Pensándolo bien...

En 1983, la genetista Barbara McClintock, octogenaria y célebre por su aversión a la vida pública, subió al atril del Instituto Karolinska de Estocolmo para pronunciar su discurso de aceptación del Premio Nobel de Fisiología o Medicina. Su trayectoria científica ya era legendaria: había descubierto los elementos transponibles del ADN, los llamados “genes saltarines”, en la década de 1950, mucho antes de que la biología molecular dispusiera de los instrumentos conceptuales para comprenderlos. Sin embargo, más allá de sus hallazgos técnicos, McClintock era conocida por una forma de pensar que desbordaba los límites habituales de la genética experimental. Casi al final de su discurso, lanzó una pregunta que desconcertó a muchos de los presentes: “¿Qué sabe una célula de sí misma?” No era una metáfora ni una licencia poética. McClintock hablaba tras décadas de observación minuciosa del comportamiento celular. Describió cómo las células de maíz parecían responder de forma diferenciada y contextual a situaciones de estrés genético, activando mecanismos que no podían explicarse como simples reacciones automáticas. Aquello, dijo, parecía exigir una comprensión más profunda de la célula como entidad sensible a su propia historia. Durante años, esa pregunta fue considerada excéntrica, casi filosófica, impropia de una científica experimental. Sin embargo, cuatro décadas después, la biología contemporánea comienza a tomársela muy en serio.

La neurociencia clásica ha sostenido durante más de un siglo que la memoria y el aprendizaje son propiedades exclusivas de sistemas nerviosos complejos. Según esta visión, recordar consiste en modificar la fuerza de las conexiones sinápticas entre neuronas, es decir, las neuronas que se activan juntas refuerzan sus vínculos, dejando una huella duradera que puede reactivarse más tarde. Este principio, popularizado como “las neuronas que disparan juntas, se conectan juntas”, ha dominado el pensamiento sobre la memoria desde principios del siglo XX.

Pero ¿qué ocurre si una célula aislada, sin neuronas ni sinapsis, es capaz de modificar su comportamiento en función de experiencias pasadas? Desde una perspectiva evolutiva, esta posibilidad no resulta descabellada. La vida unicelular precede en miles de millones de años a la aparición de los cerebros, y la capacidad de registrar información relevante del entorno habría supuesto una ventaja adaptativa fundamental.

Como señala el científico cognitivo Sam Gershman, de la Universidad de Harvard, la memoria no es un lujo cognitivo, sino una herramienta básica para la supervivencia. Bacterias, protistas y otros organismos unicelulares comparan condiciones presentes con pasadas, ajustando su comportamiento en consecuencia. En ese sentido, la memoria podría ser una propiedad general de los sistemas vivos, no un monopolio del sistema nervioso.

El estudio del aprendizaje en organismos unicelulares no es una moda reciente. A comienzos del siglo XX, el zoólogo Herbert Spencer Jennings realizó una serie de experimentos, hoy casi olvidados con Stentor roeselii, un ciliado unicelular con forma de trompeta, común en estanques de agua dulce. Observó que, al ser expuesto repetidamente a un estímulo irritante, como un chorro de tinta, el organismo no reaccionaba siempre de la misma manera. En un primer momento, Stentor se inclinaba para evitar el estímulo. Si este persistía, batía sus cilios para expulsarlo; si aún continuaba, se contraía por completo. Lo verdaderamente interesante ocurrió cuando el experimento se repitió tras una breve pausa y el organismo omitía las primeras respuestas y se contraía de inmediato, como si hubiera “aprendido” que las estrategias previas eran inútiles. En ocasiones, incluso se desprendía de su anclaje y nadaba hacia otro lugar.

Para Jennings, aquello era una prueba clara de modificación conductual basada en la experiencia. Sin embargo, sus resultados chocaban con la visión dominante de la época, que explicaba el comportamiento unicelular exclusivamente en términos de tropismos automáticos. Con el auge del conductismo y, más tarde, de la neurociencia, este tipo de estudios fue relegado a los estadios marginales de la biología. No fue hasta principios del siglo XXI cuando investigadores como Jeremy Gunawardena y Sam Gershman recuperaron esta tradición. Al reproducir los experimentos clásicos con metodologías modernas, confirmaron que Stentor efectivamente “cambia de opinión”. La célula no solo reacciona, sino que ajusta su comportamiento en función de su historia reciente.

Imagen creada con ayuda de ChatGPT con DALL-E

Casos similares se encuentran en los controvertidos experimentos de Beatrice Gelber en la década de 1960, quien afirmó haber demostrado aprendizaje asociativo en paramecios unicelulares. Al igual que Jennings, su trabajo fue ampliamente ignorado, no tanto por errores experimentales como por incompatibilidad con los marcos teóricos dominantes. Gunawardena sostiene que esta exclusión revela un sesgo estructural en la ciencia, ya que las observaciones que no encajan en los modelos aceptados tienden a desaparecer de la memoria colectiva de la disciplina. La historia de la memoria celular es, en este sentido, una historia de amnesia científica.

En la última década, este campo ha recibido un impulso decisivo gracias a los trabajos del neurocientífico Nikolay Kukushkin, de la Universidad de Nueva York. Formuló una pregunta audaz: ¿pueden las células no neuronales mostrar propiedades universales de la memoria, como el efecto de espaciamiento? Este efecto, descrito por Hermann Ebbinghaus en 1885, indica que la información se recuerda mejor cuando se presenta en intervalos espaciados en el tiempo, en lugar de concentrarse en una sola exposición. Es uno de los fenómenos más robustos de la psicología experimental y se ha observado en humanos, insectos y moluscos.

Kukushkin y su equipo cultivaron células renales humanas en placas de Petri y las expusieron a pulsos químicos que imitaban señales neuronales. Utilizaron un gen marcador asociado a la respuesta celular como indicador de “memoria”. El resultado fue sorprendente: las células respondían de manera más duradera cuando los estímulos se presentaban de forma espaciada, exactamente igual que ocurre en el aprendizaje animal. Para Kukushkin, esto demuestra que la memoria no es un objeto almacenado, sino una respuesta corporal al cambio, inscrita en procesos moleculares, epigenéticos y temporales. Desde la perspectiva de la célula, no existe una distinción clara entre experimentar, recordar y responder: todo forma parte del mismo proceso continuo.

Esta visión obliga a replantear qué entendemos por memoria. Tradicionalmente, la ciencia ha definido la memoria de forma conductual: si un organismo responde de manera diferente en el futuro, inferimos que “recuerda”. Pero esta definición depende de la posibilidad de observar un comportamiento externo.

¿Qué ocurre, por ejemplo, si una babosa marina como Aplysia californica es privada de su musculatura? Sus neuronas pueden conservar cambios duraderos tras un estímulo, pero ya no hay conducta observable. ¿Ha desaparecido el recuerdo? Kukushkin sostiene que no, que  lo que cambia es nuestra definición, no el fenómeno subyacente. Desde esta perspectiva, una cicatriz, una marca epigenética o una modificación molecular son formas legítimas de memoria. Como afirma Gershman, “si algo deja una huella, es un recuerdo”. Los sistemas vivos registran información del pasado porque esa información les permite persistir.

¿Qué sabe, entonces, una célula de sí misma? Quizá la pregunta no deba entenderse en términos de autoconciencia, sino de sensibilidad histórica. Una célula sabe lo suficiente del mundo como para seguir existiendo en él. Conserva aquello que importa para su supervivencia y descarta lo irrelevante.

En este sentido, la memoria celular no solo ilumina los fundamentos de la biología, sino que ofrece una metáfora poderosa para la Ciencia misma. Los campos científicos, como las células, también recuerdan y olvidan. A veces conservan ideas durante generaciones; otras veces sufren largas amnesias colectivas. El renovado interés por la memoria celular sugiere que ciertos recuerdos científicos están regresando. Y con ellos, la intuición profunda de Barbara McClintock: incluso en la unidad más pequeña de la vida hay historia, experiencia y sentido.

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