Plasticidad cerebral y rehabilitación neuropsicológica

Por medio de una trama fascinante el escritor de ciencia ficción Robert Sawyer (2005) muestra un futuro en el que es posible escanear el cerebro humano y elaborar un mapa exacto de su complicada telaraña neuronal con el fin de “descargar” su contenido en un cerebro sintético.
Los adultos mayores que se someten a este procedimiento pasan sus últimos días en la cara oculta de la Luna mientras que sus réplicas les dan continuidad sobre la Tierra. La historia de Sawyer se deriva de la idea de que con el tiempo seremos capaces de aplicar la ingeniería inversa para desentrañar los enigmas del cerebro (Kurzweil, 1999). Este tipo de conocimiento podría traducirse en la cura para las demencias y los trastornos psiquiátricos. Por ahora las personas que padecen estas enfermedades reciben tratamientos sintomáticos basados en fármacos o en procedimientos como la Estimulación Cerebral Profunda (ECP) y la Estimulación Magnética Transcraneal (EMT). En lo que respecta a las alteraciones cognitivas originadas por la pérdida del tejido cerebral se han desarrollado intervenciones que intentan aprovechar la neuroplasticidad y que en el caso de la neuropsicología de enfoque holístico hacen un énfasis especial en optimizar las funciones residuales (Prigatano, 1990; Wilson, 2003).

En la actualidad se dirigen esfuerzos para generar mapas cada vez más completos del cerebro (Behrens y Sporns, 2011; Lichtman, Reid, Pfister y Cohen, 2009) y para decodificar los estados mentales (Haynes y Rees, 2006). Este trabajo no debe ser ignorado por el neuropsicólogo por razones prácticas. Por ejemplo, la neuropsicología se ha beneficiado de descubrimientos tales como la neuroplasticidad. En un artículo que describe 10 principios de la neuroplasticidad, Kleim y Jones (2008) definen este fenómeno como el mecanismo a través del cual el cerebro codifica la experiencia y adquiere nuevos aprendizajes. Esto es posible gracias a la extraordinaria capacidad de las neuronas para alterar su estructura y función en respuesta a una variedad de presiones internas y externas, incluyendo el entrenamiento conductual. Kleim y Jones (2008) señalan que aún no se tiene una comprensión del cerebro al nivel necesario para producir nuevas neuronas y conexiones en los lugares precisos para restaurar una función, sin embargo, aclaran que hay otra forma a través de la cual es posible crear redes funcionales: el aprendizaje. Al respecto, la neuropsicología de enfoque holístico enfatiza en la importancia de apoyar la rehabilitación en las teorías del aprendizaje (Wilson, 2003)

La experiencia conductual y procedimientos como la Estimulación Magnética Transcraneal (EMT) pueden optimizar la plasticidad neuronal después del daño cerebral. No obstante, Kleim y Jones (2008) advierten que cuando la estimulación se aplica fuera de un programa de entrenamiento puede inducir una plasticidad que no se encuentra moldeada por señales conductuales y por lo tanto puede ser perjudicial para la recuperación. Por otro lado, la experiencia en forma de estrategias compensatorias que son fáciles para el paciente con frecuencia estimulan la neuroplasticidad en una dirección que impide la recuperación óptima. Sin duda aún se requiere profundizar más al respecto. Según Kleim y Jones (2008) la relevancia de futuras investigaciones aumentará a través de una mayor interacción entre la básica y los investigadores clínicos, y por medio de una mayor consciencia por parte de los neurocientíficos acerca de los problemas que enfrentan los profesionales dedicados a la rehabilitación. En definitiva, el neuropsicólogo debe estar empapado de los avances neurocientíficos y contribuir desde su ámbito en la construcción de un conocimiento cada vez más refinado del cerebro.

El grado en el que la neuroplasticidad y el entrenamiento conllevan a resultados favorables depende en gran medida de la disponibilidad de recursos neuronales residuales suficientes. En este sentido un reto importante de la rehabilitación consiste en utilizar el abordaje terapéutico apropiado con cada paciente (Cramer et al., 2011). El tema de los recursos neuronales residuales es muy importante ya que además de restaurar las funciones comprometidas es primordial proteger las funciones preservadas que pueden verse afectadas por el fenómeno de diásquisis. El daño en un área cerebral específica puede deprimir el funcionamiento de una zona que se encuentra intacta, por consiguiente los tratamientos neuroprotectores buscan limitar la muerte neuronal y la pérdida de conexiones (Kleim y Jones, 2008). En armonía con esta evidencia, la neuropsicología de enfoque holístico propone que los pacientes aprendan a optimizar las funciones residuales para mejorar su adaptación al entorno, con lo cual se está favoreciendo la protección de las redes neuronales conservadas (Prigatano, 1999).

Estudios epigenéticos han revelado que el ambiente tiene un efecto notable sobre los cambios estructurales y funcionales del cerebro. Básicamente la epigenética estudia los mecanismos a través de los cuales se altera la expresión de un gen sin modificar su código. Esto permite que un organismo (ya sea en el útero o en la etapa postnatal) pueda ajustar la expresión de su genoma a las condiciones de su ambiente sin realizar cambios permanentes que limitarían la flexibilidad de las generaciones futuras para adaptarse a sus respectivos entornos (Lock, 2005). Los hallazgos epigenéticos provienen principalmente de estudios realizados con animales debido a que requieren el acceso a tejido cerebral y no es posible obtenerlo en seres humanos vivos, pero algunos investigadores han sugerido que los mecanismos epigenéticos también podrían estar operando en el cerebro humano (Miller, 2010). La cacería genética de los factores determinantes de la Enfermedad de Alzheimer muestra que la variante de inicio temprano está relacionada con genes de penetrancia elevada, es decir, que la expresión fenotípica de la enfermedad es del 100% en las personas que presentan el gen alterado. Sin embargo, estudios con gemelos monocigóticos indican que la edad de inicio puede variar ampliamente, lo cual sugiere que otros factores además de los genes deben estar implicados en la expresión de esta enfermedad (Lock, 2005). La evidencia preliminar acerca de la interacción del ambiente con la expresión de los genes debe motivar al neuropsicólogo a interesarse en la totalidad del entorno en el que se desenvuelve el paciente y no sólo en su dimensión cognitiva.

Adicionalmente, en la última década un número creciente de estudios neurocientíficos con primates y animales no-primates han confirmado que la plasticidad cerebral es dependiente de la experiencia (May, 2011). A nivel conductual, la experiencia en un ambiente enriquecido se traduce en un aumento del aprendizaje y en una reducción de las alteraciones de memoria relacionadas con la edad mientras que en el plano celular se traduce en la proliferación de células hipocampales, angiogénesis y activación microglial (van Praag, Kempermann y Gage, 2000). Estos hallazgos tienen implicaciones significativas para la neuropsicología clínica porque muestran que la rehabilitación debe integrar los procesos terapéuticos con la realidad cotidiana del paciente.

Intervenciones como las realizadas por el neurólogo Andrés Lozano y su equipo de colaboradores (Punset, 2010) confirman que el cerebro lejos de ser un órgano de una sola pieza posee un grado de complejidad asombroso y una facultad extraordinaria para adaptarse a nuevas circunstancias. Sin duda avanzaremos no sólo en nuestra comprensión de la plasticidad sino en el aprovechamiento adecuado de esta capacidad para la rehabilitación de pacientes con daño cerebral.

Autor: Jeniffer Ortega Marín
Correo electrónico: jenifferortega@gmail.com

Referencias

Behrens, T. & Sporns, O. (2011) Human connectomics. Current Opinion in Neurobiology, 22, pp. 1 – 10.

Cramer et al., (2011) Harnessing neuroplasticity for clinical applications. Brain: A Journal of Neurology, 134, pp. 1591–1609.

Haynes, J.D. & Rees, G. (2006) Decoding mental states from brain activity in humans. Nature Reviews: Neuroscience, 7, pp. 523 – 534.

Kleim, J. & Jones, T. (2008) Principles of Experience-Dependent Neural Plasticity: Implications for Rehabilitation After Brain Damage. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 51, pp. 225 –239.

Kurzwail, R. (1999) The Age of Spiritual Machines: When Computers Exceed Human Intelligence. New York: Penguin Group.

Lichtman, Reid, Pfister y Cohen, (2009) Discovering the wiring diagram of the brain. In Hey, T., Tansley, S. & Tolle, K. (Eds.). The Fourth Paradigm: Data-Intensive Scientific Discovery. Washington: Microsoft Corporation.

Lock, M. (2005) The Eclipse of the Gene and the Return of Divination. Current Anthropology, 46, pp. 47 – 70.

May, A. (2011) Experience-dependent structural plasticity in the adult human brain. Trends in Cognitive Science (In Press).

Miller, G. (2010) The Seductive Allure of Behavioral Epigenetics. Science, 329, pp. 24 – 27.

Prigatano, G.P. (1999) Principles of Neuropsychological Rehabilitation, 1st Edition. Oxford University Press.

Punset, E. (2010) Electricidad para curar el cerebro. [Entrevista con Andrés Lozano, neurólogo del Neuroscience Toronto Western Research Institute. Disponible en:
http://www.redesparalaciencia.com/3862/1/redes-71-electricidad-para-curar-el-cerebro

Sawyer, R.J. (2005) Mindscan. New York: Tom Doherty Associates, LLC.

van Praag, H., Kempermann, G. & Gage, F. (2000) Neural consequences of environmental enrichment. Nature Reviews: Neuroscience, 1, pp. 191 – 198.

Wilson, B. (2003) The Theory and Practice of Neuropsychological Rehabilitation: An Overview. In Wilson, B. (Ed.). Neuropsychological Rehabilitation: Theory and Practice. The Netherlands: Swets & Zeitlinger Publishers.