Madrid, 6 mar – El cerebro, cuando está en formación, es capaz de reajustar sus estructuras y sus funciones cuando falta una parte del cuerpo desde el nacimiento, según ha demostrado un equipo internacional de investigadores al comprobar cómo el cerebro reorganiza sus mapas sensoriales en ausencia de estímulos táctiles.
Los resultados del trabajo, que hoy se publican en la revista Nature Comunications, podrían ayudar a comprender mejor cómo el cerebro de una persona que nace sin una parte de su cuerpo reorganiza esas funciones sensoriales y a entender cómo se podría intervenir en el futuro para mejorar la rehabilitación en casos de malformaciones congénitas o pérdidas sensoriales tempranas.
Un equipo de investigación del Instituto de Neurociencias (IN) -centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) español y la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche (en el este de España)- ha descubierto que el cerebro en desarrollo es capaz de reorganizar sus mapas sensoriales cuando el sentido del tacto se ve afectado.
El laboratorio dirigido por la investigadora Guillermina López Bendito ha comprobado que la corteza somatosensorial, la parte del cerebro que permite sentir el mundo alrededor, puede modificar su estructura y funcionalidad en respuesta a la ausencia de estímulos desde el nacimiento, ha informado el CSIC en una nota difundida hoy.
Ratones sin los bigotes principales
El estudio, que contó con la colaboración de investigadores del Instituto Friedrich Miescher para la Investigación Biomédica de Suiza, se ha llevado a cabo utilizando un modelo de ratón que nació sin bigotes principales, tan cruciales para ellos como las manos para los humanos, ha detallado la investigadora Mar Aníbal Martínez, primera autora del artículo.
Observaron así que, en ausencia de los bigotes principales, la región del cerebro que normalmente procesa esa información desaparece casi por completo y la región de los bigotes del labio superior, que son más pequeños, numerosos y con funciones secundarias en el procesamiento táctil, se expande para ocupar su territorio; un proceso que ocurre solo si la pérdida sensorial se produce antes del nacimiento.
Mediante técnicas de análisis genético y bioinformático, el equipo del laboratorio de Desarrollo, Plasticidad y Reprogramación de Circuitos Sensoriales del IN descubrió que la región del tálamo, que procesa la información de los bigotes del labio, adopta un perfil genético similar al de los bigotes principales cuando estos faltan, lo que permite la reorganización cortical.
Más allá de los cambios estructurales, la reorganización también tiene un impacto funcional, han observado los investigadores.
“No sólo observamos un cambio en la anatomía de los mapas sensoriales, sino que los bigotes pequeños del labio adquieren una función que antes sólo tenían los bigotes principales: la capacidad de discriminar texturas”, ha explicado la investigadora.
El hallazgo se comprobó con experimentos de comportamiento en ratones adultos que perdieron los bigotes principales desde antes de nacer, y que fueron capaces de diferenciar superficies rugosas de lisas utilizando únicamente los bigotes del labio.
El tálamo, centro de integración sensorial
Además, el trabajo ha demostrado que la reorganización de los mapas sensoriales no depende de la actividad neuronal en el tálamo, sino de cambios en su perfil genético.
“El tálamo ha sido tradicionalmente visto como un simple relevo de información entre la periferia y la corteza, pero nuestro trabajo demuestra que tiene un papel instructivo en la organización de los mapas sensoriales”, ha precisado Guillermina López Bendito.
Su laboratorio ha revelado que el tálamo no sólo transmite información, sino que actúa como un centro de integración sensorial donde convergen todos los sentidos, excepto el olfato, lo que refuerza su papel en la plasticidad cerebral y la reorganización de la información táctil.
La investigación se ha financiado con fondos del Consejo Europeo de Investigación bajo el programa Horizonte 2020, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional; la Agencia Estatal de Investigación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades; el Programa Severo Ochoa para centros de Excelencia del Instituto de Neurociencias (CSIC-UMH); la Generalitat Valenciana; la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia (SNSF); y la Fundación Novartis.
EFE