Plasticidad cerebral para la memoria y la atención

Neurología. Un equipo de investigadores ha observado al cerebro en acción en pacientes con derrames cerebrales y sugiere que la red es mucho más flexible a la hora de apoderarse de las funciones de memoria en una región dañada.

La neurología actual parece recordarnos que somos multitudes dentro de un organismo. Nuestro flexible cerebro intenta proveernos con una conciencia unificada todo el tiempo, sin embargo, la realidad cotidiana nos cuenta distintas historias. Muchas veces parece que luchamos contra nosotros mismos, ideas encontradas marcan el camino de la indecisión y navegamos en un océano de riñas continuas entre lo que deseamos y lo que sabemos nos hará bien. El órgano que dirige nuestros pensamientos es una compleja maraña de regiones especializadas unidas de tal modo que la pérdida de las funciones de alguna no desmorone todo el sistema; ha sido esta flexibilidad cerebral lo que nos ha permitido tener tanto éxito sobre el planeta.

Hemos visto en incontables ocasiones cómo personas que pierden un sentido ganan susceptibilidad en otros; regiones aledañas, y hasta no tan aledañas, se encargan de manejar algunas de las funciones perdidas, aún sea de otras formas. Durante décadas, los pacientes con derrames cerebrales nos han mostrado que cuando alguna región del cerebro encargada de controlar movimientos, sensaciones o lenguaje se daña, otras partes del órgano se encargan de tomar el control sobre las funciones dañadas; y muchas veces lo hacen tan bien como la región que fue perdida.

Ahora, investigadores en la Universidad de California en Berkeley han demostrado que este tipo de reparación flexible también ocurre para la memoria y la atención. Y no sólo eso, el cerebro intacto ayuda sólo cuando es necesario, si no se requiere de su ayuda, sigue su vida normal, realizando sus propias funciones.

Hemos escrito, aquí en Sin Dioses, numerosas noticias sobre la memoria. En una ocasión escribí una Lupa herética dedicada al paciente H.M., uno de los más importantes para la neurología ya que, entre otras cosas, su particular lesión demostró que la memoria no ocurre en un único lugar en el cerebro, sino que se encuentra distribuida en muchas regiones del órgano gris y blanco y que se divide el difícil, indispensable, nostálgico y maravilloso trabajo de recordar.

“Esto sugiere que el daño en una de las áreas de almacenamiento es mucho más fácil de compensar”, explica Bradley Voytek, uno de los autores del estudio. “No son sólo regiones específicas que asisten la memoria sino que es toda una red”.

Voytek, también del Instituto para las Neurociencias Helen Wills, describe en dos estudios realizados a través de encefalogramas a pacientes con derrames, las visiones actuales sobre la memoria en neurología.

“La idea siempre ha sido que si pierdes el punto A, el punto B se activará todo el tiempo para encargarse de las funciones dañadas”, explica el doctor Robert Knight, profesor de psicología y director del Instituto Wills, “lo que Brad ha mostrado es que esto no es cierto. En realidad, sólo se activa cuando es necesario. De hecho, la mayor parte del tiempo actúa como un pedazo normal de tejido cerebral y sólo arranca hiperactivo cuando esa parte dañada del cerebro es demandada y lo hace en menos de un segundo. Se trata de una notable fluidez en la plasticidad neuronal, pero no es el estándar que conocemos de B se apodera de A, lo que realmente vemos es B se apoderará de A sólo cuando sea necesario”.

Ciertamente, los derrames han sido efectivos aliados en el estudio de la neurología. Esta tragedia para sus víctimas ha abierto una puerta definitiva en el estudio de regiones cerebrales, sus funciones específicas y, más que nada, nos ha devuelto una visión aún más plástica y flexible del cerebro. En uno de los experimentos descritos, los neurólogos detallan los resultados de análisis a pacientes con derrames que han estropeado funciones parciales en la corteza prefrontal, esta es la región que se encuentra en el tope frontal de cada uno de los hemisferios del cerebro y que gobierna la memoria y la atención; en el otro estudio, se analizaron derrames en los ganglios basales.

Estos experimentos llenan de optimismo a los neurólogos. La plasticidad del cerebro habla de su potencial para la pronta y efectiva recuperación, la idea sería aprovechar los resultados y elaborar estrategias que entrenen el área que esperamos se apodere de la región dañada por el derrame en vez de perder el tiempo entrenando todo el cerebro.

EEG para medir el tiempo de reacción cerebral

Con electrodos en sus cráneos, seis pacientes con derrames y seis pacientes del grupo control prestaron su actividad neuronal a los investigadores para que indagaran su memoria visual temporal. Este tipo de memoria es la que nos permite hacer comparaciones entre dos cosas: mantenemos las características de una en la memoria mientras observamos la otra antes de decidor que acción tomaremos.

“Presentamos a cada sujeto con un estímulo visual tan rápido como un relámpago y luego le enseñamos un segundo un poquito más tarde que el primero. Cada paciente debía luego decir si ambos objetos eran iguales. La idea es que el paciente está construyendo una representación de su mundo visual de alguna forma en su cerebro, y no sabemos cómo ocurre, por lo que más tarde el paciente compara la representación de este fantasma interno que mantiene en su cerebro con un estímulo visual del mundo real, algo que realmente está mirando. Los pacientes con el derrame no pueden hacer esto muy bien”, explica Voytek.

Los investigadores explican que usaron los electroencefalogramas o EEG, en vez de la resonancia magnética funcional, por cuestiones de tiempo. Los EEG son capaces de medir actividad cerebral en milisegundos y, aunque no apuntan con precisión a las áreas que están en actividad como lo hace la resonancia, esta última se toma segundos con estas medidas lo que hace imposible distinguir entre procesos cerebrales que duran menos de un segundo o por lo menos decir cuál ocurrió primero.

Zonas que compensan el daño en milisegundos

Ahora bien, todos sabemos que los hemisferios cerebrales funcionan de manera cruzada. Es decir, generalmente, el derecho controla la parte izquierda del cuerpo y viceversa. Por lo tanto, los investigadores descubrieron durante el experimento que cuando les mostraban las imágenes al ojo opuesto del lugar de la lesión, la corteza prefrontal dañada no respondía, sin embargo, la región intacta del mismo lado de la imagen respondía dentro de 300 a 600 milisegundos.

“El EEG, que como hemos explicado antes es mucho mejor a la hora de medir el tiempo de la actividad cerebral, mostró que parte del cerebro está compensando en menos de un segundo, es una compensación rápida, muy rápida; es decir, en menos de un segundo de puesta la demanda en la parte dañada, la parte intacta del otro lado del cerebro se activó y se encargó de hacer el trabajo requerido”, expresa Voytek.

En un segundo estudio realizado por el equipo, pacientes con derrames que afectaron la región del ganglio basal presentaron muchos más problemas con la memoria visual, no importaba a cuál de los dos ojos le presentaban la imagen.

“Las lesiones en el ganglio basal causan un déficit más amplio dentro de la red neuronal mientras que el déficit en la corteza prefrontal está más delineado dentro del hemisferio. Esto demuestra, otra vez, que la memoria es un fenómeno de toda la red y no algo específicamente regional. Si extirpamos el ganglio basal, la lógica nos dice que nos atacaría el Parkinson de un lado del cuerpo pero no es así, el ganglio que queda se encarga, de alguna forma, de controlar los movimientos de forma fluida para ambos lados”, explica.

No obstante, cuando estamos hablando de control cognoscitivo, el escenario cambia y se convierte en lo opuesto. Una lesión pequeña en el ganglio basal de un hemisferio afecta al cerebro globalmente lo que sugiere que estas áreas subcorticales de ganglios basales se necesitan completas para que funcionen de modo normal.

“La cognición y la memoria son aspectos cumbres del comportamiento humano. No se trata sólo de alzar o bajar la mano o si puedes o no puedes ver, se trata de cualidades que nos hacen humanos y que, por lo tanto, hacen tan interesante para nosotros esta investigación”, concluye el investigador.


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