Trae a tu recuerdo en este instante algún suceso que te haya
marcado en tu infancia. Ahora, recuerda el momento cuando te explicaron y
entendiste que los movimientos de rotación y traslación del planeta explican por
qué existe tanto el día como la noche, así como los cambios de estación. A este
tipo de eventos y otros muchos que retenemos en nuestra memoria se les llama
experiencias significativas.
Las experiencias significativas o importantes que tenemos durante
nuestra vida activa la plasticidad cerebral o neuroplasticidad, es la capacidad
del sistema nervioso para modificar su estructura y su funcionamiento, como
reacción a la diversidad del entorno.
El término, muy empleado en psicología y
psiquiatría, se utiliza también para referirse a los cambios suscitados en los
diferentes niveles del sistema nervioso, desde las estructuras moleculares, hasta
la expresión genética y del comportamiento.
La neuroplasticidad hace posible la regeneración de las neuronas,
aunque también tiene repercusiones funcionales en la formación de nuevas
conexiones sinápticas. La plasticidad neuronal faculta al cerebro para
recuperarse y reestructurarse a partir de trastornos o lesiones, incluso
alteraciones estructurales causadas por patologías como la esclerosis múltiple,
Parkinson, deterioro cognitivo, etc.
Pero los neurocientíficos no han estado seguros de cómo exactamente
la plasticidad ocurre en el cerebro; y es que en este proceso existe un
enigma. Cuando algunas conexiones se fortalecen, las neuronas tienen que encontrar
un balance ante la enorme entrada de información.
Entonces, ¿cómo funciona? Los investigadores del Instituto Picower para el Aprendizaje y la
Memoria en el Massachusetts Institute of Technology ahora piensan que tienen
una respuesta.
Lo que han encontrado es que cuando una conexión (también
conocida como sinapsis )
se fortalece, las sinapsis vecinas se debilitan inmediatamente, para evitar que
las neuronas se vean abrumadas, y aquí hay una proteína especial en juego.
«Los comportamientos colectivos de los sistemas complejos
siempre tienen reglas simples», dice
el neurocientífico del MIT y autor principal del estudio Mriganka Sur. «Cuando
una sinapsis sube, dentro de 50 micras hay una disminución en la fuerza de
otras sinapsis», añade.
El equipo invocó su propia plasticidad en las neuronas de la
corteza visual de los ratones mediante el cambio del «campo receptivo» de la
neurona, o el parche de visión particular del que sería responsable la neurona.
Para hacer esto, hicieron zoom sobre una espina particular
de una dendrita, la punta
de la neurona donde se encuentra la parte receptora de señales de una sinapsis.
A medida que movían el objetivo visual que el ratón estaba
mirando, pudieron ajustar el campo receptivo de esa neurona y proyectaron una
luz azul dentro de la corteza visual del animal. En estos animales
genéticamente modificados en particular, los flashes activaron la neurona,
ayudándola a fortalecer esa columna particular.
Y, a medida que creció esta columna vertebral reforzada, las
espinas cercanas se encogieron, lo que provocó que las sinapsis relevantes se
fortalecieran o debilitaran en consecuencia, demostrando así plasticidad en
acción.
«Creo que es sorprendente que podamos reprogramar neuronas
individuales en el cerebro intacto y ser testigos en el tejido vivo de la
diversidad de mecanismos moleculares que permite a estas células integrar
nuevas funciones a través de la plasticidad sináptica», dijo
el primer autor, neurocientífico Sami El- Boustani.
El equipo descubrió que los receptores AMPA (ácido
α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolepropiónico) se correlacionaban con el
debilitamiento y el fortalecimiento de esas sinapsis.
Utilizaron una etiqueta química especialmente diseñada que
rastreó la expresión del regulador de los receptores AMPA, una proteína
llamada ARC,
para determinar qué estaba causando los cambios.
Lo que encontraron fue que las sinapsis con menos proteína
ARC podían expresar más receptores AMPA, pero el aumento del ARC en las espinas
vecinas hacía que esas sinapsis expresaran menos.
«Creemos que ARC mantiene un equilibrio de recursos
sinápticos», dice
Jacque Pak Kan Ip , otro neurólogo y primer autor del MIT.
«Si algo sube, algo debe pasar. Esa es la función
principal de ARC».
Aunque está lejos de ser la primera vez que los
investigadores han analizado la plasticidad cerebral, estos hallazgos
particulares podrían ayudar a resolver un problema que ha estado molestando a
los neurólogos por edades, y ahora tenemos una serie de trucos nuevos para
ayudarnos a estudiar cerebros vivos.
Artículo redactado con base en el trabajo de
