Su existencia se deducía indirectamente y en algunos sectores eran un poco polémicos, pero la evidencia era bastante fuerte. Sin embargo, la red de...

Su existencia se deducía indirectamente y en algunos sectores eran un poco polémicos, pero la evidencia era bastante fuerte. Sin embargo, la red de conexiones exacta entre células nerviosas no se conocía. Así que lo hicimos lo mejor que pudimos y elaboramos los patrones más plausibles, asumiendo varias estructuras más o menos naturales para el GCP. Empezamos con los cuadrúpedos y continuamos aplicando ideas similares a las criaturas de seis patas: los insectos. Había ya mucho trabajo hecho acerca de la mecánica locomotora de las patas. Nuestra aproximación era más abstracta, tratando de deducir la estructura de un GCP hipotético a partir de patrones observados en las patas. Y tuvo una consecuencia interesante: reveló que la misma red de células nerviosas, operando bajo condiciones diferentes, es capaz de generar la mayoría de las andaduras simétricas de los cuadrúpedos y, bajo unas circunstancias más refinadas, también algunas menos simétricas como el medio galope y el galope. Ninguna de las redes que propusimos era completamente satisfactoria por varias razones técnicas. Discusiones con Golubitsky y el matemático afincado en Ontario, Luciano Buono, llevaron a la comprensión de que cualquier GCP factible para cuadrúpedos debía tener al menos dos unidades por pata, una para trabajar los músculos que flexionan la pierna y otra para trabajar los que la extienden. De modo que el GCP más natural para los cuadrúpedos debería tener ocho elementos (véase la figura 38). Esta red puede generar todas las andaduras de cuatro patas básicas. Además de los patrones de andadura estándar, pronosticó uno que no habíamos encontrado antes. En esta andadura, que llamamos el salto, las dos patas traseras pisan el suelo a la vez, y luego las dos patas delanteras pisan el suelo a la vez, con una diferencia de un cuarto del ciclo de andadura. Si hubiese sido la mitad del ciclo, esta andadura habría sido una estándar, a saltos. Los perros van dando saltos cuando corren rápido, por ejemplo. Pero un cuarto del ciclo de andadura era un verdadero misterio, especialmente teniendo en cuenta que ninguna pata pisaba el suelo en la mitad o los tres cuartos del ciclo. Era como pensar que, de algún modo, el animal se quedaba suspendido en el aire. FIGURA 38. Arquitectura pronosticada del GCP de un cuadrúpedo. Dos círculos de cuatro módulos idénticos están vinculados a izquierda y a derecha. Dos módulos conectados a cada pierna, determinando la coordinación de los dos grupos de músculos. La imagen es esquemática y puede que haya muchas más conexiones en el GCP, pero teniendo la misma simetría. Llegamos a esta conclusión una tarde. El Houston Livestock Show and Rodeo estaba en la ciudad y teníamos asientos reservados para ese día más tarde. De modo que fuimos al Astrodome y vimos cómo ataban reses y carreras de carros. Luego vinieron los potros salvajes. Los caballos trataban de deshacerse de quienes los montaban y los jinetes trataban de montarlos tanto tiempo como pudiesen, que con frecuencia solo era unos pocos segundos. De repente Golubitsky y yo nos miramos y empezamos a contar... El caballo que estábamos observando saltaba en el aire con las dos patas traseras dándole un impulso, luego las delanteras y entonces se quedaba un tiempo en el aire... Daba la sensación de que la diferencia de los tiempos era un cuarto del ciclo de andadura completo. El Exxon Replay, una grabación televisiva a cámara lenta, de ese caballo en concreto lo confirmó. Habíamos encontrado nuestra andadura perdida. Más adelante descubrimos que otros dos animales, la rata y el jerbo de Asia Menor, también emplean esta inusual andadura. Encontramos unas cuantas características más de andaduras reales que nuestro GCP de ocho unidades predecía o generalizaciones naturales, incluyendo una que se manifestaba en ciempiés. Por supuesto, nada de esto probaba que nuestra teoría fuera correcta, pero significaba que superaba varias pruebas que podrían haber probado que era errónea. Más recientemente, Golubitsky y la matemática portuguesa, Carla Pinto, han aplicado la misma idea a redes de cuatro elementos para andaduras de bípedos, de dos patas, como nosotros. Encontraron diez patrones de andadura, ocho de los cuales corresponden a andaduras de bípedos. Incluyen caminar, correr, saltar y brincar. Otra red neuronal asombrosa que sin duda existe en animales reales, y no se trata de una quimera matemática, es el GCP para el latido de la sanguijuela medicinal Hirudo medicinalis. Las sanguijuelas son criaturas que chupan la sangre parecidas a las babosas. Se usaban de manera generalizada en la medicina antigua para «equilibrar los líquidos del cuerpo» cuando se consideraba que había un exceso de sangre; los primeros registros de su uso se remontan al año 200 a.C. La utilización de sanguijuelas cayó en desuso durante el siglo XIX, pero a principios del siglo XXI volvieron a estar de moda, aunque por razones más científicas y en una esfera más limitada. La saliva de las sanguijuelas contiene una molécula llamada hirudina que hace que la sangre fluya libremente mientras el animal la chupa de su víctima. La hirudina ayuda a parar la coagulación de la sangre del paciente durante la microcirugía. La sanguijuela medicinal plantea un curioso problema para los matemáticos interesados en redes neuronales; su latido sigue un patrón muy extraño. El corazón de una sanguijuela consiste en dos filas de cámaras, con alrededor de 10 o 15 cámaras en cada fila, dependiendo de la especie. El patrón funciona así: durante un momento, todas las cámaras de la izquierda laten sincronizadas, al mismo tiempo. Mientras esto sucede, las cámaras de la derecha laten en una secuencia, una tras otra, desde el final al principio. Después de 20 y 40 latidos, los dos lados intercambian los papeles. Luego vuelven a intercambiarlos y así sucesivamente. Nadie sabe realmente por qué el corazón de la sanguijuela late de esta