2. Micro i macro, de les sinapsis als circuits

"Estic molt contenta de venir a la terra de Ramon i Cajal a parlar del cervell i la seva connectivitat", va assegurar Sakkubai Naidu, pediatra i neuròloga al Kennedy Krieger Institute de Baltimore, als Estats Units. "Ell ja va dir que les neurones són contigües, no contínues, i que són dinàmiques". Aquesta forma de connexió per contigüitat són les sinapsis, i s'ha comprovat el seu enorme dinamisme. Per exemple, "l’activitat promou la sinapsi, tant en la vida prenatal com en la postnatal. I algunes de les primeres a madurar són les del còrtex sensorial: el nadó les necessita per poder sentir i dirigir el cap per mamar", assegura Naidu.

Hi ha sinapsis de molts tipus en les quals participen diversos neurotransmissors i que podrien considerar-se com les claus dels diferents panys cerebrals. N'hi ha d’excitadores on actua el glutamat. N'hi ha d’inhibidores on se situa l'anomenat GABA, la molècula diana de la major part d'ansiolítics. I n'hi ha de moduladores, on es pot trobar dopamina, serotonina, adrenalina... I cada sinapsis té el seu propi cicle vital: la seva formació, maduració, manteniment i, en moltes ocasions, la seva necessària eliminació.

Fallades en les sinapsis donen lloc a tot un ventall de símptomes i malalties diferents, molts dels quals es solapen. Manju Kurian, neuròloga pediàtrica al Great Ormond Street Hospital de Londres, proposa cridar a tots aquests trastorns "sinaptopaties", per així anomenar i concentrar el seu estudi. Un estudi necessari però gens senzill. La seva complexitat la il·lustra el fet que s'han identificat centenars de proteïnes a cada sinapsi i que les fallades es poden donar en fases tan diferents com en la síntesi dels neurotransmissors, en el seu emmagatzematge o reciclatge, en el transport, en els receptors que els reconeixen...

Enmig d'aquesta complexitat, una de les dianes que s'estudien són les anomenades neuroliguines, una mena de "adhesius moleculars" que faciliten la trobada de neurones i la formació de sinapsis. Diverses d'elles apareixen mutades en formes familiars d'autisme, i s'especula que podrien estar a la base de diversos trastorns del comportament. Així ho afirma Nils Brose, director del departament de Neurobiologia Molecular a l'Institut Max Planck de Medicina Experimental, a Alemanya. Per a Brose, "una hipòtesi que explica l'autisme és que hi ha una alteració en l'equilibri neuronal entre excitació i inhibició. Certes neuroliguines afecten al comportament de l'inhibidor GABA, i podrien ser una diana terapèutica en el futur ".

Però si el petit és important, també ho és el més gran, els "cables" que connecten les àrees del cervell, i que en la seva globalitat han portat a ser anomenats el "connectoma". Per visualitzar-ho, els científics fan servir tècniques cada vegada més sofisticades, que segons Paulo Rodrigues, cofundador de l'empresa Mint Labs, "permeten veure les xarxes i els nodes, com la funció d'una part del cervell es relaciona amb la d'un altre lloc". De fet, per a Rodrigues "el connectoma emfatitza el concepte que el cervell és un únic i gran sistema complex".

En el cas de la pediatria, aquestes eines "poden permetre veure alteracions de desenvolupament i identificar una oportunitat-finestra per administrar un tractament". Una d'aquestes alteracions és el Trastorn per Dèficit d'Atenció i Hiperactivitat (TDAH). Tot i que en moltes ocasions no és fàcil precisar-ho, segons Josep Antoni Ramos Quiroga, psiquiatre a l'Hospital Vall d'Hebron de Barcelona, ​​s'estima que gairebé un 6% dels nens el pateixen, i que es manté en una mica més del 3% de els adults. Les tècniques de neuroimatge han permès identificar que en els afectats hi ha una disminució d'aproximadament el 3% en el volum de matèria grisa, a més d'altres zones cerebrals i que presenten asimetries en la maduració del cervell respecte a la resta de nens.

Per a Xavier Castellanos, investigador també d'aquest trastorn, el TDAH "té un pronòstic variable, generalment acceptable, però augmenta el risc d'accidents i sol comportar el fet d’accedir a pitjors treballs". Interessat per les xarxes cerebrals que el provoquen, Castellanos i el seu equip utilitzen ressonàncies magnètiques funcionals, una forma de lligar l'estructura cerebral amb la seva activitat. D'aquesta manera han suggerit que el dèficit d'atenció en aquestes persones prové "d’una mala relació entre les xarxes que estan actives en repòs i les que actuen en el moment de l'execució. L'activitat neuronal en repòs és gegantina, suposa fins al 60% del total, però el seu significat biològic encara no es coneix ".