Introducción
Anteriormente se pensaba que el desarrollo del cerebro sólo ocurría en la niñez y que durante este período de la vida podían efectuarse cambios en el cerebro. Por lo tanto, se creía que el cerebro de los adultos era fijo y por consiguiente no cambiaba. Hoy día sabemos que este no es el caso; los neurocientíficos han llamado neuroplasticidad o plasticidad cerebral a esta habilidad del cerebro para cambiar y regenerarse en todas las etapas de la vida como resultado de la experiencia y la interacción con otros factores ambientales.
Definición
Draganski y colaboradores (2006) afirman que, “la neuroplasticidad es una característica del sistema nervioso que ha evolucionado para enfrentar cambios en el ambiente. Entender los cambios en la estructura del cerebro como resultado del aprendizaje y de la adaptación es vital para la comprensión de la flexibilidad característica del cerebro humano.”
En otras palabras, la neuroplasticidad o plasticidad cerebral se puede definir como la habilidad del cerebro para cambiar a lo largo de la vida mediante la formación y eliminación (poda neuronal) de conexiones sinápticas como resultado tanto de factores genéticos como ambientales. Los factores genéticos determinan los cambios en el cerebro como resultado de su desarrollo. Por otro lado, los factores ambientales pueden estar relacionados con la recuperación después de un daño cerebral y/o con el aprendizaje de nuevas habilidades. Lo anterior demuestra que el ambiente y el aprendizaje influyen en la actividad cerebral y hasta en la estructura del cerebro tanto a nivel microscópico como macroscópico.
Influencia genética y ambiental
Aunque los genes proveen la información básica para el desarrollo cerebral, las influencias ambientales moldean la expresión de los genes en el cerebro mediante la plasticidad cerebral. Este proceso permite que las redes neuronales cambien como resultado de las experiencias socioculturales y personales. Estudios en animales como los realizados por Rosenzweigh, Bennett y Diamond (1972) así como durante el desarrollo infantil (Luby y colaboradores, 2013) han evidenciado el rol de la estimulación temprana en el desarrollo del cerebro. El estudio de Luby y colaboradores también señala el rol del nivel socioeconómico durante la infancia en la anatomía del cerebro. Estos hallazgos confirman que existe una interacción entre la naturaleza y la crianza en el desarrollo.
En etapas posteriores de la vida este proceso de plasticidad cerebral puede hacer que las redes neuronales en el cerebro cambien (Dragansky y colaboradores, 2006) en la medida que aprendemos algo; mediante la repetición de acciones y pensamientos construimos y fortalecemos nuevas rutas en el cerebro, haciendo que el cerebro se remoldee paulatinamente. Esto permite que podamos cambiar nuestros hábitos y patrones de pensamiento en cualquier época de la vida.
Niveles de neuroplasticidad
Hay diferentes niveles de neuroplasticidad desde plasticidad sináptica hasta reorganización cortical. La plasticidad sináptica ocurre a nivel microscópico y consiste en el proceso de sinaptogénesis que consiste en la formación de nuevas conexiones neuronales (sinápsis); igualmente, se fortalecen las sinápsis existentes y se eliminan las viejas que no se siguen usando. Esta plasticidad sináptica depende de la actividad de las neuronas; si dos neuronas vecinas se activan simultáneamente, gradualmente se forma una conexión sináptica entre ellas. En el caso de que dos neuronas rara vez se activen conjuntamente, las conexiones existentes entre ellas se eliminan porque no se consideran necesarias. Esto ha llevado al dicho “neurons that fire together, wire together.” (Neuronas que se activan juntas, se conectan entre sí.) También se ha dicho, “Use it or lose it” (úsela o piérdela) en relación con la actividad neuronal. En otras palabras, si las conexiones se usan para llevar a cabo una actividad, estas se fortalecen incrementando la cantidad de receptores en la membrana post-sináptica, pero si no se utilizan, tienden a eliminarse. Por lo tanto, la plasticidad sináptica depende de la actividad de las neuronas, alterando la cantidad de sinápsis y la fortaleza de éstas, lo cual puede llevar a cambiar el tamaño de áreas cerebrales.
A nivel macroscópico, la plasticidad lleva a una reorganización cortical, de tal manera que se exhibe una reasignación cortical, es decir, que una zona cerebral asume las funciones de otra, generalmente como resultado de un daño cerebral o de una limitación sensorial o motora. Generalmente esta reasignación cortical se da hacia las áreas adyacentes a la zona lesionada o hacia áreas homólogas en el otro hemisferio cerebral. Cuando hay una lesión en el cerebro la neuroplasticidad actúa mediante procesos como la estimulación los cuales permiten que se logre recuperar funciones que han sido afectadas, llegando a una recuperación total en algunos casos y parcial en otros. Este es el objetivo de los procesos de rehabilitación después de la lesión.
Un problema con las investigaciones en relación con la recuperación después de una lesión cerebral es que en la mayoría de los casos no hay información sobre el nivel de funcionamiento previo, haciendo difícil establecer el nivel de recuperación. Sin embargo, el éxito de los programas de rehabilitación evidencia que el cerebro puede recuperarse del trauma, lo cual sólo es posible mediante la neuroplasticidad como se demuestra en el estudio de caso de Danelli y colaboradores (2013).
En relación con limitaciones sensoriales, se ha observado activación de áreas visuales del cerebro cuando un ciego aprende a leer braille, adicional a la activación de áreas en la corteza sensorial, al igual que activación de zonas visuales ante estímulos auditivos permitiendo una audición más aguda, la cual en algunos casos ha permitido que personas ciegas como Daniel Kish, el verdadero hombre murciélago, logren orientarse en el espacio logrando la habilidad de ecolocación. Igualmente, cuando personas sordas ven a alguien comunicándose o cantando en lengua de señas, se activa la corteza auditiva dedicada a la recepción del habla. De esta manera, el cerebro responde a los déficits de una función sensorial, haciendo compensaciones. (Sapolsky, 2017)
Plasticidad cerebral en la adultez
En la etapa adulta también se ha evidenciado la plasticidad cerebral como mecanismo de aprendizaje. Los estudios de Draganski y colaboradores (2004) han mostrado incremento del volumen de la materia gris en el área temporal media en ambos hemisferios como resultado del aprendizaje de malabarismo. El abandono de la práctica hizo que este aumento de la materia gris disminuyera, aunque no a su tamaño original. Igualmente, Draganski y colaboradores (2006) revelaron que el aprendizaje de material abstracto en estudiantes de medicina lleva a un aumento de la materia gris en la corteza parietal y en el hipocampo posterior. Asimismo, Maguire y colaboradores (2000, 2006) en sus estudios con conductores de taxi en Londres observaron neuroplasticidad como resultado de la experiencia en ambientes naturales en comparación con un grupo de control, en los cuales se evidenció redistribución de la materia gris en el hipocampo, incrementando la cantidad de materia gris en el hipocampo posterior y reduciendo el tamaño del hipocampo anterior. Por otro lado, Woollett y Maguire (2011) confirmó estos hallazgos en un estudio longitudinal en los cuales se observó cambios en el hipocampo antes y después del entrenamiento para convertirse en taxistas.
Factores que influyen en la neuroplasticidad
Algunos factores que influyen en la plasticidad cerebral son: Perseverancia, edad y género. En la medida que la persona persevera en el aprendizaje de una tarea o en la estimulación después de una lesión cerebral, la posibilidad de neuroplasticidad incrementa. En relación con la edad, se sabe que a medida que ésta aumenta la plasticidad es más lenta y la posibilidad de recuperación completa después de un daño es menor. Respecto al género, se ha observado que las mujeres parecen recuperarse mejor que los hombres, evidenciando una neuroplasticidad más eficiente.
Evaluación del proceso de neuroplasticidad
- La neuroplasticidad ha evidenciado de manera tangible la maleabilidad del cerebro y ha demostrado que el cerebro de una persona se modifica a lo largo de su vida, llevando a cambios en esa persona.
- La estructura plástica del cerebro permite la adaptación a las demandas del ambiente.
- La posibilidad de una mayor plasticidad durante los primeros años del desarrollo humano debe llevar a una reflexión para diseñar programas que promuevan la estimulación temprana, en especial en niños en condiciones de privación psicosocial como la pobreza.
- La plasticidad cerebral permite la rehabilitación de funciones cuando hay una lesión cerebral.
- Es importante tener en cuenta que la plasticidad cerebral tiene límites. En casos de lesión cerebral, la rehabilitación puede no llevar a una recuperación total de las funciones alteradas. Por otro lado, la práctica persistente de una habilidad permite que ésta mejore de manera significativa, pero no garantiza que ésta llegue al nivel óptimo que pueden lograr otras personas.
Bibliografía:
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Estudios citados:
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Draganski, B., Gaser, C., Kempermann, G., Kuhn, H.G., Winkler, J., Büchel, C. y May, A. (2006) Temporal and spatial dynamics of brain structure changes during extensive learning. The Journal of Neuroscience, 26(23), 6314-6317.
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Maguire, E.A., Woollett, K. y Spiers, H.J. (2006) London taxi drivers and bus drivers: A structural MRI and neuropsychological analysis. Hippocampus, 16, 1091-1101.
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