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Hace cien años Charles Scott Sherrington (1857-1952), profesor de fisiología en la Universidad de Liverpool, eligió como tema para las conferencias Silliman de 1904 en la Universidad de Yale «La acción integradora del sistema nervioso»; pasaron dos años antes de que se publicaran.1 La serie anual rendía homenaje a un químico profesional, Benjamin Silliman (1779-1864), que impartía clases de mineralogía y geología y que, por su gran interés en la historia natural, había recibido un doctorado honorario. Las conferencias introdujeron el término integración en la neurología científica. Sherrington señaló que los reflejos tenían que estar dirigidos a un objetivo, y que «el propósito de un reflejo es un objeto tan legítimo y urgente para la investigación natural como el propósito de la coloración de un insecto o una flor». Su trabajo y su énfasis se centraron en los reflejos espinales, ya que reconocía que la médula espinal constituye la porción más simple del sistema nervioso de los mamíferos y, sin embargo, muestra ejemplos de todas sus funciones sinápticas.

Se dio cuenta de que la información se transmite entre las células nerviosas por contacto, para lo cual había introducido el término sinapsis en 1897 cuando Michael Foster le invitó a revisar los capítulos sobre el sistema nervioso para la séptima edición de su Textbook of Physiology. Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) «resolvió de un plumazo la gran cuestión de la dirección de las corrientes nerviosas en su recorrido por el cerebro y la médula espinal», demostrando que era unidireccional. En el arco reflejo, el «diagrama de cableado» de los reflejos espinales, los elementos aferentes (sensoriales) y eferentes (motores) se relacionaban en los centros de la materia gris mediante contactos sinápticos entre las neuronas.

Sherrington se concentró en los mecanismos por los que los procesos excitatorios e inhibitorios, iniciados por diferentes entradas, interactúan para graduar la salida de un conjunto de motoneuronas con diferentes fines. La cuestión central de los experimentos clásicos que había realizado con preparaciones musculares isométricas en animales espinales se refería a la interacción entre la excitación y la inhibición. El hecho de que la contracción refleja del músculo extensor de la rodilla en la preparación descerebrada pudiera ser interrumpida inmediata y dramáticamente por la estimulación sensorial le pareció particularmente impresionante. Se demostró que la excitación y la inhibición eran estados graduados de carácter opuesto, capaces de lo que parecía una suma algebraica de opuestos (signos más y menos) cuando chocaban en la misma membrana neuronal, una profecía que se demostró cierta cuando el microelectrodo intracelular inventado por Ling y Gerrard se insertó en las motoneuronas espinales. Se demostró que la excitación y la inhibición sinápticas, producidas por los reflejos apropiados, provocaban cambios opuestos en el potencial de membrana de la célula, despolarizándola la excitación y repolarizándola o hiperpolarizándola la inhibición. Ahora se sabe que los cambios en las permeabilidades iónicas explican estos cambios eléctricos producidos por la acción sináptica, de los que Sherrington estaba seguro que eran de naturaleza eléctrica y no química, como demostraron Otto Loewi (1873-1961) y Henry Dale (1875-1968), que compartieron el Premio Nobel en 1936.

El reflejo espinal, en palabras de Sherrington, es un «elemento de comportamiento» muy elemental, pero tenía que ser elemental para permitir un examen detallado e inspirar el análisis posterior que le llevó a comprender la acción sináptica. El reflejo de estiramiento podría ser una «ficción conveniente», pero él y sus compañeros reflejos espinales proporcionaron la plataforma desde la que examinar cómo se organizan progresivamente los mecanismos motores, cómo los diferentes centros corticales, subcorticales, cerebelosos y espinales interactúan en la iniciación y el control del movimiento, cómo los receptores sensoriales operan los reflejos y cómo los programas neuronales -viejos y nuevos- son utilizados por los centros superiores.

Revisando los «signos fisiológicos y psíquicos de la actividad nerviosa» Sherrington argumentó que «la fisiología y la psicología, en lugar de proseguir sus estudios, como algunos recomiendan ahora, más estrictamente separados el uno del otro que en la actualidad, encontrarán útil que cada uno preste a los resultados logrados por el otro una atención aún más cercana que la que ha sido habitual hasta ahora». En el prólogo de la reedición del libro en 1947, «sin cambio alguno en el texto», el autor retomó la idea de que «la función biológica del enlace físico-psíquico aumenta el poder del organismo para disponer de sus actos», señalando que «cada uno de los dos logra su objetivo sólo en virtud de un contacto útil entre ellos. Y este enlace puede considerarse como la integración final y suprema que completa al individuo. Pero el problema de cómo se efectúa ese enlace sigue sin resolverse; sigue donde lo dejó Aristóteles hace más de 2000 años en De Anima». El duelo continúa. El obituario de Sherrington en el British Medical Journal de marzo de 1952 comentó con perspicacia que La acción integradora del sistema nervioso proporcionaba sobre todo un conjunto de conceptos mediante los cuales se podía entender el sistema nervioso.2 E D Adrian (1889-1977) elaboró:

‘… es el filósofo del científico porque él mismo había hecho avanzar el conocimiento natural mediante la observación y el experimento hábiles, mediante 50 años de trabajo incesante en el laboratorio, y porque su propia interpretación de sus descubrimientos había dado una nueva extensión a la perspectiva del biólogo. Los fisiólogos lo saben bien. Para aquellos que han tenido que luchar con la masa de material detallado sobre el cerebro y la médula, la obra de Sherrington Acción integradora del sistema nervioso pone orden en el caos; es una lectura difícil al principio, porque cada frase está cargada de significado, algunas de ellas bastante directas, pero otras alcanzan imágenes medio formadas de un paisaje más amplio. Aunque se publicó en 1906, sigue siendo tan refrescante como entonces. No ha necesitado ninguna revisión, pero el trabajo experimental de Sherrington continuó a gran presión durante otros 30 años, rellenando las lagunas y reforzando el marco….’2

Es alentador descubrir que Adrian, un profesor de fisiología en la Universidad de Cambridge que compartió con Sherrington el Premio Nobel en 1932, lo encontró difícil de leer al principio, ya que la mayoría de nosotros hemos tenido que añadir lecturas posteriores para luchar a través del elaborado estilo de prosa del autor con su evocación de los poetas metafísicos. Sherrington nunca perdió el estilo elaborado, aunque se diluyó favorablemente por la coautoría con R S Creed, D Denny-Brown, J C Eccles y E G T Liddell en «el pequeño libro rojo» en 1932 (Caja 1).

El neurólogo de Queen Square F M R Walshe (1885-1973) creyó detectar la influencia inspiradora de la neurología clínica:

‘… Hay algo singularmente apropiado en esto, ya que fue de un neurólogo clínico, Hughlings Jackson, que el propio Sherrington obtuvo no poca inspiración. La misma frase, «La integración sigue el ritmo de la diferenciación», que asociamos con Sherrington, y que encontramos implícita en el título de su obra clásica, La acción integradora del sistema nervioso, la tomó de Jackson, y ha devuelto a la medicina neurológica en medida desbordante el don que obtuvo de su más distinguido exponente.’2

Pero según el propio Sherrington en su conferencia del Nobel,3 fue el fenómeno de la «inhibición como factor de coordinación» lo que le fascinó y le atrajo lo suficiente como para intentar desentrañar sus misterios:

«Que un músculo al irritarse su nervio se contraiga ya era algo familiar para la fisiología desde que en el siglo XIX se descubrió un nervio que al irritarse impedía que su músculo se contrajera. Esta observación pareció durante un tiempo demasiado extraña para ser creída…

El papel de la inhibición en el funcionamiento del sistema nervioso central ha demostrado ser cada vez más amplio y más fundamental a medida que los experimentos han avanzado en su examen… Su papel como factor de coordinación comprende y va mucho más allá. En el funcionamiento de la maquinaria nerviosa central la inhibición parece tan omnipresente y tan frecuente como la propia excitación. Toda la gradación cuantitativa del funcionamiento de la médula espinal y el cerebro parece descansar en las interacciones mutuas entre los dos procesos centrales «excitación» e «inhibición», el uno no menos importante que el otro… La excitación y la inhibición están presentes desde el inicio del estímulo y se enfrentan entre sí. Las circunstancias centrales pueden favorecer una en un momento, la otra en otro.’3

Y concluía su conferencia con una referencia a la importancia clínica (como si, al modo muy moderno, estuviera solicitando una beca de investigación):

‘La mezcla de la inhibición y la excitación como mecanismo de coordinación proporciona así un medio para comprender las notables «compensaciones» que restauran con el tiempo, e incluso rápidamente, la competencia muscular para el esfuerzo de un acto que ha sido dañado por lesiones nerviosas centrales. La constitución natural del sistema nervioso ofrece más de una forma de hacer lo mismo. Este lujo de medios para realizar una combinación dada parece ofrecer los medios de restitución de un acto después de su deterioro o pérdida en una de sus varias formas».3

De la Acción Integradora se dijo que «mostraba cómo a través del análisis cuidadoso de sus observaciones», Sherrington había construido hipótesis constructivas y las había convertido gradualmente en lo que ahora son principios fisiológicos reconocidos.4 Pero, como uno de mis profesores, Donald Henry Barron (1905-1993), me señaló hace muchos años, aunque no había experimentos nuevos descritos en la Acción Integradora, cada página mostraba lo bien que su autor conocía la riqueza de los experimentos realizados en siglos anteriores por astutos observadores. Al escribir los capítulos sobre la médula espinal, las partes del cerebro por debajo de la corteza cerebral, la sensación cutánea y el sentido muscular para el libro de texto de fisiología de E. A. Schäfer (1900), fue plenamente consciente de todo lo que había pasado antes. Esta odisea le proporcionó el conocimiento enciclopédico y cuidadosamente referenciado de la neurofisiología experimental que preparó el terreno para sus propios poderes idiosincrásicos de integración.5 La Acción Integradora del Sistema Nervioso proporcionó, sobre todo, un conjunto de conceptos mediante los cuales se podía entender el sistema nervioso.2

Sherrington se centró en la «simple» disposición nerviosa de la médula espinal para ilustrar las elaboradas redes de la corteza cerebral. Como el fantasma de Homero susurró a Patrick Kavanagh, escribiendo ‘Epic’ sobre la rivalidad parroquial en 1949,

Hice la Ilíada de tal

Una disputa local. Los dioses hacen su propia importancia.