CogniFit - Neuroplasticidade

"A plasticidade cerebral refírese á capacidade do sistema nervioso para cambiar a súa estrutura e a súa función ao longo da vida, en reacción á diversidade ambiental. Aínda que este termo se usa habitualmente en psicoloxía e neurociencia, non se define facilmente e úsase para referirse a cambios en moitos niveis do sistema nervioso que van desde eventos moleculares, como cambios na expresión dos xenes, ata o comportamento".

A neuroplasticidade, ou plasticidade neural, permite que as neuronas se rexeneren tanto anatómicamente como funcionalmente e formen novas conexións sinápticas. A plasticidade cerebral, ou neuroplasticidade, é a capacidade do cerebro para recuperarse e reestruturarse. Este potencial adaptativo do sistema nervioso permite que o cerebro se recupere despois de trastornos ou lesións e para reducir os efectos das estruturas alteradas por patoloxías como a Esclerose Múltiple, a enfermidade de Parkinson, o deterioro cognitivo, o Alzheimer, a dislexia, o TDAH, o insomnio, etc.

Redes neuronais antes do adestramento Redes neuronais 2 semanas despois da estimulación Redes neuronais 2 meses despois da estimulación

Plasticidade sináptica

Cando se involucra en novas experiencias e aprendizaxes, o cerebro establece unha serie de vías neuronais. Estas vías neuronais, ou circuítos, son rutas feitas de neuronas interconectadas. Estas rutas créanse no cerebro mediante o uso e a práctica diarias; como se fai un camiño de montaña co uso diario dun pastor e do seu rabaño. As neuronas dunha vía neuronal comunícanse entre si a través de conexións chamadas sinapses, e estas vías de comunicación poden rexenerarse durante toda a súa vida. Cada vez que adquirimos novos coñecementos (a través da práctica repetida), a comunicación sináptica entre as neuronas é reforzada. Unha mellor conexión entre as neuronas significa que os sinais eléctricos viaxan de forma máis eficiente ao crear ou utilizar unha nova vía. Por exemplo, cando se intenta recoñecer un novo paxaro, fanse novas conexións entre neuronas específicas. As neuronas do córtex visual determinan a súa cor, o córtex auditivo identifica o seu canto e outro, o nome do paxaro. Para saber de que ave se trata repítense moitas veces os seus atributos, a súa cor, canto e nome. Revisar o circuíto neuronal e restablecer a transmisión neuronal entre as neuronas implicadas en cada novo intento mellora a eficiencia da transmisión sináptica. A comunicación entre as neuronas relevantes é facilitada, a cognición faise cada vez máis rápido. A plasticidade sináptica é quizais o alicerce sobre o que se apoia a sorprendente maleabilidade do cerebro.

Neuroxénese

Mentres que a plasticidade sináptica conséguese mediante a mellora da comunicación no sitio sináptico entre as neuronas existentes, a neuroxénese refírese ao nacemento e proliferación de novas neuronas no cerebro. Durante moito tempo a noción de nacemento neuronal continuado no cerebro adulto considerouse herexe. Os científicos crían que as neuronas morrían e nunca foron substituídas por outras novas. Desde 1944, pero sobre todo nos últimos anos, a existencia da neuroxénese estableceuse cientificamente e sabemos que se produce cando as células nai, un tipo especial de célula situada no xiro dentado, o hipocampo e posiblemente no córtex prefrontal, se dividen en dúas células: unha célula nai e unha célula que se converterá nunha neurona totalmente equipada cun axón e denterita. Esas novas neuronas migrarán entón a zonas distantes do cerebro onde son necesarias e, polo tanto, teñen o potencial de permitir que o cerebro repoña o seu abastecemento de neuronas. Por investigacións en animais e humanos sábese que a morte neuronal súbita (por exemplo, despois dun ictus) é un potente desencadenante da neuroxénese.

Plasticidade Compensatoria Funcional

O declive neurobiolóxico que acompaña ao envellecemento está ben documentado na literatura de investigación e explica por que os adultos maiores teñen peor rendemento que os mozos nas probas de rendemento neurocognitivo. Sorprendentemente, non todos os adultos maiores presentan un rendemento inferior. Algúns fan tan ben como os seus homólogos máis novos. Esta vantaxe de comportamento inesperada para un subgrupo de individuos envellecidos foi investigada cientificamente e descubriuse que, ao procesar nova información, os adultos maiores de maior rendemento recrutan as mesmas rexións cerebrais que os adultos máis novos, pero tamén recrutan rexións cerebrais adicionais que os mozos e os adultos maiores de baixo rendemento non activan. Os investigadores reflexionaron sobre este exceso de recrutamento de rexións cerebrais en adultos maiores de alto rendemento e, en xeral, chegaron á conclusión de que o recrutamento de recursos cognitivos adicionais reflicte unha estratexia compensatoria. En presenza de déficits relacionados coa idade e diminución da plasticidade sináptica que acompañan ao envellecemento, o cerebro volve manifestar a súa plasticidade multifonte reorganizando as súas redes neurocognitivas. Os estudos demostran que o cerebro chega a esta solución funcional mediante a activación de vías neuronais alternativas, que a maioría das veces activan rexións en ambos os hemisferios (cando só se activa unha nos adultos máis novos).

Función e comportamento: aprendizaxe, experiencia e medio ambiente

Vimos que a plasticidade é a propiedade do cerebro que lle permite alterar as súas propiedades biolóxicas, químicas e físicas. Non obstante, a medida que o cerebro cambia, a función e o comportamento vanse modificando nun curso paralelo. Nos últimos anos aprendemos que as alteracións cerebrais a nivel xenético ou sináptico son provocadas por unha gran variedade de factores ambientais e vivenciais. A nova aprendizaxe está no corazón da plasticidade e un cerebro alterado é quizais a manifestación máis tanxible de que se produciu unha nova aprendizaxe, que foi facilitada polo medio ambiente. A nova aprendizaxe ocorre de moitas formas e por moitas razóns e en calquera momento da nosa vida. Por exemplo, os nenos adquiren novos coñecementos en grandes cantidades e o seu cerebro cambia significativamente nestes momentos de novas aprendizaxes intensivas. Tamén pode ser necesaria unha nova aprendizaxe en presenza de danos neurolóxicos causados, por exemplo, a través de lesións ou accidentes cerebrovasculares, cando as funcións apoiadas por unha área cerebral danada están deterioradas, e deben aprenderse de novo. A nova aprendizaxe pode ser intrínseca ao individuo e guiada pola sede de coñecemento. A multiplicidade de circunstancias para a ocasión dunha nova aprendizaxe suscita a pregunta de se o cerebro cambiará sempre que estea aprendendo algo. A investigación suxire que este non é o caso. Parece que o cerebro adquirirá novos coñecementos e, polo tanto, actualizará o seu potencial de plasticidade, se a nova aprendizaxe é apropiada para o comportamento. Para que a aprendizaxe marque fisioloxicamente o cerebro, esa aprendizaxe debe levar a cambios no comportamento. Noutras palabras, a nova aprendizaxe debe ser relevante e necesaria para o comportamento. Por exemplo, as novas aprendizaxes que garantan a supervivencia serán integradas polo organismo e adoptadas como comportamento e, como resultado, o cerebro terá cambiado. Quizais o máis importante sexa a medida en que unha experiencia de aprendizaxe é gratificante. Por exemplo, a nova aprendizaxe en forma de xogo interactivo favorece especialmente a plasticidade cerebral e descubriuse que aumenta a actividade do PFC. Ademais, neste contexto de provisión de incentivos, observaremos a antiga tradición de proporcionar aos nenos reforzo e recompensa mentres participan na aprendizaxe.

Comprender as condicións para inducir a plasticidade

Cando, na duración da vida, é máis probable que o cerebro cambie cando se expón á estimulación do medio? Parece que os patróns de neuroplasticidade son diferentes en diferentes idades e aínda se descoñece moito sobre a interacción entre o tipo de actividade que induce a plasticidade e a idade do suxeito. Non obstante, sabemos que a actividade intelectual e mental induce a plasticidade cerebral cando se aplica a persoas maiores sans ou a persoas maiores cun trastorno neurodexenerativo. Máis importante aínda, parece que o cerebro é susceptible de cambios tanto positivos como negativos mesmo antes do nacemento do organismo. Os estudos en animais mostran que cando as nais embarazadas son colocadas en ambientes enriquecidos e estimulantes, o número de sinapses da descendencia aumenta en rexións específicas do cerebro. Pola contra, cando se aplica un estrés leve ás nais embarazadas, a súa descendencia mostrou máis tarde un número reducido de neuronas PFC. Ademais, parece que o PFC responde máis ás influencias ambientais que o resto do cerebro. Estes achados teñen importantes implicacións para o debate entre "natureza" e "nutrición", xa que parece que o "alimento" pode inducir cambios na expresión dos xenes neuronais. Como evoluciona a plasticidade cerebral e cal é o efecto do tempo que se aplica a estimulación ambiental? Esta é unha pregunta moi importante para cuestións terapéuticas e a investigación xenética en animais ofrece as respostas moi fundamentais de que algúns xenes se ven afectados incluso no período de estimulación máis curto, xenes adicionais seguen a ser afectados cun período de estimulación máis longo, mentres que outros non sofren ningún cambio ou inverten a tendencia cambiante. Aínda que o uso común da palabra plasticidade ten unha connotación positiva, a plasticidade refírese a todas as formas en que cambia o cerebro, e algúns dos cambios poden ocorrer coa alteración da función e do comportamento. O adestramento cognitivo parece ideal para inducir a plasticidade cerebral. Proporciona a práctica sistemática necesaria para establecer novos circuítos neuronais e para fortalecer as conexións sinápticas entre as neuronas do circuíto. Non obstante, como vimos, a falta dun beneficio comportamental tanxible, o cerebro non aprenderá de forma eficaz. Así, non se pode exagerar a importancia de integrar obxectivos altamente personalizados e relevantes coa formación.

[1]Definición adoptada de: Kolb, B., Muhammad, A. e Gibb, R., Searching for factors underlying cerebral plasticity in the normal and injured brain, Journal of Communication Disorders (2010), doi:10.1016/j.jcomdis.2011.04.007