Plasticidad Cerebral

Definición

El término "La plasticidad del cerebro, también conocida como neuroplasticidad o remapeo cortical, es un término que se refiere a la capacidad del cerebro para cambiar y adaptarse, como resultado de la experiencia" hace referencia a la capacidad para aprender y mejorar nuestras habilidades cognitivas, como cuando aprendemos a resolver problemas o cuando recordamos cualquier detalle o evento. La plasticidad es la capacidad del cerebro para remodelar las conexiones entre sus neuronas. Está en la base de los procesos de memoria y de aprendizaje, pero a veces también interviene para compensar los efectos de lesiones cerebrales estableciendo nuevas redes. Estas modificaciones locales de la estructura del cerebro dependen del entorno y permiten al cerebro adaptarse.

Durante años se pensó que una vez que morían neuronas (tras un accidente cerebro vascular ACV por ejemplo) éstas se perdían para siempre. Sin embargo, recientes investigaciones han demostrado que el cerebro es mucho más plástico de lo que se creía, y que las secuelas de un accidente, son en cierta forma reversibles. Tal plasticidad se refiere a su capacidad para renovar o reconectar sus circuitos neuronales para así realizar nuevas tareas.

En definitiva la "plasticidad cognitiva" es la capacidad del Sistema Nervioso Central para adaptarse; sea para recuperar funciones perdidas después de un accidente, o de una lesión de médula espinal, o para adaptarse a nuevos requerimientos ambientales; o sea, para aprender. Esta plasticidad quiere decir que nuestro cerebro está permanentemente cambiando. Cambia en función de su actividad.

La plasticidad de las estructuradas nerviosas es un hecho evidente y es la base teórica que respalda la intervención precoz con programas de atención temprana. Es evidente que muchos niños afectados por patologías neurológicas logran un desarrollo aceptable a pesar de la existencia de factores de riesgo y mal pronóstico asociados a su patología. En muchas ocasiones, el daño estructural apreciable en la neuroimagen o los resultados de los tests predictivos iniciales no necesariamente se relacionan con el resultado y pronóstico final. Existe evidencia acerca de la influencia que sobre la plasticidad cerebral tiene la estimulación.

La neuroplasticidad es un proceso mediante el cual las neuronas consiguen aumentar sus conexiones con otras neuronas y estas hacerlas estables como consecuencia de la experiencia, el aprendizaje y la estimulación sensorial y cognitiva.

La actividad regular y sistemática, así como un ambiente enriquecido estimula el crecimiento de nuevas conexiones nerviosas a lo largo de toda la vida.

Historia e investigación

El psicólogo William James propuso que el cerebro no era quizá tan inmutable como se creía: "La materia orgánica, especialmente el tejido nervioso, parece dotada de un extraordinario grado de plasticidad". Sin embargo, esta idea fue ampliamente ignorada durante muchos años.

En la década de 1920, el investigador Karl Lashley proporcionó evidencia de cambios en las vías neurales de monos rhesus. En la década de 1960, los investigadores comenzaron a estudiar casos de adultos mayores que habían sufrido accidentes cerebrovasculares graves y que fueron capaces de recuperar el funcionamiento del cerebro, lo que demuestra que el cerebro era mucho más maleable de lo que se creía anteriormente. Los investigadores modernos han encontrado evidencia de que el cerebro es capaz de reconfigurarse después del daño.

Hasta la década de 1960, los investigadores creían que los cambios en el cerebro sólo podían tener lugar durante la infancia y la niñez. En la edad adulta temprana, se creía que la estructura física del cerebro era permanente. La investigación moderna ha demostrado que el cerebro continúa creando nuevas vías neurales y modificando las ya existentes con el fin de adaptarse a nuevas experiencias, aprender nueva información y crear nuevos recuerdos.

• El Dr. Alvaro Pascual-Leone, profesor de neurología en la Universidad de Harvard y director del Centro Berenson-Allen para la Estimulación no Invasora del Cerebro y su equipo, vendaron a un grupo de los voluntarios. Durante cinco días, estas personas estuvieron desprovistas de estímulos visuales con el propósito de descubrir al cerebro en una de sus muchas transformaciones. El equipo de neurólogos confirmó la plasticidad de nuestro órgano pensante y encontró un potencial mucho mayor del que se pensaba en su habilidad de cambiar y readaptarse en poco tiempo. "Hemos podido observar que aún en adultos, el cerebro es capaz de adecuarse rápidamente a la pérdida de uno de sus sentidos, no sólo eso, estas adaptaciones son reversibles, una vez la visión es restaurada, la red neuronal regresa a sus actividades normales".

La inteligencia fluida, por otro lado, recurre a la habilidad de comprender las relaciones entre varios conceptos, independiente de cualquier conocimiento o destreza previos, para resolver nuevos problemas. La investigación muestra que esta parte de la inteligencia puede ser mejorada a través del entrenamiento de la memoria.

"Cuando se trata de mejorar la inteligencia, muchos investigadores pensaban que no era posible", dice Jaeggi. "Nuestras conclusiones muestran claramente que éste no es el caso. Nuestro cerebro es más plástico que lo que pensábamos".

"Los resultados muestran que las transformaciones cerebrales no se limitan a los cerebros jóvenes sino que la estructura anatómica del cerebro adulto todavía puede cambiar en edades más avanzadas", explicó el director del estudio, Arne May.

"Por eso, para las personas es importante asumir nuevos desafíos y aprender nuevas cosas".

Las regiones que registraron crecimiento con los "malabaristas" fueron el hipocampo, región importante para el aprendizaje y que además puede producir nuevas células cerebrales.

Función de la plasticidad

Los cambios en el cerebro se modifican siguiendo un recorrido paralelo. En los últimos años hemos aprendido que las alteraciones cerebrales en los niveles genéticos o sinápticos son provocados tanto por la experiencia como por una gran variedad de factores ambientales. Los nuevos conocimientos adquiridos están en el corazón de la plasticidad, siendo las alteraciones cerebrales probablemente la manifestación más tangible de que se ha producido el aprendizaje, que a su vez ha sido puesto a disposición del cerebro por el entorno. El nuevo aprendizaje se produce de muchas formas, por muchas razones y en cualquier momento, a lo largo de nuestra vida. Por ejemplo, los niños adquieren nuevos conocimientos en grandes cantidades, produciéndose cambios cerebrales significativos en esos momentos de aprendizaje intensivo. Un nuevo aprendizaje también puede surgir por la presencia de un daño neurológico sobrevenido, por ejemplo a través de lesiones o de un accidente cerebrovascular, cuando las funciones soportadas por un área cerebral dañada se deterioran, y se deben aprender otra vez.

La multiplicidad de las circunstancias por las que se ocasiona un nuevo aprendizaje, nos hace preguntarnos si el cerebro va a cambiar cada vez que se aprende algo nuevo. La investigación sugiere que esto es así.

El cerebro humano está compuesto de aproximadamente 100 mil millones de neuronas. Los primeros investigadores creían que la neurogénesis, o la creación de nuevas neuronas, se detenía poco después de nacer. Hoy en día, se entiende que el cerebro posee la notable capacidad para reorganizar las vías, crear nuevas conexiones y, en algunos casos, incluso crear nuevas neuronas.

La plasticidad cerebral puede darse por 2 razones:

1) Como resultado del aprendizaje y la experiencia:

Los últimos descubrimientos sugieren que el cerebro adquirirá nuevos conocimientos, y por lo tanto actualizará su potencial para la plasticidad, si el nuevo aprendizaje conlleva una mejora de comportamiento. Con el fin de aprender a marcar fisiológicamente el cerebro, el aprendizaje debe conllevar cambios en el comportamiento. En otras palabras, el nuevo aprendizaje tiene que ser un comportamiento pertinente y necesario. Por ejemplo, si el nuevo aprendizaje asegura la supervivencia será integrado por el organismo y adoptado como una conducta apropiada. Como resultado de ello, el cerebro se habrá modificado.

Tal vez lo más importante para potenciar la plasticidad cerebral sea el grado en que una experiencia de aprendizaje resulta gratificante. Por ejemplo, aprender utilizando juegos interactivos es especialmente útil para potenciar la plasticidad cerebral.

De hecho, se ha demostrado que esta forma de aprendizaje incrementa la actividad del córtex prefrontal.

2) El entorno juega un papel esencial en el proceso, pero la genética también puede tener una influencia.

Los primeros años de la vida de un niño son un período de crecimiento rápido del cerebro. Al nacer, cada neurona en la corteza cerebral tiene un estimado de 2.500 sinapsis. En 3 años este número ha crecido hasta la friolera de 15.000 sinapsis por neurona.

El adulto medio, sin embargo, tiene aproximadamente la mitad de ese número de sinapsis. ¿Por qué? Porque a medida que ganamos nuevas experiencias, algunas conexiones se fortalecen mientras otras quedan eliminadas. Este proceso se conoce como la poda sináptica. Las neuronas que se utilizan con frecuencia desarrollan conexiones más fuertes y los que rara vez o nunca se utiliza finalmente mueren. El cerebro es capaz de adaptarse a los cambios del entorno mediante el desarrollo de nuevas conexiones y la poda de las más débiles.

Condiciones que inducen la plasticidad

¿En qué momento de la vida del cerebro está más abierto al cambio?

Parece que los patrones de plasticidad son diferentes dependiendo de la edad y, realmente, todavía queda mucho por descubrir acerca de la interacción entre el tipo de actividad inductora de la plasticidad y la edad del sujeto. Sin embargo, sabemos que la actividad intelectual y mental induce la plasticidad cerebral cuando se aplica tanto a personas mayores sanas como cuando se aplica a ancianos con alguna enfermedad neurodegenerativa.

Más importante aún, parece que el cerebro es susceptible de cambio, tanto positivo como negativo, incluso antes del nacimiento de su portador. Los estudios en animales muestran que cuando las madres embarazadas se establecen en un entorno rico en estímulos positivos, su descendencia posee un mayor número de sinapsis en regiones específicas del cerebro. Y a la inversa, cuando se ha aplicado luz estresante a las embarazadas, se ha comprobado que su descendencia muestra un reducido número de neuronas en el córtex prefrontal (PFC). Además, parece que el córtex es más sensible a las influencias ambientales que el resto del cerebro. Estos descubrimientos son de suma importancia para el debate "naturaleza" vs. "entorno", ya que parece que el "entorno" puede inducir cambios en la expresión génica neuronal.

¿Cómo evoluciona la plasticidad del cerebro y cuál es el efecto de la estimulación ambiental aplicada a lo largo del tiempo?

Esta es una pregunta de suma importancia para los problemas terapéuticos y las respuestas seminales que ofrece la investigación genética en los animales plantean que algunos genes se ven afectados incluso en un lapso muy corto de estimulación, otros genes adicionales son afectados durante un período de estimulación más largo, mientras que otros no experimentan ningún cambio en absoluto, o de producirse, se revierte su tendencia. Aunque el uso corriente del término "plasticidad" conlleva una connotación positiva, en realidad, la plasticidad se refiere a todos los cambios que se producen en el cerebro, algunos de los cuales pueden presentarse junto con el deterioro del funcionamiento y el comportamiento. El entrenamiento cognitivo parece ideal para la inducción de la plasticidad cerebral. Proporciona la práctica sistemática necesaria para el establecimiento de nuevos circuitos neuronales y para el fortalecimiento de las conexiones sinápticas entre las neuronas.

Sin embargo, como hemos visto, en ausencia de un beneficio tangible en la conducta, el cerebro no va a aprender de forma efectiva. De ahí la importancia de personalizar los objetivos relevantes para la formación.

Qué han demostrado los científicos

• a) El cerebro se organiza según las necesidades, siendo muy maleable, de manera que las diferentes partes del mismo se ayudan en las funciones que deben realizar.

• b) Es un sistema que a medida que avanza su aprendizaje construye circuitos nuevos.

• c) El cerebro se continúa desarrollando durante toda la vida, aunque tiene un momento muy importante en la adolescencia.

• d) Cada vez que el cerebro aprende algo nuevo se modifican las fuerzas de las conexiones entre las células.

• e) Aunque el cerebro está preparado para aprender durante toda su vida, al igual que los músculos hay que ejercitarlo.

• f) Es más importante el número de conexiones entre neuronas o sinapsis que el número de neuronas en sí.

• g) El desarrollo cerebral necesita de las interacciones sociales. La inteligencia necesita del contacto con otros cerebros. Es prácticamente imposible aprender solo. Uno aprende cuando se relaciona con los demás.

• h) El cerebro humano no ha evolucionado y es el mismo desde hace decenas de miles de años.

• i) Para desarrollar la inteligencia se necesita vivir en sociedad, convivir con otros cerebros. Somos cerebros sociales.

• j) Nuestro cerebro es moldeable, tiene una gran capacidad para adaptarse en función de nuestro entorno y experiencia.

• k) Cuando nuestro cerebro imagina que estamos haciendo una actividad activa las mismas regiones cerebrales que cuando hacemos esa actividad.

Tipos de plasticidad cerebral

1) Plasticidad funcional: se refiere a la capacidad del cerebro para mover las funciones de un área dañada del cerebro a otras áreas no dañadas.

2) Plasticidad estructural: se refiere a la capacidad del cerebro para cambiar realmente su estructura física como resultado del aprendizaje.

LAS TRES FORMAS DE PLASTICIDAD MÁS RELEVANTES

• 1. Plasticidad Sináptica

El cerebro cuando está ocupado en un nuevo aprendizaje o en una
nueva experiencia,  establece una serie de conexiones neuronales. Estas vías
o circuitos neuronales son construidos como rutas para la intercomunicación
de las neuronas. Estas rutas se crean en el cerebro a través del aprendizaje
y la práctica, de forma muy parecida a como se forma un camino de montaña
a través del uso ("Caminante no hay camino/se hace camino al andar").
Las neuronas de una misma vía neural se comunican entre sí en
un punto de encuentro llamado sinapsis. Cada vez que se adquieren nuevos conocimientos
(a través de la práctica repetida), 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 a lo largo del nuevo
camino. Una vez la comunicación entre las neuronas mejora, la cognición
se hace más y más rápida.

• 2. Neurogénesis  

La neurogénesis se refiere al nacimiento y proliferación
de nuevas neuronas en el cerebro. Durante mucho tiempo la idea del nacimiento
neuronal constante en el cerebro adulto era considerada casi una herejía.
Los científicos creían que las neuronas morían y no eran
reemplazadas por otras nuevas. En los últimos años, 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 encuentra en el giro dentado, el hipocampo y, posiblemente, en la corteza
prefrontal, se divide en dos células: una célula madre y una célula
que se convertirá en una neurona totalmente equipada, con axones y dendritas.
Luego, estas nuevas neuronas migran a diferentes áreas (incluso distantes
entre sí) del cerebro, donde son requeridas, permitiendo 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.

• 3. Procesamiento funcional compensatorio.

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 como los 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 de otras regiones del cerebro que ni los jóvenes ni el resto de 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 sólo ocurre en personas más jóvenes).

Factores que intervienen en la plasticidad y regeneración neuronal

Todas las neuronas son capaces de regenerar su axón y sus dendritas cuando estas son lesionadas o destruidas. En el sistema nervioso periférico se logra una restitución anatómica completa cuando la lesión afecta al axón distalmente a una división colateral Los axones amputados del cabo proximal dentro de una extensión nerviosa periférica, cuando se ponen en contacto con su lado distal, reinervan el órgano periférico denervado por la lesión, ya bien sea motor o sensitivo el nervio dañado.

La colateralización es otro proceso que ocurre en el sistema nervioso periférico que consiste en la emisión de colaterales en las ramas terminales de axones intactos, que van a inervar fibras musculares de unidades nerviosas denervadas cercanas. Las lesiones que ocurren en el sistema nervioso (agudo, crónico, traumático, vascular, infeccioso) pueden ser destructivas en mayor o menor medida, permitiendo que una población neuronal sobreviva.

Cuando una neurona queda aislada funcionalmente, sin conexión sináptica, se atrofia y muere. Ocurren intercambios metabólicos en las terminales sinápticas de los axones y en la producción de factores de protección y crecimiento en las regiones sinápticas afectadas, actuando estos en una interacción constante entre las neuronas sinápticamente relacionadas y entre las neuronas y sus efectores o receptores y dicha interacción se realiza mediante elementos químicos que viajan en el flujo axonal, en ambos sentidos. De aquí que cuando una neurona queda aislada o se interrumpe su conexión sináptica degenera y muere. Esta interacción protectora disminuye con el tiempo y debe representar un factor importante en el envejecimiento y en algunas enfermedades degenerativas en las cuales la enfermedad neuronal tiene una marcada sistematización.

Factores relacionados con la reorganización de las funciones después de lesiones cerebrales.

• El sustrato neural.

• Una terapia adecuada.

• La edad.

• El tiempo.

• La motivación.

• El ambiente (entorno).

• La familia. La atención física por parte de los parientes brindando lo que llamamos un amor familiar podría jugar una función en el mantenimiento de la química del cerebro, la arquitectura cerebral y posiblemente algunas funciones mentales.

Conclusiones

El concepto de plasticidad cerebral evidencia su enorme importancia en el campo de la rehabilitación neurológica. Sin embargo, aún es necesario continuar con estudios multidisciplinarios para fortalecer el concepto y para desarrollar una adecuada esencia conceptual del término y favorecer el desarrollo de metodologías que permitan obtener un máximo de recuperación. Aunque la recuperación espontánea ocurre es necesario que se establezcan programas específicos de manera individual para lograr una mejor rehabilitación.

Anexos

Bibliografía

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DEDICATORIA

A Dios, por darnos la oportunidad de estudiar esta hermosa carrera, por fortalecer nuestros corazones e iluminar nuestras mentes durante todo el periodo de la elaboración de este trabajo.

A nuestro profesor …………………………………… por su gran apoyo y motivación para la culminación de nuestros estudios profesionales y para la elaboración de esta monografía

A nuestros amados padres quienes nos brindan su apoyo
y se preocupan por nuestra formación integral profesional.

Autor:

Wilson