Las funciones normales del cerebelo y sus enfermedades han estado en el corazón de mi carrera académica de más de 45 años, tanto en la atención clínica de pacientes como en la investigación clínica y experimental. Más de 85 de mis publicaciones tienen la palabra cerebelo en el título, o el cerebelo es central para los problemas discutidos en la publicación (ver archivos adicionales 1 y 2). La mayoría de estas publicaciones enfatizan algún aspecto de la relación del cerebelo con el control de los movimientos oculares, incluidos todos sus subtipos, vestibular, sacada, persecución y vergencia. Los síntomas visuales del control motor ocular alterado en pacientes cerebelosos a menudo son extremadamente incapacitantes y alteran la vida, por ejemplo, visión doble debido a la desalineación ocular y oscilopsia debido al nistagmo u otras oscilaciones oculares no deseadas. Esta ha sido una de las razones de mi enfoque sostenido, durante tantos años, en esta parte relativamente pequeña, pero vital del cerebro. Mis intereses en el cerebelo siguieron a una serie de epifanías, basadas en personas – pacientes, médicos y científicos – con las que entré en contacto; en el times; y en el azar y la buena fortuna. En cada paso del camino, llegué a un «punto de inflexión» que me empujó en una nueva dirección o a una persona en particular que se convirtió en un mentor, colega o aprendiz influyente. Aquí recapitulo parte de esta historia y, en base a mi experiencia, sugiero algunos «consejos» para el éxito (Tabla 1), que espero ayuden a los que están al principio de sus carreras a tomar decisiones sobre cómo se desarrollarán sus vidas académicas.
¿por Qué elegí la neurociencia
«Mantener un ojo hacia fuera para algo nuevo y emocionante para el estudio». En 1965, comencé el trabajo de clase de la escuela de medicina en la universidad Johns Hopkins en neuroanatomía e inmediatamente me cautivé con el cerebro, maravillándome de su exquisita conectividad. Más tarde, ese mismo año, pude ver al profesor Vernon Mountcastle, presidente de fisiología y eminente neurofisiólogo, especialmente por su descubrimiento de la arquitectura columnar de la corteza cerebral somatosensorial, realizar experimentos en su laboratorio. Estaba registrando la actividad en fibras nerviosas individuales de animales experimentales en respuesta a diferentes estímulos sensoriales. La capacidad de» ver » cómo la actividad neuronal en el cerebro codifica experiencias del mundo exterior fue una epifanía para mí y despertó aún más mi interés en una carrera en neurociencia. En 1966, después de mi primer año en la escuela de medicina, opté por una asignatura de verano con el presidente del departamento de anatomía, el profesor David Bodian, conocido por sus estudios seminales sobre la patogénesis de la poliomielitis, que hicieron posible el desarrollo de la vacuna contra la poliomielitis. También desarrolló la tinción de plata «Bodian» para identificar fibras nerviosas y terminaciones nerviosas en secciones neuroanatómicas. Ese verano pasamos muchas horas juntos en el microscopio, examinando la médula espinal cervical superior tratando de descifrar las vías propioespinales. Hoy en día, ¿con qué frecuencia una cátedra departamental tiene incluso una pequeña cantidad de tiempo, y mucho menos sesiones casi diarias, para pasar con un estudiante de primer año de medicina en una asignatura electiva en el laboratorio? Mi fascinación por la organización anatómica y fisiológica del cerebro continuó durante toda la escuela de medicina, de modo que en nuestro tiempo libre, un compañero de clase, Tom Woolsey, que estaba en un estado similar de «éxtasis» anatómico y yo diseccionamos un espécimen cerebral grueso. Estábamos tratando de imaginar en tres dimensiones las complicadas relaciones entre los espacios fluidos y las fisuras del cerebro. Tom finalmente alcanzó una fama considerable por su descubrimiento, cuando aún era estudiante de medicina, de la organización «barril» de las proyecciones de los bigotes (vibrissa) en la corteza cerebral de la rata.
¿por Qué elegí neurología
Cuando llegó el momento de elegir una especialidad clínica, neurología fue la elección natural. Una vez más, una experiencia (otra electiva de verano, esta vez en la Clínica Mayo en neurología en 1968), y una exposición a algunos de los gigantes de la neurología clínica allí (el Dr. Frank Howard de la fama de miastenia gravis, y los doctores Thomas Kearns y Robert Hollenhorst de la fama de neurooftalmolgy) hicieron de la neurología una decisión inevitable. Mis intereses en el cerebelo también se agitaron en la Clínica Mayo cuando uno de los pacientes asignados a mí estaba siendo evaluado para una ataxia cerebelosa crónica. Me dijeron que buscara un artículo clásico sobre degeneración cerebelosa en alcohólicos de Maurice Victor y sus colegas titulado «Una forma restringida de degeneración cortical cerebelosa que ocurre en pacientes alcohólicos», que tenía 109 páginas . Confieso que no leí este artículo de principio a fin, pero la capacidad de correlacionar la función y la anatomía utilizando el examen clínico y la patología posterior fue un «punto de inflexión» que me empujó hacia la neurología y, finalmente, el cerebelo. Esta experiencia también me enfatizó la importancia de leer y conocer la literatura médica. «Saber, pero no necesariamente aceptar, lo que se ha dicho, escrito y logrado en el pasado.»
Por qué elegí neurooftalmología
Todos los estudiantes de medicina que visitaban la Clínica Mayo para el programa electivo de verano estaban obligados a tomar una semana de neurooftalmología. En ese momento, me encontré con el libro de texto clásico, «La Neurología de los Músculos Oculares» de David Cogan, el eminente neurooftalmólogo y Presidente de Oftalmología en la Escuela de Medicina de Harvard. Unos 6 años después, en 1974-75, mientras servía en el Servicio de Salud Pública en los Institutos Nacionales de Salud en Bethesda, por casualidad mi pequeño cubículo estaba al lado de la oficina del Dr. Cogan. Se había trasladado al Instituto Nacional del Ojo en Bethesda después de retirarse de Harvard. El Dr. Cogan me tomó bajo su ala y me envió a mi primera conferencia internacional (en Estocolmo en 1975) simplemente como observador porque pensó que sería «bueno para mí». El otro individuo importante que despertó mi interés en la neurooftalmología fue el Dr. Frank Walsh de Johns Hopkins. Como residente de neurología en Hopkins (1970-1973), asistí a las conferencias de neurooftalmología del Dr. Walsh los sábados por la mañana y él, al igual que el Dr. Cogan, se interesó considerablemente en mi carrera. Me envió a un coloquio internacional sobre el alumno en Detroit para que pudiera obtener más exposición en el campo. El Dr. Walsh me dijo que alguien (incluso un humilde residente de neurología) debería representar al Wilmer Eye Institute. Nunca he olvidado la generosidad y el interés en mis inicios de carrera de estos dos gigantes. Una advertencia importante. Toma en serio las sugerencias de tu mentor. Dr. Cogan y yo estábamos evaluando a un paciente con sacadas lentas y sugirió que la electromiografía ocular podría ayudar. Me preguntó si yo sería el sujeto de control. Pensé que estaba bromeando, pero unos 45 minutos más tarde, estaba acostado en una mesa con una aguja enorme en mi recto lateral (en aquellos días, las agujas electromiográficas oculares eran grandes y premonitorias). Una resonancia magnética funcional habría mostrado todo mi cerebro, en algún tipo de ataque límbico, iluminándose mientras veía al Dr. Cogan acercarse a mi ojo con la aguja en la mano. Al menos puedo informar que la experiencia fue más aterradora que dolorosa.
Por qué elegí los movimientos oculares
Casi todos los residentes de neurología en algún momento durante su entrenamiento se enamoran de la neurooftalmolía. Examinar los ojos es quizás la parte más fascinante de la evaluación neurológica, haciendo que el rendimiento del cerebro sea fácilmente accesible para una simple inspección visual utilizando solo una linterna, un oftalmoscopio y un objetivo para que el paciente lo fije o rastree. Los hallazgos del examen neurooftalmológico suelen ser la clave para localizar lesiones en muchas partes del cerebro, especialmente en el tronco encefálico y el cerebelo. Como residente de segundo año, asistí a una conferencia introductoria para residentes de neurología sobre los movimientos oculares impartida por David A. Robinson, bioingeniero y fisiólogo motor ocular, que trabaja en el Wilmer Eye Institute. Su tema fue la fisiopatología de la oftalmoplejía internuclear (INO), un trastorno motor ocular común del tronco encefálico en el que se interrumpe el fascículo longitudinal medial (FML), que transmite información a los núcleos oculomotores. Utilizó un enfoque simple de sistemas de control para el procesamiento de señales necesario para generar movimientos oculares normales, y luego derivó lo que sucede cuando hay una interrupción en el flujo de información en el FML. Esta notable exposición condujo a una epifanía inmediata. Aplicar matemáticas simples para comprender un patrón complejo de movimientos oculares patológicos, y ser capaz de identificar la ubicación del defecto en el procesamiento de la información por el cerebro, me llevó para siempre al control motor ocular normal y patológico.
Después de la conferencia, le pregunté a Dave Robinson si podía trabajar con él durante mi tiempo electivo en el último año de mi residencia. Inmediatamente aceptó, diciendo: «He estado esperando durante años que un neurólogo viniera y trabajara conmigo». Pedirle a Dave Robinson que fuera mi mentor científico fue un punto clave en mi carrera, ya que se había dado cuenta desde el principio de cuánto podíamos aprender sobre el funcionamiento del cerebro normal al examinar a pacientes que sufrieron los desafortunados accidentes y enfermedades de la naturaleza. «Elige un mentor que, en cualquier nivel de carrera, mire hacia el futuro y se esfuerce por estar a la vanguardia del campo». Después de unirme a su laboratorio, comenzamos las rondas semanales en el hospital en las que Dave y sus estudiantes de posgrado y posdoctorados, y nuestro grupo clínico, incluidos residentes y estudiantes de medicina, iban a la cama de un paciente que tenía un problema motor ocular desafiante. Examinamos al paciente juntos, y luego discutimos el mecanismo, qué nuevas preguntas hacer y qué experimentos podrían responderlas. Las publicaciones a menudo surgieron de estas conversaciones junto a la cama, generalmente con nosotros desafiando a Dave a hacer un modelo . Esta experiencia enfatizó para mí la importancia de interactuar con personas que provenían de diferentes campos, con diferentes antecedentes científicos y clínicos y experiencia. «Interactúa y colabora con colegas y aprendices que tienen habilidades que no tienes o que no ves o haces las cosas de manera diferente a ti».
Cuando me uní al laboratorio en 1972, el primer trabajo de Dave fue enseñarme sistemas de control usando movimientos oculares como modelo. Nos reunimos varias veces a la semana, durante una hora más o menos, uno a uno. Estas sesiones a menudo implicaban problemas con la tarea para mí. Dave y yo también nos sentamos juntos en la computadora analógica para probar nuestras ideas (Fig. 1). Este tutorial de enseñanza comenzó con un análisis del procesamiento de señales en el reflejo vestibulo-ocular (VOR). Cuando la cabeza se mueve, el cerebro debe programar un movimiento ocular que sea exactamente compensatorio para que podamos ver claramente cuando caminamos o giramos la cabeza. En otra epifanía, me di cuenta de que comprender el sistema vestibular, que es el andamiaje evolutivo fundamental sobre el que se desarrollaron todos los subtipos de movimientos oculares, fue clave para convertirme en un clínico – científico motor ocular.
Los proyectos más importantes en el laboratorio de Dave en ese momento se relacionaban con la función del cerebelo en el control del RVD. Estaba estudiando cómo el cerebro mantiene la sincronización (fase) correcta del RVD, tanto adaptativamente a largo plazo como en su control en línea inmediato. Estos experimentos llevaron a la idea de un «taller de reparación» de motores oculares cerebelosos, que compensaba cuando el sistema de control de motores oculares fallaba . Otro concepto clave de estos experimentos surgió que se convirtió en un bloque de construcción fundamental en la fisiología motora ocular: la idea de un integrador motor ocular, no solo para asegurar que la fase del RVD fuera correcta, sino también para mantener los ojos quietos después de que los ojos terminaran de moverse . El nistagmo evocado por la mirada, un signo común de disfunción cerebelosa, podría interpretarse como un trastorno en una red neuronal que integra matemáticamente un comando de velocidad (movimiento) en un comando de posición (retención). Más recientemente, este concepto de integradores neuronales matemáticos ha sido aplicado al control de la cabeza y otras partes del cuerpo por mis colegas Aasef Shaikh y Reza Shadmehr y sus colaboradores . «Busque analogías para ver cómo se han resuelto los problemas en otros campos».