Nuestro cerebro es plástico. Es capaz de reorganizar su estructura y las conexiones entre sus neuronas. Si bien el cerebro es particularmente maleable en la infancia, nada nunca está fijo. La plasticidad cerebral funciona de esta manera hasta la muerte. Y esto, en todas las especies animales. Las últimas investigaciones de laboratorio muestran que esta plasticidad no ocurre al azar, sino que está determinada por las funciones innatas de las regiones del cerebro. El cerebro, durante su desarrollo, fijará sus rutinas cognitivas, motoras y perceptivas.
El cerebro es probablemente el objeto de estudio más complejo al que se haya enfrentado el hombre. Tenemos millones de neuronas, que a su vez hacen miles de conexiones sinápticas. Hay más conexiones en el cerebro que partículas elementales en el Universo.
La neurociencia cognitiva, sin embargo, sigue siendo una ciencia joven, desarrollada con el advenimiento de las técnicas de imágenes cerebrales en la década de 1990. Las resonancias magnéticas funcionales permiten "mapear" estas funciones cognitivas, y ahora son cada vez más precisas.
Vivir con medio cerebro
Un equipo de investigadores del Centro de Imagen Cerebral del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, cuyo artículo apareció en Cell Reports en noviembre 2019, estudió por resonancia magnética (IRM) los cerebros de seis adultos cuyo uno de los hemisferios cerebrales había sido retirado durante la infancia para reducir los ataques epilépticos.
Hay muchas epilepsias que responden bien a los fármacos y se controlan perfectamente, pero siempre ha habido un porcentaje que se llaman refractarias, que no responden a los tratamientos, y otras enfermedades donde el tejido cerebral queda dañado. Los ataques pueden ser tan frecuentes que el niño no se puede desarrollar con normalidad porque el cerebro nunca está en reposo, o está teniendo un ataque o se está recuperando de un ataque. Una solución es destruir el foco epiléptico, el punto inicial, pero si no se consigue identificar una solución y el cerebro está dañado, otra posibilidad es eliminar la zona estropeada.
Los seis pacientes se presentaron voluntarios para una resonancia magnética funcional – una técnica que permite ver el cerebro en funcionamiento con una buena resolución espacial y temporal – en el Center for Brain Imaging du California Institute of Technology. Los resultados se compararon con los de otros seis adultos sanos a los que también se realizaron escáneres y con una base de datos que incluía los resultados de otros 1500 adultos sanos, con una edad media de 22 años.
Los seis pacientes habían sufrido ataques epilépticos desde que eran niños pequeños, uno de ellos había tenido los primeros a los pocos minutos después de nacer. En cuatro se extrajo el lado derecho del cerebro – hemisferectomía – mientras que en los dos restantes fue el lado izquierdo. Las causas eran variadas en dos casos era un ictus alrededor del parto, en otros tres era encefalitis de Rasmussen, que genera epilepsia y daño cerebral, y en el sexto era una displasia cortical.
Lo que ha llamado la atención es que estas personas, que ahora tenían veintitantos o treinta y tantos funcionaban llamativamente bien, tenían empleos como especialista en foniatría, sus funciones de lenguaje eran normales y cuando los pusieron en el escáner charlaron relajadamente como con cualquier otra persona.
Todos ellos, incluso los que se les había extirpado el hemisferio izquierdo, donde se sitúan en la mayoría de las personas las áreas relacionadas con el habla como el área de Broca o el de Wernicke, podían hablar. Al parecer el área del habla se cambia de hemisferio, si el hemisferio izquierdo no existe o está dañado, el área del habla se sitúa en el hemisferio derecho.
En el cerebro hay una serie de redes neuronales, de circuitos funcionales que se cree es el sustrato de nuestras emociones, de la cognición, de los comportamientos. Los investigadores se fijaron especialmente en la actividad cerebral en las redes que regulan la visión, el movimiento, las emociones y el pensamiento, los llamados procesos cognitivos. Puesto que las redes neuronales dedicadas a una única función regulatoria se extienden a menudo en ambos hemisferios, el equipo investigador esperaba ver una actividad neural más débil en los pacientes con hemisferectomía, pero no era el caso.
Los investigadores parcelaron el cerebro en 400 zonas, 200 en cada hemisferio y establecieron siete redes funcionales. El mismo esquema de parcelas que se veía en personas sanas se podía distinguir sin problemas en las personas con medio cerebro.
La segunda fase fue ver si se volvía a hacer un escáner a la misma persona al cabo de un tiempo y en la misma persona y para la misma tarea se veía el mismo patrón de actividad, lo que se conoce como fingerprinting, como tomar las huellas dactilares. El resultado de esta segunda parte del estudio es que los patrones de actividad eran consistentes a lo largo del tiempo. Eso fue la base para el estudio final, ver si las redes funcionales de los participantes con medio cerebro eran iguales o diferentes de las de personas sanas.
El grupo de científicos pudo reconocer las mismas redes en los pacientes con hemisferectomía y la principal y sorprendente conclusión fue que las seis personas operadas y los controles mostraban una conexiones potentes y similares entre las regiones cerebrales que se asignan típicamente a la misma red funcional.
Sin embargo, la conectividad entre regiones de varias redes diferentes, era mucho mayor en todos los participantes a los que se había quitado un hemisferio y entre todas las redes, que en los individuos control. Estos controles eran similares para nivel de inteligencia, edad, preferencia de mano, es decir si eran zurdos o diestros y sexo.
Los médicos ya habían visto que los pacientes con hemisferectomía funcionaban con un nivel excelente pero lo que más ha llamado la atención ha sido el alto grado de compensación que se veía en el estudio de neuroimagen. Estos resultados apoyan la hipótesis de que un sistema compartido de redes funcionales posibilita la cognición y sugiere que las interacciones entre diferentes redes pueden ser un aspecto clave de la reorganización funcional tras una hemisferectomía.
Estos resultados eran inesperados e interesantes porque lesiones mucho menores, producidas por un ictus, un accidente, un tumor u otras razones provocan efectos devastadores. Esta gran capacidad de recuperación se basa probablemente en dos aspectos : el cerebro tiene muchos sistemas redundantes y, otra quizá más llamativo, es que tiene una enorme capacidad de adaptación y flexibilidad, lo que se llama plasticidad neuronal. Por tanto, sería importante entender cómo el cerebro pone en marcha estos procesos reparadores o compensadores, para poner en marcha estrategias que mejorasen las perspectivas de estos tratamientos.
Plasticidad neuronal
La plasticidad neuronal, también llamada neuroplasticidad, plasticidad neural o plasticidad sináptica, son términos genéricos que describen los mecanismos por los que el cerebro es capaz de modificarse durante los procesos de neurogénesis desde la fase embrionaria o durante el aprendizaje. Se expresa en la capacidad del cerebro para crear, deshacer o reorganizar las redes neuronales y las conexiones de estas neuronas. El cerebro es así calificado como "plástico" o "maleable".
Este fenómeno ocurre durante el desarrollo embrionario, la infancia, la edad adulta y las condiciones patológicas (lesiones y enfermedades). Es responsable de la diversidad de la fina organización del cerebro entre los individuos –la organización general, por su parte, está regida por el trasfondo genético de la especie – y de los mecanismos de aprendizaje y memorización en el niño y el adulto. Por lo tanto, la plasticidad neuronal está presente durante toda la vida, con un pico de eficiencia durante el desarrollo mediante el aprendizaje, luego también posible, pero con menos fuerza, en los adultos.
La plasticidad neuronal es junto con la neurogénesis adulta, uno de los descubrimientos recientes más importantes de la neurociencia, y muestra que el cerebro es un sistema dinámico, en perpetua reconfiguración.
Cómo se reorganiza el cerebro después de un derrame cerebral
Investigadores del Departamento de Neurociencias de la Universidad de Ginebra, cuyo artículo titulado “Coherent neural oscillations predict future motor and language improvement after stroke”, publicado en Brain en 2015 – al estudiar la forma en que reaccionan las neuronas después de un accidente cerebrovascular, han encontrado un indicador para predecir la recuperación futura del paciente, gracias a la utilización de la electroencefalografía (EEG).
De repente, un coágulo de sangre obstruye una arteria cerebral o, con la misma rapidez, un vaso sanguíneo se rompe, provocando una hemorragia en el cerebro. Se trata de un accidente cerebrovascular (AVC). En el área afectada por la lesión, la circulación sanguínea se interrumpe y las neuronas se ven privadas de oxígeno y nutrientes, o se comprimen en caso de hemorragia. De cualquier manera, el resultado es el mismo : las neuronas mueren. De ahí vienen las secuelas del ictus. Si el accidente afecta, por ejemplo, una zona del cerebro involucrada en la motricidad, provoca entumecimiento, pérdida de sensibilidad o parálisis de la cara, una extremidad o un lado del cuerpo. Si afecta a una región que gobierna el lenguaje, induce trastornos del habla.
Las neuronas se hacen cargo
El cerebro, sin embargo, muestra plasticidad y es capaz de reorganizarse. Esta característica también se aprovecha en los tratamientos de rehabilitación que ayudan a las víctimas a recuperar algunas de las funciones que habían perdido. Por supuesto, cuando las neuronas mueren, no vuelven a crecer. Sin embargo, las neuronas que están cerca pueden retomar gradualmente las funciones de las que se han perdido. Para hacerse cargo y realizar sus nuevas tareas, las células nerviosas deben cambiar su actividad y, para hacerlo, deben reorganizar las conexiones que las unen a sus semejantes. Los neurocientíficos observaron que estos reordenamientos se realizan principalmente a nivel local, en las regiones adyacentes al área cerebral afectada por el ictus, pero también ocurren a mayor escala en toda la red neuronal.
Señales sincrónicas
Para observar esta reorganización del cerebro, los investigadores utilizaron la electroencefalografía (EEG), que mide la actividad eléctrica del cerebro a través de electrodos pegados al cráneo. Durante este examen, el paciente puede permanecer quieto y los ojos cerrados. No necesita participar moviendo la mano, por ejemplo. Esta es una ventaja para las víctimas de accidentes cerebro-vasculares que se encuentran parcialmente paralizadas. Los investigadores pudieron observar que cuando dos áreas del cerebro interactúan entre sí, cuando están conectadas, emiten señales eléctricas sincrónicas, a la imagen de los adeptos de la natación artística que logran estandarizar sus movimientos. Sin embargo, cuanto mejor se sincronicen las regiones del cerebro alrededor de la lesión entre sí y con áreas más distantes, mayores serán las posibilidades de recuperar las funciones perdidas en las semanas o meses posteriores al accidente cerebrovascular. El examen EEG permite así predecir si la víctima de un ictus tiene buenas posibilidades de recuperar el uso de sus habilidades motoras o de su lenguaje.
Mejorar la rehabilitación
La EEG podría ser útil para monitorizar la evolución de los pacientes tratados por neuro-psicólogos, fisioterapeutas, terapeutas ocupacionales, logopedas y otros especialistas implicados en la rehabilitación. También podría ayudar a definir las terapias con más probabilidades de promover la plasticidad y la recuperación del cerebro. Ciertos métodos aún experimentales, como la estimulación eléctrica o magnética transcraneal dan buenos resultados en algunas personas, mientras que son ineficaces en otras. En este caso, la EEG ayudaría a los médicos a identificar a los pacientes que podrían beneficiarse con estos métodos de rehabilitación.
La investigación de los neurocientíficos en Ginebra abre caminos prometedores para reducir las consecuencias de las víctimas de accidentes cerebro-vasculares. Su trabajo, que fue galardonado con el Premio de Investigación Pfizer 2016, podría ayudar a mejorar los tratamientos de rehabilitación.
Nuevos métodos de rehabilitación
Dos técnicas, una aún en prueba y la otra más futurista, podrían permitir a las víctimas de accidentes cerebro-vasculares recuperar mejor sus funciones perdidas.
Estimulación transcraneal. Esta técnica no invasiva consiste en estimular el cerebro de un paciente mediante impulsos eléctricos – mediante electrodos colocados en su cráneo – o magnéticos – mediante una bobina magnética, también colocada en su cabeza –. En ambos casos, las corrientes utilizadas son de baja intensidad, pero son suficientes para modificar la actividad de las neuronas y sus interacciones. Los estudios han concluido que este método hace que la recuperación, especialmente del lenguaje, sea más temprana y eficiente. Pero entre las víctimas de accidentes cerebro-vasculares, algunas responden y otras no. La EEG podría ayudar a predecir qué pacientes se beneficiarían con esta técnica.
Neurofeedback. Por la sola fuerza de su voluntad, y después de aprender, algunas personas logran cambiar su presión arterial o frecuencia cardíaca. Sin embargo, con la condición de que se les proporcione información sobre su acción midiendo la evolución de estos parámetros fisiológicos. Asimismo, algunos individuos logran modular la actividad de sus neuronas. A esto se le llama neurofeedback. ¿Mejoraría este método las conexiones entre las áreas del cerebro de una víctima de accidente cerebrovascular y, por lo tanto, aceleraría su recuperación? Esto es lo que están estudiando los investigadores.
El cerebro borra memoria durante el sueño para evitar la sobrecarga
Un grupo de investigadores de Japón y Estados Unidos, en colaboración con los National Institutes of Health en Estados Unidos, cuyo estudio fue publicado en Science de setiembre 2019 – gracias al trabajo de laboratorio con ratones – descubre que el cerebro, que organiza los recuerdos, decide eliminar durante la noche la información que no considera importante. El título del estudio en inglés: The Brain May Actively Forget During Dream Sleep to Prevent Information Overload.
El sueño es fundamental para entender al cerebro. Durante el descanso este órgano reorganiza lo almacenado durante el día, desconecta algunas funciones o recupera otras. Según los científicos, durante la fase de sueño de Movimientos Oculares Rápidos (REM por sus siglas en inglés) el cerebro puede activar la limpieza como si se tratara de una tarea de eliminación de lo oculto. Es decir, que cuando el cuerpo descansa el cerebro se convierte en una suerte de árbitro que elige qué memorias serán almacenadas y cuáles desaparecerán. La tarea es llevada a cabo por un grupo de neuronas que se encargan de eliminar esta información. Cuando se activaron las células de los ratones en el laboratorio, la memoria empeoraba, mientras que cuando se desactivaban, la memoria mejoraba.
El estudio revela algo hasta hora no observado : el cerebro coloca las conexiones entre las neuronas involucradas en ciertos tipos de aprendizaje. Otra novedad que aporta esta investigación es que el control del apetito podría estar también involucrado porque también se observó actividad en una molécula que implica a ambos procesos.
Información no importante. Según explican los expertos, la situación se produce cuando se aprende algo nuevo pero no se guarda en la memoria a largo plazo. El conocimiento es guardado de otra manera y es en ese momento cuando el cerebro decide si es pertinente guardar la información o hacer sitio para otra potencial. Según los científicos, estas neuronas ayudan activamente al cerebro a olvidar informaciones nuevas y, posiblemente, sin importancia. Podría ser un proceso del cerebro para evitar la confusión entre sueños y recuerdos almacenados en el cerebro. Es más, esto podría explicar por qué los sueños se olvidan rápidamente.
Además de por sus implicaciones en el estudio del sueño y la narcolepsia, esta investigación podría abrir nuevas puertas al tratamiento de problemas de memoria, la enfermedad del Alzhéimer o problemas derivados del estrés postraumático.
La reactivación de la memoria durante el sueño mejora la resolución de problemas al día siguiente
Investigadores del Departamento de Psicología de la Universidad Northwestern, Illinois – sabiendo que las personas repiten o 'consolidan' sus recuerdos durante el sueño, fortaleciéndolos y reorganizándolos – han creado una estrategia de resolución de problemas similar a la reorganización de la memoria durante la noche, cuyo estudio se publicó en Psychological Science en octubre 2019. El título del estudio en inglés : Targeted Memory Reactivation During Sleep Improves Next-Day Problem Solving.
Muchas personas han afirmado que dormir les ha ayudado a resolver un problema difícil, pero el apoyo empírico para esta afirmación sigue siendo provisional. El experimento actual probó si la manipulación del procesamiento de información durante el sueño afecta la incubación y la resolución de problemas. En los estudios de la memoria, la emisión de señales sonoras asociadas al aprendizaje durante el sueño puede reactivar los recuerdos.
Los investigadores intentaron dirigir el cerebro de las personas dormidas hacia problemas específicos sin despertarlos. Seleccionaron 57 participantes a quienes presentaron una serie de rompecabezas la noche antes de acostarse. Cada rompecabezas iba acompañado de un sonido único. Los voluntarios luego se fueron a la cama sin que se resolvieran todos los acertijos. Mientras dormían, los investigadores tocaron los sonidos asociados con la mitad de los acertijos sin resolver, lo suficientemente alto como para que los participantes pudieran escucharlos sin despertarse. La idea era llamar la atención de la mente dormida sobre estos acertijos para una mayor exploración.
El papel del sueño en la incubación de problemas
Cuando se despertaron, los participantes lograron resolver más acertijos. En particular, pudieron resolver el 31.7% de los acertijos invocados por sonido mientras dormían, una mejora del 55% sobre el 20.5% de los acertijos que no habían podido resolver el día anterior.
La resolución de problemas es parte de la vida diaria de todos. Aunque los investigadores utilizan acertijos complicados en su estudio, los procesos cognitivos subyacentes podrían relacionarse con la resolución de cualquier problema en el que alguien esté atascado o bloqueado por el enfoque incorrecto. Sin embargo, por supuesto, debe tener toda la información para poder resolver un problema. Este estudio proporciona aún más evidencia de que procesar el cerebro durante el sueño es útil para la cognición diurna.
Tomados en conjunto, estos resultados demuestran que obtener información de acertijos durante el sueño puede facilitar la resolución de problemas, lo que favorece el papel del sueño en la incubación de problemas y el establecimiento de una nueva técnica para comprender mejor la resolución de problemas y la cognición del sueño.
Cerebro : las neuronas se agitan durante el sueño
Investigadores del Instituto de Neurociencia de Sistemas del INSERM mostraron, en un estudio, que el sueño se puede manipular para solucionar un problema que parecía imposible durante el día. Los resultados aparecieron en Psychological Science en junio 2019.
Las células cerebrales intercambian información constantemente y, durante las fases del sueño, esta actividad se utiliza en particular para consolidar la memoria. El electroencefalograma, que permite medir la actividad global del cerebro, muestra ondas regulares, más o menos rápidas, según las fases del sueño, pero no nos permite saber cómo se procesa cada información a nivel neuronal. Es un flujo de información denso e inquieto entre neuronas que ocupa el cerebro durante las fases del sueño para consolidar la memoria.
Por primera vez, el equipo del INSERM describe esta agitación neuronal. Los investigadores lograron observar el flujo denso e inquieto de información entre las neuronas que ocupan el cerebro durante la fase de sueño para clasificar información importante o innecesaria.
La ruta de la información cambia constantemente
Usando electrodos que registran la actividad eléctrica de un centenar de neuronas concentradas en una región determinada del cerebro, el equipo descubrió que el camino de la información cambia constantemente : grupos de neuronas se organizan por períodos de tiempo muy cortos para almacenar y transmitir información turnándose constantemente, solo unas pocas de estas neuronas desempeñan un papel predominante dentro de cada grupo.
Por lo tanto, hay una sucesión de sub-estados con, al final, aproximadamente la mitad de las neuronas de las tres regiones – que son el hipocampo, la corteza prefrontal y la corteza entorrinal – que desempeñan un papel clave en el procesamiento de información a un momento u otro. En otras palabras, no existe una jerarquía establecida dentro de las neuronas, sino una distribución equilibrada de papeles.
"Sucede un poco como en Internet"
La teoría predominante era que la transferencia de información seguía un camino fijo, muy parecido a una máquina industrial bien afinada, pero este no es el caso. Para ilustrar cómo la información no siempre sigue el mismo camino, los investigadores eligen una imagen que hace referencia al funcionamiento de los medios digitales de comunicación : “Ocurre un poco como en internet, un correo electrónico que sale de París a Sydney pasará por servidores ubicados en diferentes países durante su recorrido, y estos servidores variarán durante el día dependiendo del tráfico; en el cerebro es lo mismo, incluso cuando la información es la misma, los recorridos que toma no son fijos y los socios cambian constantemente”.
Comprender mejor el lenguaje de las neuronas
Estos trabajos también han permitido comprender mejor el lenguaje de las neuronas: un sub-estado corresponde a una palabra, una secuencia de sub-estados constituye una frase, es decir que este lenguaje es complejo, como ocurre con los lenguajes humanos, esta complejidad es mayor durante el sueño REM – durante el cual se expresan los sueños – que durante el sueño lento. Esto ofrece una línea de investigación para estudiar en particular el posible vínculo entre la pérdida de memoria en sujetos epilépticos y la complejidad del lenguaje neuronal.
Cómo se reconstruye el cerebro después de una operación
Un área del cerebro, una función : durante más de un siglo se ha afirmado que el cerebro funciona según el llamado modelo localizador, en el que se supone que un área del cerebro corresponde a una función determinada – movimiento, atención, lenguaje o afecto –. De hecho, cualquier lesión en una de estas áreas considerada crítica debe tener consecuencias neurológicas graves y definitivas.
Este modelo rígido se basó en gran medida en la observación de Paul Broca de solo dos pacientes en 1861. Presentaron alteraciones del habla como resultado de daños en el cerebro en una región llamada después área de Broca y asimilada erróneamente al área del lenguaje articulado. Se ha demostrado gracias a los métodos de imagen modernos que, al reexaminar estas lesiones, afectaban no solo a la superficie de la corteza cerebral, sino también, si no especialmente, a muchas conexiones profundas formadas por la sustancia blanca, lo que explica por qué los pacientes nunca habían podido recuperarse desde que varias redes neuronales – y no solo una región específica – habían sido severamente dañadas.
Un conjunto de circuitos complejos y multi-conectados
El reciente auge de la neurociencia cognitiva, basado en particular en los avances tecnológicos en las imágenes cerebrales funcionales, ha permitido avanzar hacia nuevos modelos de organización del sistema nervioso.
Estos se basan en un funcionamiento en circuitos complejos y distribuidos, cada uno de los cuales conecta numerosas zonas corticales distribuidas por el conjunto de los dos hemisferios. Los circuitos generan, gracias a su sincronización, las funciones cerebrales, desde las más unitarias – como la visión o la sensibilidad – hasta las más integradas – como la toma de decisiones o la creatividad –.
Las interacciones son infinitas entre las diferentes subredes. La red del lenguaje, por ejemplo, involucra no solo la subred de producción del habla oral, sino también la que participa en el procesamiento sintáctico o semántico de la información verbal, así como entre varias redes, como las involucradas en la memoria a corto plazo y la atención.
Neuroplasticidad : cuando el cerebro se reorganiza para curarse
Esta organización dinámica explica por qué el cerebro humano tiene una capacidad masiva de neuroplasticidad : está dotado de un potencial de redistribución, a corto, medio y largo plazo, para optimizar su funcionamiento y adaptarse a diversas demandas. Así, los procesos cerebrales no son inmutables, sino que dependen de una sucesión de estados de equilibrio con reorganización perpetua, en respuesta a factores tanto intrínsecos como ambientales.
Esta neuroplasticidad permite el desarrollo del cerebro, sustenta el aprendizaje y hace posible la compensación funcional durante el envejecimiento, pero también después de un posible daño cerebral, como traumatismos, lesiones vasculares o tumores.
En otras palabras, más allá de la neurociencia básica, esta mejor comprensión del conectoma cerebral – la organización en circuitos neuronales paralelos, a gran escala, con interacciones cambiantes – también tiene importantes implicaciones médicas para el tratamiento de los pacientes con lesiones cerebrales.
Operar lo inoperable
Por ejemplo, se han reportado numerosas observaciones de recuperación funcional después de una lesión de una región clásicamente considerada crucial en un modelo localizador rígido – en particular el área de Broca –, especialmente después de la extirpación quirúrgica de tumores hasta presente considerados inoperables.
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Paciente toca guitarra
durante la operación |
Este tipo de operaciones se realizan cada vez más en pacientes despiertos – el cerebro no tiene receptor del dolor –, con el fin de beneficiarse de una evaluación neuro-psicológica real en tiempo real en el quirófano.
Es así como se elabora un mapa individual de funciones cerebrales, permitiendo la ablación del tumor invadiendo las estructuras compensadoras, sin afectar las redes neuronales esenciales. Estas cirugías bajo anestesia local han supuesto un aumento significativo de la esperanza de vida de los pacientes con tumor cerebral, preservando al mismo tiempo su calidad de vida.
Además, demostraron el mayor potencial de neuroplasticidad y permitieron una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes a dicha redistribución de los circuitos neuronales, gracias a la observación directa del funcionamiento cerebral in vivo.
De hecho, la realización de exámenes de neuroimagen funcional no invasivos antes y después de la intervención en regiones críticas y, sin embargo, en pacientes que han recuperado una vida normal, ha demostrado una modulación dinámica de estas redes distribuidas, lo que explica cómo podría haber ocurrido la compensación neurológica.
Hacia intervenciones cada vez más personalizadas
Dicho conocimiento posibilita el desarrollo de programas de rehabilitación cognitiva adaptados al nivel individual, capaces de potenciar la calidad de la recuperación postoperatoria. Un paso adicional condujo a una segunda o incluso tercera intervención quirúrgica en caso de re-evolución tumoral años después de la operación inicial, con un aumento en la extensión de la ablación de la lesión en comparación con la primera intervención y preservando la calidad de vida, gracias a una modificación de los mapas funcionales cerebrales ocurrida a lo largo de los años, y demostrada durante el estado de vigilia del paciente en la re-operación.
Recientemente se ha establecido un atlas probabilístico de neuroplasticidad sobre la base de estos datos únicos, no solo para predecir cuál será el alcance de la resección quirúrgica incluso antes de ir al quirófano, sino también con otras aplicaciones en el campo de la neurología clínica – como estimar las posibilidades de recuperación de una lesión cerebral –, por ejemplo, después de un accidente cerebrovascular.
En resumen, la combinación de evaluaciones neurocognitivas, imágenes funcionales en voluntarios sanos o en pacientes con lesión cerebral, e información original de mapas funcionales elaborados durante cirugías despiertas realizadas para la extirpación de tumores cerebrales, resultó en un modelado optimizado del conectoma humano.
Se basa en la identificación de redes neuronales – formadas por mosaicos de áreas corticales interconectadas por fibras de materia blanca subcorticales – involucradas en el movimiento y control de la acción, el lenguaje, funciones cognitivas como atención, memoria, multitarea o flexibilidad mental, diferentes niveles de conciencia – de sí mismo y del entorno –, que en la teoría de la mente y la mentalización; es decir, la capacidad de percibir estados mentales de los otros e inferir sus intenciones, respectivamente, por nombrar solo algunos.
La integración entre redes permite por primera vez comprender mejor los fundamentos neuronales del comportamiento humano, que varía mucho de un individuo a otro o incluso dentro del mismo sujeto a lo largo del tiempo. El próximo desafío, sobre la base de este conocimiento, que rompe definitivamente con el antiguo dogma localizacionista, sería tender hacia una restauración funcional en pacientes con lesión cerebral, en particular estimulando la modulación de las redes neuronales a través del desarrollo del interfaz cerebro-máquina.
Comprender el vínculo entre la dieta y el accidente cerebrovascular
Estudios realizados por la Dra. Phyllis Paterson y su equipo en la Universidad de Saskatchewan revelan vínculos sorprendentes entre la dieta y la recuperación del accidente cerebrovascular.
Llevar una dieta sana y equilibrada es bueno para la salud. Pero para alguien que ha tenido un derrame cerebral, la dieta podría ser aún más importante.
Se estima que la desnutrición afecta hasta al 50% de los pacientes con ictus. Básicamente, este es un problema que ya se ve a menudo en pacientes de edad avanzada. En este caso, en cambio, también afecta a un segundo grupo, el de las personas que dejan de comer bien a causa de su ictus. Las dificultades para tragar, los problemas de movilidad y la depresión son factores que pueden impedir que las personas adopten una dieta completa y equilibrada.
El equipo es uno de los primeros en investigar el impacto de la mala nutrición en la rehabilitación del accidente cerebrovascular y tiene evidencia de que la desnutrición empeora la recuperación de un accidente cerebrovascular.
Los primeros hallazgos muestran que la desnutrición ralentiza importantes procesos de recuperación, por ejemplo, al reducir la inflamación en el cerebro después de un accidente cerebrovascular. La inflamación puede, en algunos casos, desempeñar un papel positivo. Así es como el cuerpo reacciona a la lesión que ha sufrido y es como detiene el accidente cerebrovascular para permitir que el cerebro comience a repararse.
La evidencia también revela que la desnutrición reduce la plasticidad cerebral, es decir, la capacidad de las células cerebrales para reorganizarse y crear nuevas conexiones.
En estudios con ratas, los investigadores descubrieron que las extremidades que no se vieron afectadas por un accidente cerebrovascular aumentan gradualmente de tamaño, posiblemente para compensar las lesiones en el otro lado del cuerpo. El grupo menos nutrido, por su parte, no pudo compensar y su recuperación no avanzaba. La nutrición desempeña un papel importante en la fuerza y la rehabilitación, que ayuda a proteger la extremidad dañada por el accidente cerebrovascular.
Un nutricionista puede ayudar a los pacientes a controlar su dieta y brindarles estrategias, o incluso planes de alimentación especializados, para superar diversos problemas, incluida la dificultad para tragar.
El cerebro humano funciona de una forma muy organizada, siendo ésta jerárquica, por lo que unas áreas cerebrales
se subordinan a otras que dirigen o gobiernan. La conexión entre las neuronas es fundamental para su propia
subsistencia. No pueden hacer nada por sí solas. Necesitan la cooperación con otras neuronas para
desarrollar su función y el apoyo de otros tipos de células para conservarse sanas y activas.
Ver
La función de las dendritas en general, y de las espinas dendríticas en particular, es la de hacer de principal toma de contacto de los neurotransmisores que llegan desde fuera. Es decir, que las espinas dendríticas actúan como terminales a las que llegan los estímulos de la otra neurona que manda neurotransmisores a través del espacio sináptico. Gracias a esto es posible que se establezca la transmisión de impulsos nerviosos que permite el funcionamiento no solo del cerebro, sino de todo el sistema nervioso.
Las neuronas en el cerebro humano reciben señales eléctricas de miles de otras células, y unas extensiones neurales largas llamadas dendritas desempeñan un papel esencial a la hora de incorporar toda esa información para que las células puedan reaccionar de manera apropiada.
Alteraron el microambiente donde se encontraban las proteínas con la finalidad de abrirlas. Para ello emplearon una sustancia que al acidificar el interior celular produjo la aparición de señales eléctricas entre las neuronas, precediendo las señales químicas.
