos que ya mencionamos. Con él se formaron investigadores que a su vez fundaron potentes escuelas en Latinoamérica, como Iván Izquierdo en Brasil y Ruben Budelli y Omar Macadar acá en Uruguay, sin mencionar investigadores en Estados Unidos, Francia, Japón y otras partes del mundo.

Cuando Pepe ya rondaba los 80 años tuve la oportunidad y privilegio de trabajar con él y disfrutar no sólo de su inteligencia y vasta comprensión de los problemas fundamentales del campo de las neurociencias, sino también de su enorme cultura general, su amor por el cine y la literatura, de su humor ácido y socarrón y de sus comentarios llenos de perspicacia, escepticismo e ironía, capaces de desarmar rápidamente cualquier visión ingenuamente optimista sobre cualquier tema de ciencia o sobre la marcha del mundo en general.

A lo largo de esos años lo encontré en Japón, Francia, Grecia, Chipre, pero me consta que es sólo una pequeña muestra del conjunto de países y laboratorios que visitaba anualmente para colaborar e interactuar con jóvenes investigadores que lo respetaban y consideraban un maestro. Su increíble energía tal vez tuviera que ver con que también era un entusiasta de la práctica de varios deportes. Muchas veces hablamos sobre nuestro amor compartido por el ciclismo, y sé por comentarios de otros que era un consumado tenista. Con sus casi 90 hicimos un tour por la isla de Chipre que hubiera dejado al borde del agotamiento a personas con la mitad de su edad.

También sé por conversaciones con Ruben Budelli, quien fue mi mentor y a través de quien lo conocí, que podía ser un tipo “difícil” en algunos momentos. No creo que eso importe ahora ni que disminuya en lo más mínimo su talla como científico. Ruben, siempre generoso e indulgente con las cosas humanas, seguro estaría de acuerdo. El estilo de escritura de Segundo, por el esfuerzo de ser preciso y fundar con solidez su razonamiento, era muchas veces intrincado. No hacía concesiones a las dificultades del lector para seguir largas y complejas oraciones, muchas veces recurriendo al uso de palabras muy apropiadas, pero poco conocidas. Eso hizo que sus ideas y trabajos originales sean menos citados de lo que debieran. Otros autores son citados por ideas que fueron originales de Pepe, pero cuya autoría se fue diluyendo por la lógica de un sistema que muchas veces tiene corta memoria y se olvida de las hondas raíces que tiene cualquier verdadera comprensión de un fenómeno.

La realidad actual de la ciencia es muy distinta de aquella que vivieron los pioneros como Segundo. Ahora investigar es menos una aventura intelectual en pos de grandes preguntas dictadas por la curiosidad y creatividad de los investigadores en sus laboratorios, y cada vez más una profesión parte de un complejo sistema que se suele llamar “la sociedad del conocimiento”. La creatividad y curiosidad de los científicos siempre fue y sigue siendo un potente motor de la actividad intelectual, cultural y técnica de cada época, pero en esta “sociedad del conocimiento” tenemos roles y demandas que condicionan fuertemente nuestra actividad en el laboratorio.

Nuestra responsabilidad como investigadores es muy grande frente a una sociedad que cada día cuenta y necesita más nuestro trabajo. Para estar a la altura de esa responsabilidad, deberíamos recordar y aprender de la actitud ética, de la cautela y del escepticismo del profesor Segundo para utilizarlos como brújula para navegar sin perder el rumbo en ese terreno complejo que es la ciencia contemporánea. La ciencia hoy tiene una voz relevante y juega en la cancha grande, pero por esa misma razón está atravesada por las múltiples presiones y conflictos que sufren las demás actividades humanas.