La plasticidad cerebral: historia del concepto

El término plasticidad fue introducido en 1890 por el psicólogo norteamericano William James, y con el describía la naturaleza modificable del comportamiento humano. Aunque en los últimos años del siglo XIX, Santiago Ramón y Cajal propuso que estas modificaciones comportamentales tendrían seguramente un sustrato anatómico, atribuible al cerebro, y que los cambios de duración variable en la función sináptica que se presentan con origen en estímulos externos que condicionan aprendizaje, son denominados por esta plasticidad. Así lo dedujeron Lugaro y Ramón y Cajal casi al mismo, con diversas variaciones, ya que ambos expusieron que el aprendizaje involucra cambios plásticos funcionales en las propiedades de las neuronas o en sus interconexiones.

Así, el aprendizaje podría ser el resultado de una modificación morfológica entre las interconexiones de las neuronas, similar a los fenómenos que ocurren durante la formación de sinapsis en la vida embrionaria, sin embargo, tras la muerte de Cajal se adoptó una forma rígida de ver el sistema nervioso central  adulto y se aceptó la idea de que una vez terminado su desarrollo, la anatomía de éste se mantenía inalterable, salvo los procesos degenerativos (citados en Nieto, 2003). 

Fue entonces que el concepto de plasticidad sináptica se ha venido  desarrollado principalmente en estudios relacionados con la memoria y el aprendizaje. 

Siendo así, aun cuando desde hace años se tiene evidencia  de la capacidad del cerebro para modificar sus funciones y para compensar daños, la importancia de esta función ha venido a ser apreciada sólo recientemente, ya que los estudios cerebrales a finales del siglo XIX y principios del XX se centraron en la identificación de áreas de funcionamiento específico lo que dio paso a la idea de un cerebro que rige sus funciones en áreas específicas y con ello la idea tan extendida en la psicología de que el aprendizaje debe ser obtenido en periodos específicos. 

Para algunos, esto se debió a la identificación hecha por Paul Broca  a mediados del siglo XIX, de un área determinada en el lóbulo frontal izquierdo relacionada con el lenguaje, lo cual fue el punto de partida para que las neurociencias se centraran en un concepto estrictamente localizacionista. Desde entonces se continúo describiendo áreas cerebrales específicas con funciones especializadas, tal como las describía Broadmann; pero a medida que mejoraban las técnicas morfológicas, cito arquitectónicas y neuroquímicas, se descubrían más detalles de la estructura cerebral y sus conexiones funcionales. 

La enorme complejidad del cerebro pudo haber contribuido a la rigidez conceptual que se desarrolló en aquellos años, ya que para organizar lo conocido dentro de un todo, los anatomistas tuvieron que sectorizar  tal conocimiento. Esto motivó a  Broadmann  a dividir la corteza en 52 regiones, y las descripciones que realizó de los componentes las mostraba separadas, dando lugar al concepto de un cerebro rígido, rigurosamente dividido. Ello, aunado a los estudios de conectividad y a la ausencia de evidencia concreta de regeneración en el cerebro (en contraste con órganos como el hígado que tiene la capacidad de duplicación celular mitótica), dio lugar a creer que era un órgano dividido en compartimientos, no maleable (no plástico) y con poca capacidad de recuperación después de un daño, por lo que pocos anatomistas, fisiólogos o clínicos proyectaron un concepto de adaptabilidad dinámica del cerebro (Aguilar, 2003b; Poch, 2001, Aguilar, 2005).

Actualmente, es sencillo aceptar que a los 30 años un adulto sabe más que un niño de 10, y a los 70 se sabe más que a los 20,  que el proceso del desarrollo cognitivo va no sólo de la mano, sino que depende del desarrollo cerebral y particularmente del desarrollo de redes neuronales adaptadas que permitan  responder ante el medio, que todo ésto depende de la información de tipo genético del que se dota a cada individuo, tanto como de los mecanismos de adaptación del entorno, por lo que en estos días, tales aseveraciones se vuelven investigables gracias al estudio del proceso llamado neuroplasticidad o plasticidad cerebral  (Tubino, 2004 y Ginarte, 2007).

Sin embargo, no fue sino hasta algunos años que la neuroplasticidad fue definida por Gollini (1981) y Kaplan (1983) como el potencial del sistema nervioso para el cambio (aunque se ha observado esta misma capacidad en otros sistemas como el endocrino, respiratorio y músculo esquelético). Dicha capacidad puede modificar la conducta y permitir la adaptación de un contexto a otro y los patrones de conducta, debido a esta capacidad, se considera  que el sistema nervioso central es un producto nunca terminado y el resultado siempre cambiante y cambiable de la interacción de factores genéticos y culturales, aunque también se sabe que esta capacidad disminuye a medida que las neuronas se van especializando (Bergado, citado en Ginarte, 2007; Poch, 2001).

Definida de manera más amplia, la plasticidad cerebral es la adaptación funcional del sistema nervioso central para minimizar los efectos de las alteraciones estructurales o fisiológicas, sin importar la causa originaria. Ello es posible gracias a la capacidad que tiene el sistema nervioso para experimentar cambios estructurales-funcionales detonados por influencias endógenas (internas) o exógenas (externas), las cuales pueden ocurrir en cualquier momento de la vida. Algunos investigadores explican que esto incluye  el aprendizaje en su totalidad; más concretamente, es la evidencia de cambios morfológicos como la ramificación neuronal.

 Mientras que otro grupo de expertos, con una posición más intermedia, la considera como la capacidad adaptativa del sistema nervioso central para modificar su propia organización estructural y funcional, ya que los mecanismos de la plasticidad cerebral pueden incluir cambios neuroquímicos, de placa terminal, de receptores o de estructuras. Así mismo, la plasticidad funcional está acompañada por una plasticidad estructural, ya que también se tiene evidencia de cooperación entre las áreas cerebrales (Aguilar, 2003b).

Del mismo modo, se ha observado que existe también gran capacidad de comunicación neurona-glia, la cual colabora en la plasticidad cerebral (ya sea por creación de nuevas conexiones o eliminación y limpieza de las existentes) (Aguilar, 2003a b).

Ante ello, cabe recordar que las principales clases celulares del tejido nervioso son las neuronas y las células gliales. Las neuronas, células altamente especializadas en la recepción y transmisión rápidas de mensajes, tienen un cuerpo pequeño y  múltiples ramificaciones que cubren una extensa superficie, lo que permite optimizar su intercomunicación, haciéndolas moldeables a las necesidades del ambiente cerebral (Nieto, 2003).

Es así que la fuerza sináptica puede ser alterada en los diferentes periodos de desarrollo  y variar desde milisegundos hasta meses.

Los mecanismos celulares de estas alteraciones  son modificaciones transitorias de la neurotransmisión y, en alteraciones más prolongadas, cambios en la expresión genética, por lo que se puede decir que existe una remodelación continua de la organización y maduración neuronal (Aguilar, 2003a; Aguilar, 2003b; Castroviejo, 1996; Poch, 2001).

Referencias

Aguilar, F. (2003 a) Plasticidad cerebral: parte 2. Rev Med IMSS. 41 (2) 133-142.

Aguilar, F. (2003 b) Plasticidad cerebral: parte 1. Rev Med IMSS. 41(1) 55-64.

Aguilar, F. (2005) Razones biológicas de la plasticidad cerebral y la restauración neurológica. Revista Plasticidad y Restauración Neurológica. Vol. 4 Num.1. 5-6.

Castroviejo, P. (1996) Plasticidad cerebral. Revista de Neurología 24 (135) 1361-1366.

Ginarte, Y. (2007) La neuroplasticidad como base biológica de la rehabilitación cognitiva. Geroinfo. Vol. 2. No. 1. 31-38

Gollin. E. S. (1981) Developmental and plasticity: behavioral and biological aspects of variation in developmental. New York. Academic Press.

Kaplan, B. A. (1983) Developmental psychology: historical and philosophical learning. New Jersey. Elrbaum Hillsdale.

Nieto, M. (2003) Plasticidad neural. Mente y cerebro. O3. 72-80.

Poch, M.L. (2001) Neurobiología del desarrollo temprano. Contextos educativos. 4. 79-94.

Tubino, M. (2004) Plasticidad y evolución: papel de la interacción cerebro – entorno. Revista de estudios neurolingüsticos. Vol. 2, número 1. 21-39