Parte 1
Estimados colegas y amigos:
Hoy es un día especial. Celebramos los 65 años del CINVESTAV y también los de nuestro Departamento, que inició como Departamento de Fisiología y que hoy conocemos como Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias. Para mí, esta ocasión tiene un significado profundamente personal.
Estoy aquí con ustedes, cercano ya a cumplir 92 años, y con la perspectiva que da el tiempo puedo decir que he sido extraordinariamente afortunado. He tenido el privilegio de mantenerme activo en el CINVESTAV y en El Colegio Nacional, algo que difícilmente habría sido posible en muchos otros países.
Confío en poder continuar así, mientras la salud me lo permita y conserve la capacidad de asombro ante ese mundo fascinante que son las neurociencias. Mi historia está íntimamente ligada a la del Departamento. He formado parte de él desde su fundación en 1961: primero como estudiante y posteriormente como profesor titular.
Esto me ha permitido ser testigo y protagonista de su evolución académica e institucional. Lo que compartiré hoy no pretende ser una revisión histórica exhaustiva ni un recuento de todos los logros científicos alcanzados por los miembros del Departamento a lo largo de estas décadas. Esa información, afortunadamente, está hoy ampliamente disponible en artículos, libros, archivos institucionales y en las múltiples fuentes de consulta contemporáneas.
Más bien, quisiera ofrecer algunas reflexiones personales surgidas de mi propia experiencia científica y académica: de las preguntas que guiaron mi trabajo, de las circunstancias que marcaron mi trayectoria y de cómo, de manera inevitable, esas vivencias se entrelazaron con la vida y el desarrollo de nuestro Departamento.
En sus inicios, el Departamento era pequeño. Lo encabezaba el Dr. Arturo Rosenblueth, fundador también del CINVESTAV. Lo acompañaban figuras como el Dr. Juan García Ramos y el Dr. Ramón Álvarez-Buylla. Con ambos tuve una relación formativa importante: trabajé con el Dr. García Ramos en 1956 en el Instituto Nacional de Neumología, y con el Dr. Álvarez-Buylla me formé en la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, donde realicé mi tesis de licenciatura. Poco después de mi ingreso se incorporaron colegas como Hugo González, David Erlij, Jorge Aceves y Joaquín Remolina.
Éramos un grupo joven, activo, comprometido con nuestra formación doctoral, la cual debía completarse en un plazo de cuatro años. Con el tiempo, las crecientes responsabilidades institucionales del Dr. Rosenblueth lo llevaron a nombrar al Dr. García Ramos como jefe interino del Departamento. La relación con él, ya en funciones de jefe, no fue sencilla. Su formación como médico militar imprimía una visión estricta de la disciplina que contrastaba con el espíritu crítico de las nuevas generaciones.
Estas tensiones se agudizaron en 1968, en un contexto nacional e internacional en el que los jóvenes demandaban una participación más activa en la toma de decisiones, tanto en la sociedad como en las instituciones académicas. Era evidente que se trataba de un cambio generacional profundo, y muchos de nosotros en el CINVESTAV lo entendimos así. A principios de los años sesenta, como parte de mi tesis doctoral, estudié los cambios producidos por la estimulación del núcleo del tracto solitario en el tallo cerebral sobre las respuestas reflejas evocadas en el 2 nervio laríngeo superior mediante la estimulación de aferentes trigeminales.
Encontré una inhibición prolongada, de más de 200 mseg, que interpreté como un fenómeno de inhibición presináptica. Cuando presenté estos resultados en un seminario al que asistía el Dr. Rosenblueth, expuse esta posible interpretación. Él manifestó entonces cierta sorpresa, pues en el modelo matemático que había desarrollado junto con Norbert Wiener se asumía que la conducción de los potenciales de acción en las terminales finas que llegan a las motoneuronas no se alteraba durante los procesos inhibitorios, tal como lo había propuesto Santiago Ramón y Cajal. La objeción me pareció razonable y estimulante.
Por esa época, en un pequeño comedor del CINVESTAV donde coincidían investigadores de distintos departamentos, conocí al Dr. Harold Dutton, del Departamento de Ingeniería Eléctrica. Pronto entablamos una relación cercana y con frecuencia discutíamos mis experimentos. A partir de las dudas planteadas en aquel seminario surgió una pregunta fundamental: si un estímulo inhibe los reflejos monosinápticos producidos en las motoneuronas al activar aferentes provenientes de los husos musculares, ¿cómo puede distinguirse si la inhibición es pre o postsináptica?
Razonamos entonces que la inhibición presináptica debería afectar de manera más marcada las fluctuaciones estadísticas de los reflejos, ya que actuaría antes de la activación de las motoneuronas, reduciendo la probabilidad de liberación del transmisor. Harold propuso medir distintos parámetros estadísticos de esos reflejos —promedio, varianza, kurtosis y otros— y analizar cómo se modificaban durante la estimulación de vías aferentes que presumiblemente producían inhibición pre o postsináptica.
Para ello, Harold, experto en sistemas de control, diseñó un sistema analógico capaz de medir en línea el promedio y la varianza de los reflejos monosinápticos. Los resultados fueron particularmente claros: la estimulación de aferentes que asumíamos generaban inhibición presináptica disminuía tanto el promedio como la varianza de los reflejos; en contraste, las vías asociadas con inhibición postsináptica reducían el promedio sin modificar significativamente la varianza.
Estos hallazgos dieron origen a una serie de trabajos publicados en Journal of Neurophysiology y en Nature, además de una colaboración científica intensa y sumamente fructífera con Harold Dutton que se prolongó hasta 1968, cuando realicé un año sabático en el National Institutes of Health para trabajar con los doctores Frank y Fuortes, pioneros en el estudio de los procesos inhibitorios en la médula espinal, particularmente en la inhibición presináptica. Durante mi estancia en los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH), realicé, junto con Burke y Vyklicky, estudios sobre los cambios en la inhibición pre y postsináptica durante la estimulación dolorosa inducida por calor radiante.
Estos estudios que fueron publicados primero en Science y después en Journal of Physiology, generaron discusiones algo crispidas con Patrick Wall, porque no encontramos evidencia de la existencia del mecanismo de compuerta presináptica activado por estímulos dolorosos propuesto por Melzack y Wall. Con el paso de los años nos hicimos muy amigos y trabajamos juntos durante una breve visita que hice a la Universidad Hebrea de Jerusalem.
Mi estancia en el NIH fue sumamente productiva y abrió oportunidades para continuar mi carrera en Estados Unidos, posibilidad que consideré seriamente en el contexto de los acontecimientos de 1968 en México. En 1969, tras la renuncia del Dr. Rosenblueth a la jefatura del Departamento, el Dr. García Ramos ya como jefe, me escribió una carta muy cordial invitándome a regresar al CINVESTAV, con la promesa de una mayor participación en la vida académica del departamento. Decidí volver.
El Dr. Frank me sugirió entonces que solicitara un donativo al NIH que me permitiera trabajar en México sin restricciones presupuestarias. Me enseñó como hacerlo y, para mi sorpresa, a fines de 1969 la solicitud fue aprobada por tres años. Pensé entonces en la posibilidad de adquirir una computadora digital con 3 convertidores analógico-digitales, capaz de analizar en tiempo real la actividad neuronal durante los experimentos. Esto representaba un salto cualitativo respecto a los métodos tradicionales y a la computación analógica que habíamos utilizado en los estudios que hice en colaboración con Harold Dutton.
Dado que el donativo no cubría el costo total de la computadora, cuyo precio ascendía a 50,000 dólares, el NIH aceptó que parte de los fondos pudiera destinarse a cubrir la mitad del costo, siempre y cuando el CINVESTAV aportara la cantidad restante. Después de muchas discusiones, el Dr. Rosenblueth aceptó esta propuesta con la condición de que la computadora se compartiera con el Departamento de Ingeniería Eléctrica. Asimismo, aceptó que el equipo se instalaría en mi laboratorio y que se habilitaría un espacio adicional para que los investigadores de dicho departamento tuvieran acceso a la computadora y pudieran desarrollar satisfactoriamente sus proyectos.
La computadora que nos proponíamos adquirir era muy especial. Se trataba de una PDP-12 de Digital Equipment Corporation (DEC), que en aquellos años era una de las minicomputadoras científicas más avanzadas del mundo. Era una máquina de 12 bits diseñada para laboratorios e investigación experimental, capaz de adquirir y procesar señales analógicas en tiempo real mediante convertidores analógico-digitales integrados.
Su memoria original era de apenas 4K palabras de núcleo magnético, una cantidad diminuta comparada con cualquier computadora actual, de modo que la programación exigía extrema economía y precisión. A pesar de esas limitaciones, la PDP-12 permitía registrar señales fisiológicas, controlar experimentos y visualizar datos en tiempo real, algo verdaderamente innovador a comienzos de los años setenta. Pero también tenía sus limitaciones.
Muchos programas debían introducirse manualmente desde el panel frontal utilizando interruptores, mientras una hilera de luces indicaba el contenido de los registros y la ejecución de las instrucciones. Con frecuencia había que cargar primero, bit por bit, un pequeño programa de arranque antes de poder leer programas almacenados en cintas LINC tape. Vista desde hoy, la PDP-12 parece primitiva; sin embargo, para quienes trabajábamos entonces en investigación científica representaba una herramienta extraordinaria y una verdadera puerta de entrada al mundo de la computación experimental. La computadora llegó en 1971.
Lamentablemente el Dr. Rosenblueth falleció en Septiembre de 1970. Para sorpresa mía, el Dr. García Ramos entonces jefe del Departamento, se opuso a que fuese instalada en mi laboratorio, tal y como se había acordado con el Dr. Rosenblueth. Argumentaba que, por tratarse de equipo electrónico, debía ubicarse en el Departamento de Ingeniería Eléctrica, sin considerar que separar el equipo del lugar donde se generaban los datos hacía inviable su uso en línea y, por lo tanto, limitaba seriamente el análisis de los resultados obtenidos en nuestros experimentos .