Plasticidad neuronal - sld.cu

1 Plasticidad neuronal Lic. Elaime Maciques Rodr guez Conceptos: Plasticidad neuronal es la capacidad de las reas cerebrales o de grupos neuronales de responder funcional y neurol gicamente en el sentido de suplir las deficiencias funcionales correspondientes a la lesi n. La capacidad de las neuronas de asumir el papel de otra que est lesionada Reorganizaci n sin ptica y la posibilidad de crecimiento de nuevas sinapsis a partir de una neurona o varias neuronas da adas. El t rmino Plasticidad cerebral expresa la capacidad adaptativa del sistema nervioso para minimizar los efectos de las lesiones a trav s de modificar su propia organizaci n estructural y funcional. La Organizaci n Mundial de la Salud (1982) define el t rmino neuroplasticidad como la capacidad de las c lulas del sistema nervioso para regenerarse anat mica y funcionalmente, despu s de estar sujetas a influencias patol gicas ambientales o del desarrollo, incluyendo traumatismos y enfermedades.

2 La Plasticidad cerebral es la adaptaci n funcional del sistema nervioso central para minimizar los efectos de las alteraciones estructurales o fisiol gicas, sin importar la causa originaria. Ello es posible gracias a la capacidad que tiene el sistema nervioso para experimentar cambios estructurales - funcionales detonados por influencias end genas o ex genas, las cuales pueden ocurrir en cualquier momento de la vida. La capacidad del cerebro para adaptarse y compensar los efectos de la lesi n, aunque s lo sea de forma parcial, es mayor en los primeros a os de la vida que en la etapa adulta. Los mecanismos por los que se llevan a cabo los fen menos de Plasticidad son histol gicos, bioqu micos y fisiol gicos, tras los cuales el sujeto va experimentando una mejor a funcional- cl nica, observ ndose una recuperaci n paulatina de las funciones perdidas. La neuroplasticidad como propiedad universal del sistema nervioso (SN), se basa en mecanismos comunes en especies tan diferentes como insectos y seres humanos, y tienen en general car cter adaptativo, conserv ndose tanto ontogen tica como filogen ticamente.

3 Se expresan en cada etapa del desarrollo de un individuo, a partir de fen menos gen ticamente programados, como el crecimiento y la migraci n neuronal ; y tambi n asociados a las experiencias individuales como el aprendizaje o posterior a la ocurrencia de lesiones en el SN. PDF created with pdfFactory Pro trial version Estudios cl nicos y experimentales permiten localizar las estructuras cerebrales que asumen la funci n que se realizaba antes de la lesi n. La voluntad del paciente por recuperarse y el buen criterio y conocimiento del neur logo y del m dico rehabilitador pueden conseguir resultados espectaculares ante lesiones cerebrales no masivas y que no tengan car cter degenerativo. Pese a la mayor capacidad de Plasticidad en el tejido cerebral joven, es necesario reconocer que en todas las edades hay probabilidades de recuperaci n. El cerebro humano cuenta con billones de neuronas interconectadas por medio de m ltiples sinapsis (capacidad instalada), muchas de ellas multiplicadas o repetidas (redundancia).

4 Las neuronas son c lulas post-mit ticas, lo cual significa que no se reproducen a partir de s mismas; pero es posible observar cierta regeneraci n dendr tica y/o axonal despu s de lesiones, aunque su significado funcional puede ser controvertido. Existen conexiones neuronales que incrementan su nivel de actividad cuando ocurre la muerte de un grupo de neuronas que lidereaban una determinada funci n originalmente (desenmascaramiento compensatorio). A los elementos anteriores siempre se asocian cambios en el balance excitatorio -inhibitorio de un grupo de sinapsis, por p rdida de la influencia de los grupos que pudieran estar afectados; con consecuencias locales y a distancia. La eficiencia de la transmisi n sin ptica puede tambi n modificarse incrementando las funciones excitatorias de forma estable (LTP) o las inhibitorias (LTD). Las lesiones cerebrales provocan d ficit motores, sensoriales, o cognitivos; stos ltimos constituyen la causa n mero uno de discapacidad y motivo de consulta en servicios de Neurolog a, Traumatolog a y Rehabilitaci n.

5 Por eso muchas investigaciones en este campo se centran en la exploraci n de la funci n motora y los m todos para lograr una rehabilitaci n lo m s completa posible. Las medidas terap uticas que se toman desde el principio y una vez iniciada la rehabilitaci n en los pacientes persiguen el objetivo de estimular el establecimiento de cambios reorganizativos favorables (adaptativos) e inhibir aquellos que se consideren perjudiciales para la recuperaci n de los pacientes (mal-adaptativos) que involucran tambi n cambios pl sticos. Plasticidad sin ptica El concepto de Plasticidad sin ptica se ha desarrollado principalmente en estudios relacionados con la memoria y el aprendizaje. Los cambios de duraci n variable en la funci n sin ptica y con origen en est mulos externos que condicionan aprendizaje, son denominados Plasticidad sin ptica. Lugaro y Ram n y Cajal. Con diversas variaciones, ambos expusieron que el aprendizaje involucra cambios pl sticos funcionales en las propiedades de las neuronas o en sus interconexiones.

6 As , el aprendizaje podr a ser el resultado de una modificaci n morfol gica entre las interconexiones de las neuronas, similar a los fen menos que ocurren durante la formaci n de sinapsis en la vida embrionaria. PDF created with pdfFactory Pro trial version J. Kornoski (1948) y D. Hebb (1949) postularon que aun cuando los circuitos interneuronales se establecen gen ticamente, la fuerza o la eficiencia de ciertas conexiones no est n determinada totalmente; de ello infirieron que dichos circuitos son capaces de modificar sus propiedades como resultado de cambios en su actividad. La hip tesis de los cambios din micos fue propuesta desde 1922 por Forbes, refiri ndose a que el aprendizaje implica una persistencia de actividad en cadena de neuronas interconectadas. Organizaci n anat mica y funcional del SNC A pesar de que el cerebro humano muestra una complejidad anat mica considerable, los principios que rigen su funcionamiento son muy simples Esquema Principios de organizaci n funcional del SNC Interconectividad Intrahemisf rica: fibras arqueadas, fasc culo longitudinal superior e inferior Interhemisf rica: cuerpo calloso, tr gono, comisura blanca anterior Centralizaci n Jerarqu a neuroaxial Lateralidad cerebral Especializaci n estructural y funcional Organizaci n topogr fica Plasticidad neuronal Todas las regiones sensoriales y motoras primarias del cerebro relacionadas desde un punto de vista funcional, se encuentran conectadas por fibras de asociaci n y comisurales.

7 Las reas de asociaci n cortical est n directamente conectadas entre s , mientras que las reas corticales primarias se hallan conectadas entre s indirectamente a trav s de las reas de asociaci n. Las reas hom logas de ambos hemisferios se conectan a trav s de fibras interhemisf ricas. Esta interconectividad cerebral permite una interacci n constante dentro de cada hemisferio y entre ambos hemisferios, y adecuar las respuestas de forma global y din mica. La capacidad para analizar y sintetizar m ltiples fuentes de informaci n y generar respuestas diferentes ilustra la organizaci n centralizada y la funci n del cerebro. Existe una jerarqu a en la organizaci n neuroaxial de forma que los segmentos inferiores llevan a cabo funciones espec ficas sometidas al control y modulaci n de estamentos superiores, de modo que la complejidad del procesamiento de la informaci n aumenta progresivamente a medida que el nivel llega a ser m s cef lico.

8 Desde la periferia pueden provocarse, con PDF created with pdfFactory Pro trial version est mulos, respuestas en niveles superiores que fuercen la organizaci n o la adquisici n de determinadas funciones. La lateralidad cerebral se expresa en tres aspectos: simetr a anat mica, diferencias funcionales unilaterales (como la localizaci n del lenguaje, el habla y el procesamiento anal tico en el hemisferio izquierdo, y las habilidades temporoespaciales, musicales y el repertorio emocional y humor stico, en el derecho) y control sensoriomotor contralateral. Comprender la funcionalidad del cerebro en estos tres aspectos es b sico para entender los procesos que tienen lugar en la reorganizaci n del cerebro tras una lesi n. La especializaci n estructural y funcional es una caracter stica destacada de la organizaci n cortical. Los sistemas sensitivos y motores poseen c lulas especializadas y distinguibles desde un punto de vista funcional, y ello permite una mayor velocidad de procesamiento de informaci n y adecuaci n de respuestas.

9 Funcionalmente el SNC est compuesto por neuronas sensoriales, motoras y de asociaci n. La informaci n proveniente de los receptores sensoriales llegan al SNC donde son integradas (codificaci n, comparaci n, almacenamiento decisi n) por neuronas de asociaci n o interneuronas, enviando una respuesta que llega a alg n rgano efector. Kandel sugiere que los movimientos voluntarios son controlados por un complejo circuito neuronal en el cerebro, interconectando los sistemas sensorial y motor, creando un sistema motivacional. Toda la corteza cerebral est organizada en reas funcionales que asumen tareas receptivas, integrativas y motoras del comportamiento. Es responsable de actos conscientes, pensamiento y la capacidad de respuesta a la estimulaci n ambiental de forma voluntaria. Existe un verdadero mapa cortical con divisiones precisas a nivel an tomo funcional, el cual est m s o menos activado de forma constante en dependencia de la actividad que el cerebro est realizando con independencia a las necesidades de integraci n constante de sus informaciones frente a los m s simples comportamientos.

10 Las v as neuronales y sus proyecciones se someten a una organizaci n topogr fica, de forma que cada rea visual se proyecta de manera diferente sobre la corteza visual occipital a trav s del t lamo. Las fibras que conducen la informaci n visual procedente de la retina retienen esta informaci n conforme progresan hacia el tronco cerebral , el t lamo y la corteza visual, existiendo una continuidad en la representaci n sobre la corteza visual de reas adyacentes del campo visual que se organizan en zonas con sensibilidad a una misma orientaci n y en forma de molinillo. La misma relaci n existe entre un rea definida de la corteza auditiva organizada en franjas de isofrecuencia y las c lulas espec ficas de frecuencia de la c clea. Del mismo modo, para la informaci n somatosensorial se distribuyen mapas topogr ficos o somatot picos de las diferentes funciones en el rea motora primaria.