Neuroplasticidad, neurorehabilitación y unas gotitas de filosofía contemporánea

Adrià Rofes

Los últimos avances en las neurociencias nos traen toda una serie de proezas técnicas en el mundo de la neurorehabilitación. Algunas de éstas técnicas tienen un coste relativamente bajo, y lo que es más importante, están trayendo muy buenos resultados a personas con daño cerebral adquirido (ya sea por accidentes cerebrovasculares, tumores cerebrales, traumatismos craneoencefálicos, etc.) y, también, a personas con enfermedades neurodegenerativas (como la enfermedad de Alzheimer, de Parkinson, o la esclerosis múltiple).

Muchas de estas técnicas se basan en el principio de la neuroplasticidad. Para entender este concepto, aquí nos apoyaremos en un punto de vista quizá más filosófico – y no por eso menos ameno – como el del sociólogo Zygmunt Bauman, profesor emérito de la Universidad de Leeds, en el Reino Unido. En alguno de sus trabajos más conocidos, este estudioso ha usado las metáforas de “sólido” y “líquido” para hacer referencia a algunos aspectos de la modernidad1. Para Bauman, el concepto de “sólido” podría relacionarse con los conceptos de estático, hierático, inmóvil, y por ende de cambio difícil. Por otro lado, el concepto de “líquido” podría relacionarse con los conceptos de difuso, expresivo, móvil y, así, de cambio fácil o progresivo.

neurorehabilitación

Si ponemos los conceptos “sólido” y “líquido” en relación con la neuroplasticidad, y lo hacemos, esta vez, de la mano de Maureen Dennis, profesora de la Universidad de Victoria, en Canadá, podemos pensar que un cerebro “sólido” sería “un cerebro especializado, que responde de forma óptima a conocimientos aprendidos y que es capaz de automatizar muchas de nuestras rutinas”. Aquí estamos hablando de conceptos que tenemos tan a mano como, por ejemplo, hacer un café, chasquear los dedos, canturrear, e incluso ¡hacer las tres cosas a la vez! Dicho esto, un cerebro “líquido” sería un cerebro no tan especializado, pero aun así “infinitamente maleable, y capaz de aprender nueva información2”. Éste último cerebro también sería capaz de hacer dos o tres cosas a la vez, y aún es más, de mejorarlas a medida que las va haciendo.

Hasta aquí, las definiciones de cerebro “sólido” y “líquido”, son bastante parecidas, ya que los dos conceptos de cerebro nos pueden llevar a conseguir fines parecidos y, lo que es más importante, de forma eficiente. Si es así, ¿en qué se diferencian los dos conceptos? Bien, como era de esperar, estos dos conceptos de cerebro se diferencian en su capacidad de reorganizarse en caso de daño cerebral. Siendo así, y siguiendo con las metáforas de Bauman, podemos pensar que un cerebro “sólido” encontrará graves dificultades para mejorar después del daño cerebral, ya que no podrá adaptarse fácilmente a las nuevas circunstancias. En cambio, un cerebro “líquido” tendrá capacidad para automatizar el conocimiento y para reorganizarse en caso de daño cerebral. Puesto en frases más o menos simples: el (concepto) de cerebro sólido no posee neuroplasticidad y no podrá mejorar o si lo hace lo hará a pasos de tortuga, mientras que el (concepto) de cerebro líquido sí que posee neuroplasticidad, podrá mejorar, y si no es a pasos de liebre, como mínimo, lo hará a pasos de pollito recién salido del huevo.

Puesto así, los estudiosos en técnicas de neurorehabilitación dan por sentado que existe el fenómeno de la neuroplasticidad y que, aunque aún hoy no entendamos sus medios a la perfección, ésta nos indica que podemos mejorar las capacidades cognitivas y motoras que nos quedan lesionadas después del daño cerebral. De hecho, las técnicas de neurorehabilitación no solo nos ayudan a mantener las capacidades que nos quedan, sino que también nos ayudan a alcanzar aquellas que se han perdido o que no tenemos tan a mano como antes.

Por ejemplo, Catherine A. Mateer del Departamento de Psicología de la Universidad de Victoria, en Canadá, nos hace una revisión de cuatro de éstas técnicas de neurorehabilitación, que seguidamente discutimos3.

Neuroprótesis

Éstas son dispositivos prostéticos como los implantes de estimulación cerebral profunda o DBS (del inglés Deep Brain Stimulation) que son usados para estimular eléctricamente diferentes partes del tálamo en pacientes con enfermedad de Parkinson; e incluso prótesis conectadas al cerebro que simulan brazos o piernas, y que pueden devolver la movilidad y la calidad de vida a personas con miembros amputados o con diferentes tipos de discapacidades motoras.

Estimulación transcraneal

La estimulación trascraneal goza de la fama de dos técnicas que tienen fines parecidos, pero que usan medios diferentes. Por un lado, tenemos la Estimulación trascraneal magnética o TMS (del inglés, Transcraneal Magnetic Stimulation) y, por otro, tenemos la Estimulación transcraneal a corrente directa o tDCS (del inglés, transcranial Direct Current Stimulation). La aplicación de estas dos técnicas en las zonas contralesionales, es decir, del hemisferio cerebral contrario a aquel que está lesionado, e incluso en la periferia de la lesión, pueden ayudarnos a mejorar las capacidades cognitivas perdidas. Estas técnicas sirven para remodelar el lugar donde las capacidades cognitivas o motoras ocurren, por ejemplo, inhibiendo dichas capacidades en una zona específica del cerebro para que éstas vuelvan a ayudarse de zonas cerebrales más indicadas, o excitando una zona específica del cerebro conocida por tener un rol principal en el desempeño de alguna función específica. Por ejemplo, se conoce que la corteza motora sirve para llevar a cabo movimientos voluntarios, como mover el brazo, la pierna o la lengua, y los giros temporal transversos o giros de Heschl, se conoce que sirven para procesar información auditiva y pasar esa información a áreas más especializadas, por ejemplo, el lobulo temporal para (parte) del conocimiento semántico-léxico, etc.

Vânia de Aguiar, professora de Trinity College en Dublín, nos dice que la tDCS aún no se usa de forma regular en la práctica clínica, sino que está bastante restringida en la investigación. A pesar de esto, recalca que el uso de esta técnica está creciendo de forma exponencial y que el futuro de la neurorehabilitación estará relacionado, de un modo u otro, con la neuroestimulación. De hecho, algunos estudios recientes nos indican que los resultados que se pueden obtener con algunas de éstas técnicas de estimulación transcraneal son aún mejores cuando se combinan con técnicas de neurorehabiltación más clásicas, como las que nos da la fisioterapia, la neuropsicología cognitiva, o la logopedia4.

Dispositivos de ayuda

Los dispositivos de ayuda constituyen el uso de nuevas tecnologías, como por ejemplo, el uso de tabletas para mostrar imágenes, vídeos, o registrar audio, en lugar de programas de tratamiento en papel. La utilidad de éstos dispositivos de ayuda es que el paciente puede descargarse una aplicación desde su teléfono móvil o tableta y continuar con el tratamiento o usar un tratamiento adyuvante a la terapia de rehabilitación, una vez ha salido de la sesión de logopedia, por ejemplo. Algunos de éstos dispositivos también incluyen plataformas para facilitar el uso de programas de video llamada, a través de una simplificación de los botones o los menúes de acceso de la interfaz gráfica de usuario.

Juegos terapéuticos

De algún modo relacionados con los dispositivos de ayuda, los juegos terapéuticos sirven para amenizar el entrenamiento o terapia en actividades para la mejoría de capacidades cognitivas como la atención, la memoria de trabajo, la organización de algunas tareas, etc. Existen juegos para niños con deficiencias cognitivas y también para personas adultas con y sin problemas cognitivos. La Prof. Mateer nos habla de un juego diseñado para mejorar el reconocimiento de expresiones faciales en niños con autismo4, y de una plataforma de realidad virtual que sirve para que personas con problemas de salud obtengan respuestas sobre problemas de salud comunes, como problemas de sueño5.

Sea como fuere, la plasticidad cerebral abre una ventana extraordinaria al campo de la investigación de las neurociencias cognitivas y también al de la neurorehabilitación. Aquí, y sin más, nos hemos ayudado de unas gotitas de filosofía contemporánea para explicar qué es y para presentar algunas técnicas que, a partir de ésta, se están desarrollando para ayudar a personas con daño cerebral.
Referencias

[1] Bauman, Z. (2013).Liquid love: On the frailty of human bonds. John Wiley & Sons.

[2] Dennis, M. (2000). Developmental plasticity in children: the role of biological risk, development, time, and reserve.Journal of communication disorders,33(4), 321-332.doi:10.1016/S0021-9924(00)00028-9

[3] Mateer, C. A. (2013). Reconceptualizing brain injury rehabilitation in the future: a peek over the horizon.The Journal of head trauma rehabilitation,28(3), 232-236. doi:10.1097/HTR.0b013e318291b046

[4] de Aguiar, V., Paolazzi, C., Miceli, G. (2015). tDCS in post-stroke aphasia: The role of stimulation parameters, behavioral treatment and patient characteristics, Cortex,63, 296-316, doi: 10.1016/j.cortex.2014.08.015.

[5] Center for Autism Research Technology and Education

[6] Rizzo A, Sagae K, Forbell E, et al. SimCoach: an intelligent virtual human system for providing healthcare information and support. Artículo presentado en: I/ITSEC Conference; 2011; Madigan ArmyMedical Center, Tacoma, WA.

Sobre el autor: Adrià Rofes es doctor en neurociencia cognitiva (International Doctorate for Experimental Approaches to Language and Brain) y máster en lingüística clínica (Erasmus Mundus in Clinical Linguistics). Ha trabajado en las universidades de Trento (Italia), Groninga (Países Bajos) y Macquarie (Australia). Actualmente lo hace en Trinity College Dublin (Irlanda).

3 Comentarios

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Juan RJuan R

Hola, muy interesante el artículo. Algunos aspectos son discutibles según los métodos utilizados, me refiero a si la aplicación de TMS o TDCs se debe aplicar en el lado contralateral a la lesión o en la zona perilesión. Todo depende del efecto o actividad cerebral que se quiera potenciar o reducir.

Sobre la neuromodulación no invasiva me gustaría comentar aquí que en los últimos años se ha desarrollado una nueva técnica que se trata de la aplicación de un campo magnético estático sobre el cráneo. Literalmente es poner un imán de neodimio de suficiente intensidad sobre el cráneo para afectar la excitabilidad cortical.

La técnica se ha denominado tSMS (Transcranial Static Magnetic Stimulation) y se ha desarrollado por un grupo español liderado por el Dr. Antonio Oliviero (Hospital Nacional de Parapléjicos, Toledo). Este investigador tiene una extensa experiencia en el uso de TMS y tDCS tanto en investigación como para el tratamiento de trastornos motores y sensoriales (más de un centenar de artículos al respecto), a partir de la cual ha generado otra nueva técnica.
El trabajo original se publicó en la revista Journal of Physiology (ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21807616), a partir de ahí el mismo grupo y otros grupos de Australia, Japón, Universidad de A Coruña, CTB-Universidad Politécnica de Madrid, etc., han replicado datos y resultados en diferentes modelos experimentales tanto en humanos como en animales.

Es también destacable el trabajo del grupo español de la Universidad de A Coruña que es referencia en el estudio del sistema motor y visual (NEUROcom). Este grupo, liderado por los doctores Javier Cudeiro y Casto Rivadulla ha publicado resultados muy interesantes y relevantes sobre los efectos del campo magnético estático en la actividad neuronal de la corteza visual de animales anestesiados y en la ejecución de tareas en animales despiertos
ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25260705). Sorprendentemente el animal que realiza la tarea para la que está entrenado con mucha eficiencia muestra un altísimo porcentaje de fallos cuando está bajo efectos del campo magnético. Esto lleva a cuestionar algunos posibles efectos (no detectados o que no han sido evidenciados) cuando se hacen estudios en la resonancia magnética. Es posible, como se discute en algunos de estos trabajos, que el estado de reposo o la red activa por defecto estén en cierto grado alteradas por los efectos del campo magnético de la resonancia. Si quieren saber más sobre este tema, ambos investigadores participarán en Naukas Coruña próximamente (naukas.com/2016/03/28/mc2-presen…neurociencia)

Igualmente un grupo del CTB-UPM de Madrid ha publicado los efectos que el campo magnético estático tiene sobre la actividad espontánea (el ritmo alfa) de la corteza visual y la interacción con una tarea determinada en humanos. (ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26085640; ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25444588)

En otros laboratorios que son referencia mundial en estimulación cerebral no invasiva se han replicado los resultados, como por ejemplo en Japón (ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25792074). Y en el laboratorio del Dr. Thickbroom en Australia (ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23598254).

Todo esto, dada la novedad, la posible relevancia para tratamientos no invasivos y la originalidad de los grupos españoles implicados, se hizo llegar en su momento a alguna agencia de comunicación científica, a periodistas de sección de ciencias en diferentes periódicos o autores de blogs renombrados. Pero parece que lo hecho aquí, no es atractivo, hasta que lo repliquen en MIT, Harvard o UCL… entonces será un fogonazo o lo robará algún ladrón de cerebros… y aparecerá en todos los sitios. Entonces habrá que volver a recordar estos trabajos originales made in spain.

Saludos

Referencias relevantes:
Oliviero A, Moridillo-Mateos L, Arias P, Payavin I, Foffani G and Aguilar J. (2011). “Transcranial static magnetic field stimulation of the human motor cortex”. Journal of Physiology. 589.20: 4949-4958.

Aguilá J, Cudeiro J and Rivadulla C. (2016). “Effects of static magnetic fields on the visual cortex: reversible visual deficits and reduction of neuronal activity”. Cerebral Cortex 26(2): 628-38

Gonzalez-Rosa JJ, Soto-León V, Real P, Carras-López C, Foffani G, Strange BA and Oliviero A. (2015). “Static magnetic field stimulation over the visual cortex increases alpha oscillations and slows visual search in humans”. The Journal of Neuroscience 35(24):9182-93

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