Un "termómetro" en tu cabeza: el reflejo vestíbulo-ocular

Seguro que muchos de pequeños habéis dado vueltas y más vueltas y, al parar, el mundo no dejaba de girar, aunque vosotros ya lo hubieseis hecho. Entonces intentaríamos explicarlo de forma ilógica o lo veríamos con tal normalidad que lo aceptaríamos sin más. ¿Pero acaso no te mereces una explicación? ¿Es que tus ojos, incapaces de frenar, seguían girando por su cuenta? Pues, a esta última, sí y no. Sí se mueven de forma involuntaria, pero no como un trompo dentro de sus cuencas.

Laberinto oseo

Este movimiento se debe al reflejo vestíbulo-ocular. Un sesudo análisis de su nombre permite descomponerlo en dos partes: vestíbulo y ocular. La segunda parte está clara a qué se refiere, pues hablamos del ojo, pero ¿y la primera? ¿De qué vestíbulo habla? Para evitar tanta confusión he colocado una imagen sobre este párrafo. Habrá quienes señalarán a la imagen al completo y dirán "¡ese es el caracol!". No les voy a quitar la razón, pero no porque la tengan, sino porque voy a aprovechar para dar pie a la anatomía.

Un poco de anatomía

Creo que puedo generalizar al decir que todo el mundo sabe que el oído comienza por la oreja o pabellón auditivo. Nos las vemos todos los días y sabemos que no están para hacer de contrapeso en la cabeza. También se puede asumir hasta cierto punto que son conocidas las partes del oído. Lo que ya se conoce menos es lo que hay en el oído interno y cómo funciona más allá de servir para la audición y el equilibrio.

Laberinto membranoso

En la última porción del oído, en el interior del hueso temporal, se encuentran varias estructuras que alojan los sistemas que permiten el equilibrio y la audición. La primera imagen corresponde a la pared osea que tapiza la estructura. Es lo que se llama laberinto óseo. Os lo podéis imaginar como las paredes de una cueva. En su interior, está están unos tubos y cámaras llenos de endolinfa o fluido de Scarpa. Este se llama laberinto membranoso y en él están los receptores auditivos y del equilibrio. En el exterior del laberinto membranoso, pero aún dentro del laberinto óseo, está la perilinfa. Dicho de otra forma, el laberinto membranoso está sumergido (perilinfa) y relleno (endolinfa) de líquido.
Si observáis las imágenes veréis que la es parecida con la excepción de la zona central. Es decir, entre los canales circulares, a la izquierda, y la cóclea, a la derecha, donde se sitúa el hasta ahora desconocido vestíbulo. Dentro del vestíbulo, como parte del laberinto membranoso, se encuentran el utrículo y el sáculo. Estos son los órganos otolíticos que responden a las aceleraciones lineares, en otras palabras, las modificaciones de la velocidad en sentido horizontal y vertical.
A su lado están los canales semicirculares, orientados en los tres planos del espacio, que proporcionan información sobre las aceleraciones rotacionales o angulares. Los órganos otolíticos y los canales semicirculares forman el sistema vestibular, a quien hace mención el reflejo óculo-vestibular. Este junto a la cóclea o caracol forman el laberinto del oído interno. Así que no, esta estructura al completo no se llama caracol.

¿Cómo funciona?

Vayamos a lo que interesa. Sabiendo su mecanismo, el reflejo se entiende por lógica. He colocado un vídeo del capítulo 12 de Erase una vez...la vida, donde explica brevemente su funcionamiento. Podéis verlo a partir del minuto 20:20, o entero si tenéis nostalgia. La explicación que daré será más detallada.

Estructura del utrículo o el sáculo

Como podéis ver, en el oído interno hay células ciliadas sumergidas en líquido, la endolinfa. Estas células tienen extensiones en la cara más próxima a la endolinfa llamadas estereocilios, las más numerosas, y cinocilio, único en cada célula y de mayor tamaño,  En el utrículo y el sáculo, las células ciliadas y otras de sostén forman la mácula, e imbuidas en una capa gelatinosa con cristales microscópicos de carbonato cálcico llamados otolitos. Por eso se les denomina órganos otolíticos.
Lo que hacen estos otolitos es aumentar la inercia por los movimientos. De esta manera, se es más sensible a los desplazamientos. No hace falta estamparte la cabeza contra un muro o menear la cabeza en el mejor concierto heavy de tu vida para empezar a notar algo. Además, da la casualidad que la posición del utrículo y del sáculo no es la misma. El primero se encuentra en posición horizontal, mientras el segundo lo está en vertical. Esto coincide con las modificaciones de velocidad a las que responden.

Estructura del canal semicircular

Los canales semicirculares actúan de manera parecida. Aquí no hay otolito. La base es similar a la de los órganos otolíticos, con células ciliadas sensitivas, pero esta vez en una superficie llamada ampolla. La membrana gelatinosa es la cúpula. Aquí es la endolinfa, y no el otolito, quien inclina las prolongaciones sensitivas al empujar la cúpula. Según hacia donde se gire, se estimularán las células ciliadas de un canal. Hay que recordar ante todo que todas estas estructuras se encuentran en ambos oídos, por lo que al cerebro puede interpretar las inclinaciones y movimientos a partir de los datos obtenidos de dos fuentes.
Si siguierais siendo los niños que daban vueltas hasta marearse, seguiríais preguntando "¿por qué?" aunque llegarais a una respuesta que no entendieseis. Como comprenderéis, por mucho que se muevan los cilios, ese no es el idioma que entiende el cerebro. El cerebro no entiende ni los cambios de presión que interpretamos como sonido ni los "bailes" de los cilios. El cerebro hace muchas cosas, pero esa no es una de ellas. Sería como si pidierais a vuestro ordenador, sin micrófono, que os escuchara. El ordenador funciona a base de señales eléctricas, y el cerebro también. Hace falta un traductor o, mejor dicho, un transductor. Algo que convierta el tipo de energía en el que llega la señal (en este caso, ondas de presión, sonido), en un mensaje que el cerebro pueda entender (impulsos nerviosos).
Las células ciliadas (y podría decirse lo mismo de otros receptores) mandan señales periódicamente al cerebro. Pueden, no por voluntad propia, aumentar o disminuir la frecuencia de esas señales. ¿Qué hace que disminuya o aumente su frecuencia? El sentido en el que se desplacen los cilios. En un sentido se activan y mandan señales como si no hubiera mañana, mientras que el opuesto se inhiben, mandando menos señales que cuando están quietos. El cerebro, sabiendo de dónde viene la señal y su frecuencia, ya sí puede interpretar hacia donde se mueven los cilios. Y al saber hacia donde se mueven, pueden conocer la posición y los movimientos de la cabeza.
Además, aunque hayáis podido ver en el capítulo de Erase una vez...la vida que la explicación que han dado ha sido muy somera (más aún que la que he dado yo), han mencionado algo importante: el sistema vestibular no trabaja solo. Hay receptores que informan de la tensión de los músculos del cuello, por lo que sabiendo qué músculos están contraídos y cuales estirados se conoce la posición de la cabeza. La visión también juega un papel vital ya que sirve de referencia para mantener la vista, y por lo tanto la cabeza, alineada con el suelo. Cuando hay un mareo, lo normal es que se vean afectados alguno de estos componentes. También hay que añadir que otra cosa sería la respuesta que se da ante la información que se recibe. Si falta la coordinación por estar borracho o por un problema cerebeloso, será más difícil mantenerse en equilibrio, aunque el resto de sistemas esté perfectamente.

El reflejo vestibulo-ocular

Esto era necesario para entender el reflejo vestíbulo-ocular. Este permite estabilizar la visión al mover la cabeza. No hace falta que calcules qué músculos oculares contraer para mantener la mirada fija en un punto mientras mueves la cabeza. La información que capta el sistema vestibular sirve para acompasar, aunque en sentido contrario, los movimientos de la cabeza con el ojo.
Esta información no se transmite mágicamente, sino que llega al cerebro a través del octavo par craneal, el nervio vestibulococlear o auditivo (si se han fijado en el vídeo, el impulso nervioso viaja por un túnel con el número 8). Llega al núcleo vestibular del tronco del encéfalo tras pasar por el ganglio vestibular. De aquí la orden va al nervio abducens o motor ocular externo (par VI) del lado contrario que actúa moviendo ambos ojos a la posición correspondiente. Hay que entender que la señal viene de ambos lados, por lo que un nervio abducens activa a los músculos del ojo y el otro nervio relaja los antagonistas, ya que sería inútil que los músculos participaran en una especie de juego de la soga sin conseguir nada. Cada uno actúa sobre los dos ojos y sobre músculos opuestos. Quiero decir que si uno de los nervios abducens activara, por nombrar a alguno, los músculos recto externos de ambos ojos, cada uno miraría a lados opuestos. En cambio, si activa al recto externo de un ojo y al recto interno del otro, se mueven de manera coordinada.
Este reflejo actuaría como el estabilizador de la imagen de las cámaras. Si no lo tuviéramos, para fijar la mirada tendríamos que concentrarnos para, con pequeños y constantes movimientos, enfocar un punto.

¿Dónde está el termómetro?

He mencionado poco el reflejo vestibulo-ocular. Es verdad. Pero al menos, conforme avanzaba la entrada se notaba que iba a aparecer más temprano que tarde puesto que todo lo que se decía se refería a él. Pero, ¿qué pinta aquí un termómetro? No se ha hablado de receptores de temperatura. Nadie ha metido la cabeza en el horno para percibir con su cabeza si quemaba. Alguno, si estaba apagado, incluso llegarían a sacarla. ¿Por qué insistir con algo que no tiene sentido?
Bueno, la primera razón es obvia. Relacionar una herramienta con una parte del cuerpo con la que aparentemente no tiene relación llama la atención. No es como usar la cabeza como martillo o exprimidor de naranjas. La segunda es la más importante, se puede modificar el mensaje sin mandar ninguno. Aquí es donde se esconde el termómetro.

Se trata del test del reflejo calórico. Consiste en irrigar el canal auditorio externo con agua o aire frío y caliente. Sirve para comprobar que ambos sistemas vestibulares funcionan correctamente. Cuando se aplica, el cambio de temperatura llega hasta la endolinfa del canal semicircular horizontal. El calor hace que la corriente de endolinfa se dirija hacia el utrículo, mientras que el frío la desplaza hacia en sentido contrario. Así, si se aplica calor, el ojo se moverá hacia el lado donde se está haciendo la prueba. Si se aplica frío, se moverá hacia el oído opuesto. Este movimiento ocular se llama nistagmo y no solo está presente en esta prueba, sino que en otras situaciones, puede ser patológico.
Esta prueba no se usa por sí sola, sino que se acompaña de otras para una evaluación precisa.  No obstante, ha servido para dar un repaso a varios elementos que nos permiten entender mejor cómo funcionamos.

Fuentes

• Marques Perrella de Barros, Anna Carolina, Caovilla, Heloisa Helena. From nystagmus to the air and water caloric tests. Brazilian Journal of Otorhinolaryngology Volume 78, Issue 4, July–August 2012, Pages 120–125 doi:10.1590/S1808-86942012000400022