1.- Neuroplasticidad: Definición del término

“Nuestras acciones dejan huella en nuestro fucionamiento cerebral. Nos convertimos en aquello que hacemos cotidianamente” margriet boom

“Neurons that fire together wire together”. (Las neuronas que se activan juntas se conectan) Donald Hebb

La plasticidad  neuronal, en su sentido más general, se refiere a la capacidad que tiene el sistema nervioso de modificarse para lograr adaptarse a nuevas situaciones funcionales.

Se compone de los términos:

  • Plasticidad-Adaptación
  • Neuro- Nervio1

Si bien  durante mucho tiempo se entendió plasticidad en su sentido tradicional, relacionándola solamente a la capacidad del sistema nerviosos de “recuperase” cuando sufre alguna lesión, este concepto,  se ha  ampliando enormemente.2

El concepto de plasticidad surge al observar   la propiedad que tienen las células nerviosas de reorganizar sus conexiones y de modificar los mecanismos implícitos  en su comunicación con otras células.3 Esta característica resulta especialmente importante ante la incapacidad de estas células de dividirse para generar células idénticas a sí mismas (capacidad mitótica).4

Durante mucho tiempo se explicó la plasticidad solamente como un efecto de la importante capacidad del sistema nervioso de reorganizarse; esta reorganización permite que otras neuronas “entren a subsidiar” la lesión y llevando al sujeto recuperarse compensando las áreas no funcionales.  Sin embargo, hoy en día sabemos que existen otros mecanismos que permiten esa recuperación, de los que en ese entonces no se sabía pues se trata de mecanismos de alta complejidad.5 Algunas de estas posibilidades fueron desechadas, pues se pensaban imposibles. Y es que a partir de la incapacidad de las neuronas de dividirse para generar nuevas células idénticas (capacidad mitótica) se llegó a la equivocada conclusión de que no había generación de neuronas después del nacimiento.  Aunque tampoco era un camino sencillo desentrañar los complejos mecanismos que sigue nuestro organismo para la producción neuronal en aquellas épocas sin los recursos de biología molecular y neuroimagen actuales. La humanidad tuvo que avanzar mucho en el conocimiento para poder “mirar” el complejo proceso subyacente para la generación de nuevas neuronas después del nacimiento. 6

Ramón y Cajal (1914), que compartió con Camilo Golgi el Premio Nobel de Medicina en 1906 por su descubrimiento de la estructura del sistema nervioso, afirmando que se encontraba formado por células individuales a las que se denominó neuronas: “Preciso es reconocer que, en los cerebros adultos, las vías nerviosas son algo fijo, acabado, inmutable. Todo puede morir, nada renacer”.7

¿Cómo poder contradecir al mismísimo investigador que descubrió a la neurona?. 

Si bien Ramón y Cajal hizo aportaciones invaluables, no existían en su tiempo los recursos de neuroimagen, ni tecnológicos que nos permiten ahora “presenciar” procesos bioquímicos y celulares que echan por tierra esta afirmación.8,9

Hoy en día seguimos sosteniendo la afirmación de que la neurona, como tal, ha perdido su capacidad de reproducirse (capacidad mitótica), pero sabemos que existe un banco de células precursoras de neuronas, que no han perdido su capacidad de dividirse, y a partir de las cuales se pueden generar nuevas células nerviosas.10,11

El mito de la incapacidad de la generación de nuevas neuronas después del nacimiento se ha derrumbado6 y el estudio alrededor del fenómeno de la plasticidad ha sido un importante pilar en donde se ha apoyado esta revolución científica. El estudio de la neuroplasticidad ha hecho hincapié en esta capacidad del sistema nervioso para reorganizarse, utilizando diversos mecanismos, entre ellos la generación de nuevas neuronas, a partir de la necesidad de adaptarse a las distintas circunstancias e identificando el papel esencial que juega la experiencia para favorecer esta reorganización.2

El cerebro comenzó a verse como un híbrido entre lo naturalmente heredado y la experiencia vivida.12,13

Los fenómenos de plasticidad, se entienden ahora a través de explicaciones moleculares que modifican la expresión de genes en nuestro ADN, denominadas epigenéticas,5,14 que determinan, a su vez, la producción de sustancias neurotróficas,15 mismas que estimulan diferencialmente diversos eventos de neuroplasticidad tales como el crecimiento de neuronas y su eficiencia sináptica,16 su diferenciación y su migración, génesis de neuronas y su recambio;17  y el establecimiento de nuevos circuitos.18

El término neuroplasticidad, en un sentido mucho más amplio, hoy en día incluye a todos los eventos progresivos que tienen que ver con la formación del sistema nervioso.15

En este  concepto de desarrollo se incluyen los interesantes mecanismos de formación del cerebro que están muy activos desde las etapas embrionales y fetales y que terminan con la formación del aparato nervioso, pero más adelante, y esto es muy importante, con su posibilidad de desarrollo neurológico postnatal  y su reparación.

Este nuevo concepto de plasticidad  incluye fenómenos tales como:

  • Formación de neuronas a partir de neuroblastos (células madre neuronales).
  • Producción de sustancias neurotróficas.
  • Migración y diferenciación de neuronas.
  • Crecimiento de la neurona en volumen y generación de neuritas.
  • Eventos de generación de contactos sinápticos y actividad neuronal.
  • Síntesis de neurotransmisores.
  • Fenómeno de potenciaciópn a largo plazo y facilitación de conexión neuronal.
  • Desarrollo y aprendizaje.19–21

A través de los siguientes capítulos de esta página iremos señalando algunas de los principales descubrimientos en este campo de la neuroplasticidad, que día a día crece de manera exponencial, a través de las aportaciones de múltiples y brillantes investigadores. 

Bibliografía

1.        Bergado Rosado JA, Almaguer Melián W. Mecanismos celulares de la neuroplasticidad [Cellular mechanisms of neuroplasticity]. Revista de Neurología. 2000;31(11):1074-1095. doi:10.33588/rn.3111.2000340

2.        Boom M, Aguilar LC. Reparando El Cerebro. Trillas; 2010.

3.        Kuhn M, Popovic A, Pezawas L. Neuroplasticity and memory formation in major depressive disorder: An imaging genetics perspective on serotonin and BDNF. Restorative Neurology and Neuroscience. 2014;32(1):25-49. doi:10.3233/RNN-139005

4.        Ropper AH, Brown RH. Principios de Neurología. 8th ed. (McGraw-Hill, ed.).; 2005. doi:10.1036/0071469710

5.        Radley JJ, Kabbaj M, Jacobson L, Heydendael W, Yehuda R, Herman JP. Stress risk factors and stress-related pathology: Neuroplasticity, epigenetics and endophenotypes. Stress. 2011;14(5):481-497. doi:10.3109/10253890.2011.604751

6.        Gross C. “Neurogenesis in adult brain: death of a dogma.” Nature Revew of Neuroscience. 2000;1:67-93.

7.        Ramon y Cajal S. Histología Del Sistema Nerviosos Del Hombre y Los Vertebrados.; 1899.

8.        Kempermann G, Kuhn H, Gage F. “Experience induced neurogenesis in the senscent dentate gyrus.” Journal of Neuroscience. 1998;18:3206-3212.

9.        Schenider A, Krüger C, Steigleder T, et al. “The hematopoietic factor G-CSF is a neural ligand that conteractys programmed cell death and drives neurogenesis.” The Journal of Clinic Investigation. 2005;115.

10.      Pérez M, Font E, Garcia-Verdugo J. “Postnatal neurogenesis in the telencephalon of turtles: evidence for non radial migration of new neurons from distant proliferative ventricular zones to the olfactory bulbs.” Brain Res Dev Brain Res. 1997;101:125-137.

11.      Wöhr M, Kehl M, Borta A, Schänzer A, Schwarting RKW, Höglinger GU. New insights into the relationship of neurogenesis and affect: Tickling induces hippocampal cell proliferation in rats emitting appetitive 50-khz ultrasonic vocalizations. Neuroscience. 2009;163(4):1024-1030. doi:10.1016/j.neuroscience.2009.07.043

12.      Ecles J. Evolution of the Brain: Creation of the Self. (Routledge, ed.).; 1989.

13.      Oakley D, Plotkin H. Brain, Behavior and Evolution. Cambridge University Press; 1979.

14.      Weaver ICG, Cervoni N, Champagne FA, et al. Epigenetic programming by maternal behavior. Nature Neuroscience. 2004;7(8):847-854. doi:10.1038/nn1276

15.      Miranda M, Morici JF, Zanoni MB, Bekinschtein P. Brain-Derived Neurotrophic Factor: A Key Molecule for Memory in the Healthy and the Pathological Brain. Front Cell Neurosci. 2019;13:363. doi:10.3389/fncel.2019.00363

16.      Cunha C, Brambilla R, Thomas KL. A simple role for BDNF in learning and memory? Frontiers in Molecular Neuroscience. 2010;3(February):1-14. doi:10.3389/neuro.02.001.2010

17.      Schneuder A, Krüger C, Steigleder T. “the Hemayopoietic Factor G-CSF is a neural ligand that counteracts programmed cell death and drives neurogenesis.” The ournal of Clinical Investigations. 2005;115 (8).

18.      Pessoa L. A Network Model of the Emotional Brain. Trends in Cognitive Sciences. 2017;21(5):357-371. doi:10.1016/j.tics.2017.03.002

19.      Nottebohm F. “Why are some neurons replaced in adult brain?” J Neuroscience. 2002;22:624-628.

20.      Sporns O. Networks of the Brain, Notes. (The MIT Press, ed.).; 2011.

21.      Cozolino LJ. Why Therapy Works: Using Our Minds to Change Our Brains. WW Norton & Co; 2016.