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miércoles, 2 de octubre de 2019

Historia del ictus III. / Neuroplasticidad


Quizá uno de los descubrimientos más importantes de las últimas décadas en neurología ha sido el de la neuroplasticidad. ¿Qué es la neuroplasticidad? La neuroplasticidad o plasticidad neuronal es la capacidad plástica o la maleabilidad del tejido nervioso para adaptarse a un molde o contingente biológico de naturaleza nerviosa como es el cerebro. El caso es que hasta la década de los sesenta los científicos pensaban que el molde biológico en el cual el tejido nervioso podía adaptarse cual plastilina era, propiamente, el correspondiente a la etapa infantil de aprendizaje; o sea, pensaban que solo en la tierna infancia el cerebro humano era capaz de cambiar su estructura en función del aprendizaje y que en la edad adulta tal estructura era imperturbable y no podía modificarse. Esto, por supuesto, era una barrera en el pensamiento científico y médico a la hora de abordar las patologías nerviosas que producían incapacidad física o mental. Pero con el descubrimiento de la plasticidad neuronal todo este panorama cambió y sus aplicaciones en las lesiones nerviosas e incapacidades físicas producidas por estas, mejoró desde entonces la calidad de vida de muchas personas afectadas por ataques cerebrovasculares y otras lesiones y enfermedades neurológicas.
El descubrimiento de la neuroplasticidad fue, por supuesto, de manera gradual. Suele considerarse que el primer autor en plantear la cuestión de la plasticidad cerebral en un sentido moderno fue James (1890). El psicólogo norteamericano insistió en que surgían rutas específicas en el cerebro por su uso repetido a través de los hábitos conductuales. James pensaba que existía una continuidad anatómica entre los cuerpos neuronales y sus fibras de proyección; carecía del concepto de sinapsis. Fue Santiago Ramón y Cajal, el gran fundador de la neurociencia, a quien debemos las primeras especulaciones en 1894 acerca de que el aprendizaje exige la formación de nuevas conexiones entre neuronas. En aquellos años estaba en pleno auge la polémica entre Golgi y Cajal sobre la interpretación celular del cerebro. Mientras que el fisiólogo italiano (Golgi, 1898) asumía que las neuronas eran estáticas, Cajal sostenía que las neuronas eran entidades dinámicas (Cajal, 1899).
Pasados algunos años, Cajal se mostrará algo más cauto con respecto a la plasticidad cerebral, al escribir que “los caminos nerviosos son algo fijo, concluido, inmutable. Todo puede morir, nada puede ser regenerado” (Cajal, 1913). Pero este comentario no debe oscurecer su enorme contribución a la noción de neuroplasticidad; más bien, obedece a la complicada explicación del fenómeno de regeneración, pero también de degeneración; que también se observaba en los estudios anatómicos del cerebro.
El neurofisiólogo británico Sherrington no sólo introdujo el término “sinapsis” sino que poco después describió sus propiedades (1900, 1906). Sherrington realizó el fundamental descubrimiento de que no todas las acciones sinápticas son excitadoras sino que también las hay inhibidoras. De este descubrimiento derivó el "principio de inervación recíproca" (Cowan y Kandel, 2001), según el cual la excitación refleja de las neuronas motoras que activan un grupo de músculos siempre va acompañada por la inhibición de las neuronas motoras que inervan el grupo antagonista de músculos.
Por las mismas fechas, Langley (1921) aportaba las primeras pruebas concluyentes de que la transmisión sináptica puede ocurrir por medios químicos, en particular, de que la nicotina actuaba directamente sobre las células ganglionares. En esta dirección, Dale, Loewi y Feldberg establecieron que la acetilcolina era un neurotransmisor químico (Cowan y Kandel, p. 19 y ss.), hasta que Eccles, entre las décadas de los años treinta y cuarenta del siglo pasado, estableció en las sinapsis nicotínicas, una acción excitadora rápida inicial mediada eléctricamente por la acción presináptica y una acción residual prolongada por neurotransmisores como la acetilcolina (Eccles, 1936). Frente a la hipótesis eléctrica de Eccles, comenzaba a imponerse la hipótesis de la transmisión química (Kuffler, 1942), zanjándose después la cuestión mediante el reconocimiento de la existencia de ambos tipos de transmisiones. O sea, hoy sabemos que la actividad neurológica funciona simultáneamente mediante potenciales eléctricos entre neuronas, pero también mediante neurotransmisores químicos.
Con el biopsicólogo Hebb (1949) se consolidó el campo de estudio de forma definitiva al operacionalizar la noción de resistencia sináptica y establecer su famoso postulado del aprendizaje, que ponía de manifiesto los cambios sinápticos como consecuencia de la simultánea activación de varias neuronas en un mismo lugar. Dicho postulado se funda en el concepto de ensamblaje celular, según el cual se da un proceso de actividad neuronal que reverbera en un conjunto de "circuitos neuronales cerrados" (Frégnac, 1995). La formulación inicial de Hebb requería la convergencia espacial de una neurona con otra y predecía que un período mantenido de correlación temporal entre la actividad presináptica y la postsináptica llevaría a un incremento en la eficacia de la transmisión sináptica. Esto viene a decir que el uso continuado de uno o varios circuitos neuronales del cerebro potencian la función motora o sensitiva de la zona corporal inervada por dichos circuitos. Por contrario, el desuso de un circuito neuronal sobre una zona del cuerpo debilitará la función de esa zona o su habilidad; incluso se perderá.
En la década de los sesenta el investigador Karl Lashley proporcionó evidencias sobre los cambios en las vías nerviosas de los monos rhesus. Y sobre todo, en esta década, los científicos comenzaron a estudiar la recuperación de los adultos tras un ictus, demostrando, de esta manera lo maleable que era el cerebro para crear nuevos circuitos neuronales que permitían a estos enfermos retomar de nuevo actividades y habilidades que supuestamente habían perdido tras el ictus.
En 1964 la neurocientífica Marian Diamond junto con tres autores más publicaron la primera evidencia sólida de que el cerebro adulto cambia anatómicamente con la experiencia. Diseñaron un experimento criando ratas en tres situaciones: un grupo control o normalizado; otro grupo social con más cantidad de ratas compañeras y un tercer grupo de ratas en condición de aislamiento. La idea era ver si vivir en un entorno con muchos estímulos o en uno de aislamiento generaba diferencias significativas en los cerebros de las ratas. Y así fue; siendo el resultado más importante del estudio las diferencias anatómicas que encontraron entre los cerebros de las ratas en condición social (cerebros más densos y pesados) y de aislamiento (cerebros más atrofiados). Este artículo supuso un cambio de paradigma hacia la idea de un cerebro cambiante, adaptativo, plástico, que es con  el que operamos hoy.
Como anécdota; en 1985, Marian Diamond publicó un estudio sobre el cerebro de Albert Einstein. En el trabajo había analizado varias muestras del cerebro del físico alemán y las comparó con muestras similares sacadas de cerebros control. El resultado fue que en el cerebro de Albert Einstein la cantidad de células gliales; células de soporte de las neuronas; era superior a lo normal en algunas de las áreas estudiadas. Es evidente que el cerebro de Einstein no fue siempre así; pero fue configurándose de esta manera a medida que le daba el sesudo uso que hizo de él.
Actualmente la neurogénesis o formación de nuevas neuronas ocurre durante la embriogénesis de todos los animales; o sea, desde el mismo principio de la concepción y es responsable de producir todas las neuronas del organismo. Sin embargo, hoy sabemos que también existe una neurogénesis adulta que se ha demostrado recientemente. Se produce a partir de células madre procedentes del giro dentado del hipocampo y de los ventrículos laterales; estas últimas migran hasta integrarse en el bulbo olfatorio. Existe evidencia de que la neurogénesis adulta interviene tanto en el aprendizaje como en la formación de la memoria y que la actividad física así como el ejercicio incrementan el número de neuronas recien nacidas en el hipocampo. También es muy interesante que la neurogénesis adulta ocurre tras patologías neurológicas agudas como el ataque epiléptico, la meningitis bacteriana y la isquemia cerebral y por tanto, el ictus. Podríamos decir, por lo tanto, que la neurogénesis adulta es un fenómeno de producción de nuevas neuronas, así como un fenómeno compensatorio por la pérdida natural de neuronas, así como la pérdida de ellas por patologías neurológicas.
Y de otro lado, también se ha encontrado evidencia de la neuroregeneración que es la capacidad del sistema nervioso por arreglar o regenerar aquellas neuronas defectuosas o lesionadas. Por ejemplo, la acción del neurotransmisor acetilcolina sobre celulas madre neurales está permitiendo que señales procedentes de éstas incrementen los neuroblastos y, por lo tanto, la neurogénesis de nuevas celulas nerviosas. Este sería un ejemplo de cómo funciona la hipótesis química. Por otra parte, la hipótesis eléctrica también está dando sus resultados puesto que tratamientos basados en impulsos eléctricos están dando buenos resultados en tratamientos con el parkinson.

Unidad de Fisioterápia del Hospital de Elda (Alicante)
De hecho, no tenemos que llegar a descubrimientos ni explicaciones complejos, para explicar lo que es evidente. Me refiero a los buenos resultados de iniciar lo más rápidamente posible una rehabilitación efectiva con la simple fisioterápia. Y aquí quiero hacer un inciso para agradecer el trabajo hercúleo, casi titánico, que los equipos de rehabilitación de los diferentes hospitales y clínicas hacen con los lesionados neurológicos cada día. Mi recuerdo especial para el equipo de rehabilitación del Hospital Universitario Virgen de la Salud de Elda (Alicante) y en especial a mi fisioterapeuta, Chelo, que me ayudó con su cualificada profesionalidad en mi recuperación del ictus durante el primer trimestre de este año 2019. Mis gracias por su ayuda y dedicación y mi respeto sincero para todos estos magníficos profesionales. Lo que más me conmovió cuando los vi trabajar en el gimnasio de rehabilitación del hospital fue el trato cariñoso y la paciencia que mostraban con las personas mayores, especialmente, con las abuelitas, a las que tanto les costaba hacer los ejercicios, pero que ellas, con delicadeza y trato exquisito, continuaban animándolas para que no desfallecieran. Tienen un mérito extraordinario. Sin duda, el concepto de neuroplasticidad en manos de estos profesionales ha podido lograr maravillas en la recuperación de muchas personas.





BIBLIOGRAFÍA: