David Hunter Hubel

(Windsor, 1926 – Lincoln, 2013) Neurobiólogo estatunidenc d’origen canadenc. Va estudiar medicina en la Universitat McGill de Mont-real, per la qual es va doctorar en 1951, i va treballar a Mont-real i Baltimore. Nacionalitzat estatunidenc en 1953, des de 1959 va exercir la docència en la Universitat d’Harvard, en la qual va dirigir el Departament de Neurofisiologia entre 1967 i 1982, any en què es va traslladar a la Universitat John Franklin.

        Juntament amb el seu col·lega Torsten Wiesel, David H. Hubel va emprendre en 1958 una sèrie d’investigacions que tenien com a objectiu arribar a comprendre el mecanisme de la percepció visual en el nivell cortical, utilitzant microelèctrodes i tècniques químiques modernes per a detectar i analitzar l’activitat de les neurones de la regió del cervell anomenada escorça o còrtex visual (concretament, l’àrea 17 del còrtex visual), composta per milions de neurones encarregades de processar les imatges rebudes a través de la retina i el nervi òptic.

Hubel i Wiesel van descobrir que l’activitat de les cèl·lules nervioses del còrtex per estimulació visual és altament específica. Algunes cèl·lules responen tan sols a taques de llum, i altres a una línia la inclinació de la qual és crítica, de manera que pot alterar-se la resposta si es produïx un canvi en l’angle de tan sols deu graus; van descriure així mateix l’organització d’estes cèl·lules específiques en columnes, classificables en diversos tipus segons la seua funció. Gràcies a les seues aportacions, el còrtex visual és actualment la part del cervell millor coneguda. David Hubel i Torsten Wiesel van ser llorejats en 1981 amb el Premi Nobel de Medicina (compartit amb el neurobiólogo estatunidenc Roger Wolcott Sperry) pels seus descobriments sobre el tractament de la informació en el còrtex visual.

La desaparició d’una personalitat científica que ha revolucionat la manera com coneixem el cervell és una pèrdua cultural i també emocional per als quals hem tingut relació amb ell. És este el cas del professor David H. Hubel qui ha mort el passat 22 de setembre  de 2013 en Lincoln, Massachusetts, a l’edat de 87 anys. La seua dona, Ruth, havia mort el febrer passat.

Els professors David Hubel i Torsten Wiesel van rebre en 1981 el Premi Nobel en Fisiologia o Medicina. Amb esta concessió es premiaven les aportacions més importants al coneixement de la fisiologia del sistema visual, organització funcional del cervell i a la manera multidisciplinària d’abordar el seu estudi. Des de llavors, el professor Hubel ha continuat fent aportacions fonamentals al coneixement del sistema visual, contribuint de manera especial a la revolució intel·lectual en neurociència a la qual estem assistint en els últims anys.

Per a comprendre en tota la seua dimensió el significat de les seues aportacions hem de recordar que els conceptes i coneixements de la fisiologia del cervell i del sistema visual en particular en els anys 1950, quan Hubel i Wiesel van començar els seus treballs en el Johns Hopkins Medical School, eren diferents als actuals, i molt escassos. En aquells moments es debatia la qüestió de la localització cerebral i l’electrofisiologia depenia fonamentalment del registre electroencefalogràfic, dels potencials evocats i de l’estimulació elèctrica. La introducció del microelèctrode com a tècnica de registre de l’activitat d’una neurona –la unitat funcional del cervell- va significar un canvi qualitatiu important, ja que va permetre conéixer les respostes d’estes cèl·lules a estímuls naturals. El professor Hubel va lluitar a més per evitar la separació i reunir els components del que hui diem Neurociència: l’anatomia, la fisiologia i la bioquímica.

David Hunter Hubel va nàixer en Windsor, Ontario, el Canadà el 27 de febrer de 1926. Va estudiar Medicina en la McGill University i, l’any 1955 és Research Fellow en el Walter Reed Army Institute of Research, en USA, des d’on passa a la Johns Hopkins Medical School a Baltimore, i un any després a l’Harvard Medical School on ha continuat desenrotllant el seu treball, en un clar exemple de fidelitat a la institució. Les aportacions del professor Hubel al coneixement de la fisiologia visual han sigut fonamentals i poden resumir-se en quatre assoliments principals.

David Hubel juntament amb Torsten Wiesel demostraro que les cèl·lules de l’escorça visual són capaces de detectar imatges visuals apropiades; és a dir, les cèl·lules de l’escorça visual són selectives a patrons de l’estímul. Van demostrar que el patró d’estímul més adequat no és el mateix al llarg de la via visual, des de la retina  a l’escorça visual, així com que l’estímul al qual responen les cèl·lules visuals és el format per vores amb contrast i una orientació determinada. Les implicacions d’estos descobriments van ser revolucionaris. Va deixar de pensar-se en l’escorça del cervell visual com una estructura de milers de cèl·lules cada una participant en la reconstrucció de l’escena visual. El canvi implica que cada cèl·lula s’activa només pel seu propi estímul, la qual cosa vol dir que, quan s’activa, està assenyalant una cosa específica sobre la naturalesa de la imatge en una regió particular del camp visual.

En l’escorça visual van descobrir neurones que s’activen quan l’estímul entra per qualsevol dels dos ulls i que el camp receptor de cada ull estava aproximadament localitzat en la mateixa regió del camp visual. Això implica que quan els ulls estan alineats, un objecte en l’escena visual activarà simultàniament la mateixa cèl·lula visual a través dels dos ulls. La troballa d’estes cèl·lules binoculars té particular importància per a explicar la percepció en profunditat o *estereópsis, ja que la comparació de les imatges dels dos ulls permet al cervell determinar la posició relativa dels objectes en l’espai.

En l’escorça visual existix una representació detallada del camp visual. La tercera gran contribució de Hubel i Wiesel va ser revelar la microestructura funcional de l’escorça visual. En cada mm3 de l’escorça visual van descobrir una distribució regular de dominància ocular, és a dir, de cèl·lules que preferixen un ull o un altre per a ser activades i d’eixos d’orientació, de cèl·lules que preferixen un patró d’estímul amb determinada orientació. Rafael Lorente de Nó, en 1938, ja havia descrit una organització anatòmica en columnes de les neurones de l’escorça cerebral i en els anys 1960 Vernon B. Mountcastle, en l’escorça cerebral somestésica, ja havia descobert que les columnes de cèl·lules compartien les mateixes característiques funcionals.  A partir d’ací Hubel i Wiesel van descobrir que en l’escorça visual les neurones s’ordenen segons la seua preferència a l’orientació dels estímuls i a l’ull per on arriben eixos estímuls.

La quarta aportació important, de gran transcendència clínica, ha sigut conéixer el desenrotllament temporal de la plasticitat del sistema visual. Un ull estràbic acaba realitzant la seua funció molt pitjor que el sa. Hubel i Wiesel van definir el rang crític d’edat dins del qual el desenrotllament de l’escorça visual es modifica per l’experiència, el determinisme *ontogenético de la funció del sistema visual però també la plasticitat de la resposta a canvis en l’experiència visual. Estes troballes han tingut una gran repercussió en la clínica oftalmològica.

Tant David Hubel com Torsten Wiesel han estat molt lligats als Laboratoris de Neurociència de la Universitat de Santiago de Compostel·la. Tot va començar amb un programa d’investigació del sistema visual que va portar a post doctorands del meu laboratori continuar fora d’Espanya la seua formació en la neurociència de la visió. El primer va ser el Dr Francisco González qui va realitzar una estada postdoctoral amb el Dr Gian F. Poggio, el descobridor de les neurones en l’escorça visual que responen a la disparitat retinal, en el Department of Physiology de la Johns Hopkins University en 1984. Després, en 1990 el Dr Javier Cudeiro es va desplaçar al Institute of Ophthalmology en l’University College de Londres per a treballar amb el Dr Adam Sillito, qui combinant tècniques farmacològiques i electrofisiológicas havia demostrat les interrelaciones tàlem-cortico-corticals en la funció visual, i que el Dr. Cudeiro continuaria després en la Universitat de La Corunya. El següent va ser el Dr José Manuel Alonso, qui després d’una entrevista amb Torsten Wiesel en un congrés a Alacant en 1992 va continuar el seu treball en la Rockefeller *University i actualment en la State University of Nova York.