Neuromallorca
Repeticiones, repeticiones, repeticiones: el secreto de la plasticidad cerebral
Ese era el mensaje que transmitían los estudios translacionales de Randolph Nudo.
En 1996, publicó una de las investigaciones más influyentes en la neurociencia de la recuperación motora. No solo por su impacto en las revistas científicas de la época, sino porque revelaba una verdad clave: cuantas más repeticiones se hagan, mayores cambios plásticos se darán en el cerebro.
Eso sí, los cerebros que estudió Nudo no eran humanos, sino de monos ardilla. Conocía bien estos primates, pues ya había trabajado con ellos en múltiples experimentos. Su metodología, sin embargo, era difícilmente replicable en humanos: implicaba insertar electrodos en la corteza cerebral motora primaria y realizar un mapeo electrofisiológico detallado.
El experimento de las bolitas de banana
En su experimento, utilizó tres monos ardilla que debían coger bolitas con sabor a banana colocadas dentro de cuatro tazas de distintos tamaños (entre 25 mm y 9 mm de diámetro). Dependiendo del tamaño de la taza, los monos desarrollaban diferentes estrategias para alcanzar la comida. En las más grandes, bastaba con dos dedos; en las más pequeñas, tenían que empujar con un dedo y extraer con otro.
Lo fascinante fue que, tras un uso intensivo y repetitivo de estos movimientos, las áreas cerebrales que controlaban los dedos doblaron su representación en el córtex motor primario. Al cabo de 11 días, los monos lograban llevarse a la boca más de 600 bolitas al día. Este entrenamiento se extendió durante 39 días.
En un segundo experimento, Nudo entrenó a otro mono para realizar movimientos de pronación y supinación del antebrazo con la ayuda de una palanca que limitaba los movimientos compensatorios del hombro. Si realizaba correctamente el movimiento, obtenía una bolita de banana como recompensa. El ejercicio no terminaba hasta que el mono realizaba 10.000 repeticiones diarias.
Para sorpresa del investigador, la representación de los movimientos del antebrazo en el córtex motor aumentó, mientras que la de los dedos se redujo. Además, cuando los monos dejaron de practicar durante cuatro meses, tardaron 30 días en recuperar y mejorar sus resultados previos. Esto confirmó una correlación positiva entre el número de repeticiones y la representación del área implicada en la tarea.
¿Por qué es importante este hallazgo?
La clave del experimento de Nudo es que el cerebro activa nuevos circuitos neuronales cuando debe desarrollar una habilidad. Es como si esculpiera nuevas redes neuronales a través de una repetición estereotipada y casi obsesiva hasta alcanzar el objetivo. Pero también se descubrió que, si no se practica, estas conexiones pueden debilitarse. Aun así, con un nuevo entrenamiento, pueden reactivarse e incluso mejorar.
Este enfoque ha evolucionado en los últimos 20 años, y uno de sus mayores exponentes ha sido el prestigioso neurocientífico Edward Taub.
Su técnica de restricción del miembro sano revolucionó la rehabilitación de pacientes con daño neurológico. Sin embargo, Taub también fue una figura controvertida. Entre 1981 y 1991 llevó a cabo experimentos con monos macacos de Filipinas, en los que lesionaba sus funciones sensitivas para estudiar cómo volvían a utilizar sus extremidades. Este trabajo lo llevó a juicio por maltrato animal, aunque fue absuelto debido a que los cargos no aplicaban a laboratorios financiados por el gobierno federal.
A diferencia de Nudo, Taub descubrió que los monos desaferenciados (sin sensibilidad en un miembro) dejaban de usarlo no porque no pudieran, sino porque habían aprendido a no hacerlo. A esta idea la llamó learned non-use (desuso aprendido).
¿Qué implica esto en la rehabilitación?
Los pacientes que han sufrido un ictus intentan mover su miembro afectado, pero los fracasos repetitivos refuerzan una respuesta negativa: cada vez confían más en su lado sano y menos en el afectado. Esta compensación obstaculiza la recuperación de la función dañada.
Estudios con resonancia magnética funcional han demostrado que los pacientes con peor capacidad motora son aquellos en los que el hemisferio no afectado está sobreactivado. Es decir, hay una lucha entre los dos hemisferios por el control de la función perdida. Si no se interviene, en más de la mitad de los casos, el hemisferio sano tomará el control, impidiendo la recuperación del otro lado.
Conclusión
El trabajo intensivo es necesario, pero no suficiente. ¿Cómo se desarrolla actualmente la neurorehabilitación intensiva basada en evidencia científica? En la próxima entrega exploraremos las estrategias más innovadoras para potenciar la recuperación del cerebro.
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Fuentes:
1. Nudo, R.J., et al., Neurophysiological correlates of hand preference in primary motor cortex of adult squirrel monkeys. J Neurosci, 1992. 12(8): p. 2918-47.
2. Maryland. Court of, A., Taub v. State. Atl Report, 1983. 463: p. 819-22.
3. Ward, N.S., Future perspectives in functional neuroimaging in stroke recovery. Eura Medicophys, 2007. 43(2): p. 285-94.