La plasticidad cerebral se
define como la capacidad del sistema nervioso para cambiar su estructura
y su funcionamiento a lo largo de su vida, como reacción a la diversidad
del entorno. Habitualmente se refiere a los cambios que se dan en
diferentes situaciones del sistema nervioso, desde eventos moleculares
tales como los cambios en la expresión genética, hasta el comportamiento
mismo del individuo. A
continuación se describen las tres formas de plasticidad más
importantes: la plasticidad sináptica, la neurogénesis y el
procesamiento funcional compensatorio.
La
plasticidad sináptica
Cuando usted está ocupado en
un nuevo aprendizaje o en una nueva experiencia, el cerebro establece
una serie de conexiones neuronales. Estas vías o circuitos neuronales
son construidos como rutas para la intercomunicación de las neuronas
entre las diversas áreas del cerebro. Estas rutas se crean allí a través
del aprendizaje y la práctica, de forma muy parecida a como se forma un
camino de montaña a través del uso diario de la misma ruta por un pastor
y su rebaño.
Las neuronas se
comunican entre sí mediante conexiones llamadas
sinapsis y estas vías de comunicación se pueden generar durante toda
la vida. Cada vez que se adquieren nuevos conocimientos
(a través de la práctica repetitiva), la comunicación o la transmisión
sináptica entre las neuronas implicadas se ve reforzada.
Una mejor comunicación entre las neuronas
significa que las señales eléctricas viajan de manera más eficiente y
mas rápida a lo largo del nuevo camino.
Por ejemplo, cuando
intentamos reconocer un nuevo pájaro, se realizan nuevas conexiones
entre algunas neuronas. Así, las neuronas de la
corteza visual determinan su color, las de la corteza auditiva
atienden a su canto y, otras, el nombre del pájaro. Para grabar
efectivamente la información del pájaro y de sus atributos, evocamos
repetidamente el color, la canción y el nombre hasta que se forma una
imagen permanente dentro de nuestro cerebro.
Repitiendo el proceso en el
circuito neural y restableciendo la transmisión entre las neuronas
implicadas, cada nuevo intento mejora la eficiencia de la transmisión
sináptica. La comunicación entre las neuronas correspondientes es
mejorada, la cognición se hace más y más rápidamente. La plasticidad
sináptica es quizás el pilar sobre el que descansa la asombrosa
maleabilidad del cerebro.
Desde
1949 se postuló que cuando una célula excita a otra repetidamente,
ocurre un cambio en una o en ambas células, de tal manera que la célula
se hace más eficiente al estimular a la otra. Posteriormente, se
demostró que la estimulación ambiental induce cambios en las conexiones
establecidas por las neuronas pudiendo hacer nuevas sinapsis, lo que
significa que se puede enriquecer la actividad neuronal dándole
plasticidad a la función del cerebro.
Neurogénesis
Considerando que la
plasticidad sináptica se logra a través de mejorar la comunicación en la
sinapsis entre las neuronas existentes, la neurogénesis se refiere al
nacimiento y proliferación de nuevas neuronas y células de glía en el cerebro.
Durante mucho tiempo la idea de la regeneración neuronal en el cerebro
adulto era considerada casi una herejía. Los científicos creían que las
neuronas morían y no eran reemplazadas por otras nuevas.
Desde 1944, las
investigaciones de Rita Levi Montalcini, Premio Nobel de
Medicina, culminaron con el descubrimiento de un factor específico de
crecimiento de algunas líneas de células nerviosas. Esto significó un
cambio de la visión evolutiva del cerebro, del cual se pensaba como un
conjunto de células nerviosas cuyo número era determinado en cada
individuo y en el que no había renovación de células durante
el transcurso de la vida. La existencia de la neurogénesis se ha
comprobado científicamente y ahora sabemos que ocurre cuando las células
madre, un tipo especial de célula que se encuentran en el hipocampo y,
posiblemente, en la corteza prefrontal, se dividen en dos células: una
nueva célula madre y una célula que se convertirá en una neurona
totalmente equipada, con axones y dendritas. Estas pre neuronas pasan
por diversas fases de proliferación para luego migrar a diferentes áreas (a veces muy distantes entre sí) del
cerebro, donde son requeridas. Alli se lleva acabo la fase de
incorporación, y finalmente la de formación de sinapsis, permitiendo que de esta forma que
el cerebro
mantenga su capacidad neuronal. Se sabe que tanto en los animales como
en los humanos la muerte súbita neuronal (por ejemplo después de una
apoplejía) es un potente disparador para la neurogénesis.
Plasticidad Funcional
Compensatoria
El declive neurobiológico que
acompaña al envejecimiento está bien documentado en la literatura de
investigación y explica por qué los ancianos obtienen peores resultados
que los jóvenes en las pruebas de rendimiento neurocognitivo. Pero,
sorprendentemente, no todos los ancianos presentan un menor rendimiento,
algunos logran hacerlo tan bien y a veces mejor que sus contrapartes más
jóvenes.
Esta diferencia inesperada
del rendimiento de un subgrupo de individuos de la misma edad ha sido
científicamente investigada, descubriéndose que al procesar la nueva
información los ancianos con un mayor rendimiento utilizan las mismas
regiones del cerebro que utilizan los jóvenes, pero también hacen uso
adicional de otras regiones del cerebro que ni los jóvenes ni los otros
ancianos utilizan.
Los investigadores han
reflexionado sobre esta sobreexplotación de las regiones del cerebro en
los ancianos con mayor rendimiento y en general han llegado a la
conclusión de que la utilización de nuevos recursos cognitivos refleja
una estrategia de compensación. En presencia de déficits relacionados
con la edad y la disminución de la plasticidad sináptica que acompañan
al envejecimiento, el cerebro, una vez más, pone de manifiesto su
plasticidad para reorganizar sus redes neurocognitivas.
Los estudios demuestran que
el cerebro llega a esta solución funcional a través de la activación de
otras vías nerviosas, activándose así más a menudo las regiones en ambos
hemisferios (lo que normalmente sólo ocurre en personas más jóvenes).
Factores determinantes de
la neurogénesis
Básicamente son varios los
factores principales que determinan la neurogénesis además de la
presencia de las células madre:
-
Nutrición
Molecular
-
Catalizadores
como el BDNF, Oro, Iodo, etc
-
Disponibilidad de Oxígeno
-
Estimulación
energética
-
Ejercicio
neuronal
El factor neurotrófico
derivado del cerebro (BDNF) es una proteina que inicialmente se encontró
en el cerebro, pero que también se encuentra en la periferia. Más
concretamente, es una proteína perteneciente a la familia de las
neurotrofinas, que tiene actividad en ciertas neuronas del sistema
nervioso, ayudando a la supervivencia de las neuronas
existentes, y potenciando el crecimiento y la diferenciación de nuevas
neuronas y sinapsis a través de axones y dendritas de germinación. En el
cerebro, está activa principalmente en
el hipocampo,
y la corteza prefrontal, áreas vitales para el aprendizaje,
la memoria, la motivación y el pensamiento superior.
El BDNF es una de las
sustancias más activas para estimular la neurogénesis. Los ratones que
nacen sin la capacidad de sintetizar BDNF sufren defectos en el
desarrollo del cerebro y del sistema nervioso sensorial, y suelen morir
poco después del nacimiento, lo que sugiere que el BDNF juega un papel
importante en el desarrollo neurológico normal. Ver Monografía sobre el
BDNF
El segundo factor en
importancia para la neurogénesis, es la presencia de cantidades
adecuadas de oxígeno en los fluidos cerebrales. Su presencia es
indispensable para la producción de nuevas células madre. Durante el
sueño, la disponibilidad de oxígeno en el cerebro es mayor y de ahí, la
necesidad de un período de sueño adecuado para la función óptima del
cerebro. Se ha demostrado la aceleración en la producción de nuevas
neuronas mediante la terapia de
oxigenación
hiperbárica.
Finalmente, es necesario que
las nuevas neuronas se integren a la parte del sistema nervioso donde
deben prestar su función. Esta migración se lleva a cabo mediante
ejercicio repetitivo que para nuestro caso, adopta la forma de
Neurofeedback. En caso de no integrarse a la
red neuronal funcional, las nuevas neuronas corren el riesgo de ser
reabsorbidas muy rápidamente.
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