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Neurociencias: reorganización neural, un cerebro incompleto se reordena

por 5 mayo, 2020

Neurociencias: reorganización neural, un cerebro incompleto se reordena
Estudios hallaron, en pacientes que poseían un solo hemisferio, una conectividad cerebral sorprendentemente normal e incluso conexiones más fuertes entre diferentes redes que en los pacientes control. Lo cual abre las puertas a nuevas investigaciones que analicen los principios de la reorganización cerebral.
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Desde que somos pequeños se nos ha enseñado que nuestra cabeza debe evitar golpes y daños. Si no son nuestros propios esfuerzos por poner las manos antes de una caída son nuestros padres acolchando nuestros alrededores. Todo esto se debe a que en nuestra cabeza se ubica el órgano estrella de nuestro sistema nervioso central que se encarga de comandar nuestro cuerpo, albergar nuestros recuerdos, nuestras emociones y nuestro aprendizaje: el cerebro.

Muchos estudios han llegado al consenso de que es un conjunto relativamente pequeño de redes las que regulan todo esto y que no varían mucho entre individuos, pero a pesar de esto, existe la posibilidad de mantener las funciones del cerebro relativamente intactas en casos de neuroanatomías atípicas, las cuales corresponden a formas cerebrales poco comunes como casos raros de hidrocefalia o lesiones cerebrales grandes que involucren la pérdida de una parte de este órgano.

Por estas mismas labores que cumple se nos enseña que es importante mantenerlo sano a lo largo de nuestra vida ya que un golpe mal situado o una lesión cerebral pequeña como un derrame cerebral o una lesión traumática como una mala caída en bicicleta podrían hacer a un adulto común y corriente depender de una silla de ruedas, tener dificultades del habla o incluso quedar ciego. 

El cerebro posee dos hemisferios. El hemisferio derecho coordina los movimientos del lado izquierdo y vise versa. Entre las redes de neuronas de cada lado existen conexiones muy importantes para las cuales se han revelado asociaciones con diferenciaciones individuales en la cognición y comportamiento, personalidad y enfermedades. Muchos estudios han llegado al consenso de que es un conjunto relativamente pequeño de redes las que regulan todo esto y que no varían mucho entre individuos, pero a pesar de esto, existe la posibilidad de mantener las funciones del cerebro relativamente intactas en casos de neuroanatomías atípicas, las cuales corresponden a formas cerebrales poco comunes como casos raros de hidrocefalia o lesiones cerebrales grandes que involucren la pérdida de una parte de este órgano.

Esto llamó la atención de investigadores de Estados Unidos y Singapur quienes a cargo de la científica Dorit Kliemann publicaron en Cell Reports a finales del 2019 un estudio que cuantificaba la conectividad funcional intrínseca de seis individuos a quienes se les sometió al retiro quirúrgico de un hemisferio del cerebro durante su infancia.

Hemisferectomía es el término científico para este procedimiento neuroquirúrgico que retira o inhabilita un hemisferio del cerebro. Se ha realizado desde el comienzo del siglo XX como solución a casos de epilepsias convulsivas extremas que no respondan a otros tipos de tratamientos y donde la condición de los pacientes es generalmente progresiva y amenaza con causar daños en el resto del cerebro en el caso de no ser detenida.

Para el estudio participaron seis adultos, a quienes se les practicó este procedimiento en un rango de edades que va desde los 3 meses hasta los 11 años y que actualmente oscilan entre los 20 y 30 años, y seis adultos control (es decir, que no habían sido sometidos a ningún procedimiento). A los 12 participantes se les realizaron escáneres cerebrales bajo parámetros idénticos mediante resonancias magnéticas funcionales. Estas resonancias muestran en imágenes las zonas del cerebro que se activan al hacer ciertos movimientos o pensar en determinadas cosas. Por ejemplo, si se requiere ver qué área del cerebro se activan cuando se mueve una mano, se le pide al paciente dentro del resonador magnético (imagine una camilla dentro de un tubo de metal) que se quede lo más quieto posible y que solo mueva los dedos de la mano cuando se le indique. Esto hará que de forma natural vaya más sangre hacia el área del cerebro encargada de controlar esto y es ese mismo aumento del flujo/volumen sanguíneo el que es señalado por el escáner en una imagen del cerebro de color gris con el área detectada marcada con un color que pueden observar los científicos para sus investigaciones.

En este caso, los investigadores se centraron en observar conexiones en regiones del cerebro conocidas por controlar la visión, movimientos, emocionalidad y cognición. Además, compararon los resultados con los datos recolectados por el Brain Genomics Superstruct Project de casi 1500 cerebros típicos.

Antes de la obtención de los resultados, los investigadores imaginaron encontrar conexiones más débiles en las redes neuronales de los pacientes que poseían un solo hemisferio ya que normalmente muchas de estas redes involucran a ambos hemisferios en los casos de personas con cerebros típicos. Además, que existe una amplia cantidad de estudios que muestran lo irreparable que son muchos de los daños cerebrales cuando se ocasionan en cerebros adultos por lo que el pronóstico naturalmente era a esperar resultados, no necesariamente tan graves, pero sí que mostrasen esa tendencia. En cambio, hallaron una conectividad cerebral sorprendentemente normal e incluso conexiones más fuertes entre diferentes redes que en los pacientes control. Lo cual abre las puertas a nuevas investigaciones que analicen los principios de la reorganización cerebral.

Los científicos investigadores concluyeron que el estudio que realizaron aporta evidencia clave para la futura comprensión de la reorganización neural que da como resultado una cognición dentro de los parámetros típicos luego de procedimientos tan extremos como es una cirugía para quitar una mitad del cerebro.  Sin duda alguna, esta reorganización de las redes del cerebro nos muestra un sello distintivo de la plasticidad cerebral donde este órgano es capaz de adaptarse y modificar sus propias conexiones para funcionar con normalidad.

Título Artículo Original: Intrinsic Functional Connectivity of the Brain in Adults with a Single Cerebral Hemisphere DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.10.067

*Este artículo surge del convenio con el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso.

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