Plasticidad NeuronalDefinición:

La Organización Mundial de la Salud (1982) define el término neuroplasticidad como

la capacidad de las células del sistema nervioso para regenerarse anatómica y

funcionalmente, después de estar sujetas a influencias patológicas ambientales o del

desarrollo, incluyendo traumatismos y enfermedades.

Plasticidad neuronal es la capacidad de las áreas cerebrales o de grupos

neuronales de responder funcional y neurológicamente en el sentido de suplir las

deficiencias funcionales correspondientes a la lesión.

La capacidad de las neuronas de asumir el papel de otra que esta lesionada

Reorganización sináptica y la posibilidad de crecimiento de nuevas sinapsis a partir

de una neurona o varias neuronas dañadas.

El término plasticidad cerebral expresa la capacidad adaptativa del sistema nervioso

para minimizar los efectos de las lesiones a través de modificar su propia organización

estructural y funcional.

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 o exógenas, las cuales pueden ocurrir en cualquier momento de la vida.

La capacidad del cerebro para adaptarse y compensar los efectos de la lesión,

aunque sólo sea de forma parcial, es mayor en los primeros años de la vida que en la

etapa adulta. Los mecanismos por los que se llevan a cabo los fenómenos de

plasticidad son histológicos, bioquímicos y fisiológicos, tras los cuales el sujeto va

experimentando una mejoría funcional- clínica, observándose una recuperación

paulatina de las funciones perdidas.

La neuroplasticidad como propiedad universal del sistema nervioso (SN), se basa en

mecanismos comunes en especies tan diferentes como insectos y seres humanos, y

tienen en general carácter adaptativo. Se expresan en cada etapa del desarrollo de un

individuo, a partir de fenómenos genéticamente programados, como el crecimiento y

la migración neuronal; y también asociados a las experiencias individuales como el

aprendizaje o posterior a la ocurrencia de lesiones en el SN.

Estudios clínicos y experimentales permiten localizar las estructuras cerebrales que

asumen la función que se realizaba antes de la lesión. La voluntad del paciente por

recuperarse y el buen criterio y conocimiento del neurólogo y del médico rehabilitador

pueden conseguir resultados espectaculares ante lesiones cerebrales no masivas y

que no tengan carácter degenerativo.

Pese a la mayor capacidad de plasticidad en el tejido cerebral joven, es necesario

reconocer que en todas las edades hay probabilidades de recuperación.

Las Neuronas:

El cerebro humano cuenta con billones de neuronas interconectadas por medio de

múltiples sinapsis (capacidad instalada), muchas de ellas multiplicadas o repetidas

(redundancia). Las neuronas son células post mitóticas, lo cual significa que no se

reproducen a partir de sí mismas; pero es posible observar cierta regeneración

dendrítica y/o axonal después de lesiones, aunque su significado funcional puede ser

controvertido. Existen conexiones neuronales que incrementan su nivel de actividad

cuando ocurre la muerte de un grupo de neuronas que lideraban una determinada

función originalmente (desenmascaramiento compensatorio). A los elementos

anteriores siempre se asocian cambios en el balance excitatorios -inhibitorio de un

grupo de sinapsis, por pérdida de la influencia de los grupos que pudieran estar

afectados; con consecuencias locales y a distancia.

Organización anatómica y funcional del Sistema Nervioso Central (SNC)

A pesar de que el cerebro humano muestra una complejidad anatómica considerable,

los principios que rigen su funcionamiento son muy simples

Principios de organización funcional del SNCLas áreas de asociación cortical están directamente conectadas entre sí, mientras que

las áreas corticales primarias se hallan conectadas entre sí indirectamente a través de

las áreas de asociación. Las áreas homólogas de ambos hemisferios se conectan a

través de fibras Inter hemisféricas.

Interconectividad: Es el que permite una interacción constante dentro de cada hemisferio y entre ambos

hemisferios, y adecuar las respuestas de forma global y dinámica.

Centralización: La capacidad para analizar y sintetizar múltiples fuentes de información y generar

respuestas diferentes.

Jerarquía Neuroaxial: Es donde los segmentos inferiores llevan acabo funciones específicas sometidas al

control y modulación de estamentos superiores, de modo que la complejidad del

procesamiento de la información aumenta progresivamente a medida que el nivel

llega a ser más cefálico.

Lateralizad Cerebral: se expresa e tres aspectos:

- Simetría Anatómica

- Diferencias Funcionales Unilaterales (como la localización del lenguaje, el habla y

el procesamiento analítico en el hemisferio izquierdo y las habilidades temporo

espaciales, musicales y el repertorio emocional y humorístico, en el derecho).

- Control Sensorio Motor Contralateral.

La especialización estructural y funcional.Los sistemas sensitivos y motores poseen células especializadas y distinguibles

desde un punto de vista funcional, y ello permite una mayor velocidad de

procesamiento de información y adecuación de respuestas.

Funcionalmente el SNC está compuesto por neuronas sensoriales, motoras y de

asociación. La información proveniente de los receptores sensoriales llegan al SNC

donde son integradas (codificación, comparación, almacenamiento decisión) por

neuronas de asociación o interneuronas, enviando una respuesta que llega a algún

órgano efector.´

Organización Topográfica.Cada área visual se proyecta de manera diferente sobre la corteza visual occipital a

través del tálamo. Al igual que el auditivo.

Plasticidad Neuronal.Es la capacidad de reorganizar y modificar funciones adaptándose a los cambios

internos y externos

SNC y Plasticidad Neuronal

Las respuestas desencadenadas por el SNC son más complejas, cuanto más

exigente sean los estímulos ambientales. El cerebro necesita una intrincada red de

circuitos neuronales conectando sus principales áreas sensoriales y motoras, es decir,

grandes concentraciones de neuronas capaces de almacenar, interpretar y emitir

respuestas eficientes a cualquier estímulo , teniendo también la capacidad en todo

momento, en correspondencia con nuevas informaciones, de reajustar sus conexiones

sinápticas y nuevos aprendizajes.

El sistema nervioso central se encuentra protegido de golpes, compresiones y otras

agresiones físicas por un estuche óseo constituido por los huesos del cráneo y de la

columna vertebral. Tiene una protección química que evita que partículas y sustancias

extrañas, que alcancen el torrente circulatorio puedan tener una influencia anormal

sobre las neuronas.

Tiene una reserva numérica de magnitud considerable, es decir, que el número de

neuronas conque contamos es muy superior a la que necesitaríamos para una función

normal, la capacidad instalada en nuestro SN está muy por encima del que

utilizaremos en la vida. Un ejemplo fácil de comprender; cuando comparamos las

habilidades de un gimnasta con las de un hombre común, parecerá que el primero

tiene un SN diferente, sin embargo, cuando se estudian los caracteres estructurales

de ambos no se encontrará ninguna diferencia en la composición anatómica; la

diferencia está en el establecimiento de nuevas relaciones funcionales de una

ampliación en el uso de esa capacidad de reserva. Este es un ejemplo claro de la

plasticidad del SN y es el fundamento del proceso del aprendizaje y la rehabilitación

de funciones pérdidas por lesiones del SN.

Factores de la plasticidad neuronal que influyen en la restauración de funciones en el SN

a) Regeneración:Todas las neuronas son capaces de regenerar su axón y sus dendritas cuando estas

son lesionadas o destruidas. En el sistema nervioso periférico se logra una restitución

anatómica completa cuando la lesión afecta al axón distalmente.

b) Supervivencia: Las lesiones que ocurren en el sistema nervioso (agudo, crónico, traumático, vascular,

infeccioso) pueden ser destructivas en mayor o menor medida, permitiendo que una

población neuronal sobreviva.

Cuando una neurona queda aislada funcionalmente, sin conexión sináptica, se atrofia

y muere.

c) Desenmascaramiento: El desenmascaramiento puede entenderse en el proceso de rehabilitación por el

efecto del "entrenamiento repetitivo", cuando tras una lesión se procura

restablecerla organizando nuevas vías en la recuperación del movimiento normal. Al

principio en un paciente hemipléjico se nota la dificultad para realizar movimientos con

el lado lesionado y como con los ejercicios mejoran.

d) Reorganización de Funciones:En el proceso de rehabilitación de un paciente con lesión neurológica existe un

reordenamiento de las funciones pérdidas. Un ejemplo sucede en pacientes con

lesiones en el área de Broca que presenta una afasia motriz. Estos pacientes se

recuperan al término de un período de rehabilitación activa, esta reorganización se

realiza en zonas contiguas al área de Broca lesionada. Intervienen los factores de

regeneración y desenmascaramiento en el reordenamiento de la función pérdida en

áreas aledañas en las aferencias excitatorias e inhibitorias de las neuronas lesionadas

y otras no lesionadas.

e) Capacidad disponible:Se refiere a que la capacidad anatomofuncional en el SN del hombre es tan superior a

sus propias necesidades que garantiza un funcionamiento adecuado en situaciones

de pérdida de funciones o lesiones al sistema nervioso.

El sistema nervioso está organizado anatómica y funcionalmente por determinadas

unidades integradas en niveles progresivos de complejidad, creando nuevas

relaciones en virtud del aprendizaje, la memoria y la experiencia.

f) Patrones de activación:Está demostrado que las propiedades funcionales de las unidades motoras (UM)

están en dependencia de los patrones de activación de las motoneuronas. Esto quiere

decir que las fibras musculares a pesar de su alto grado de especialización tienen la

capacidad de cambiar sus propiedades bioquímicas, fisiológicas y estructurales en

respuesta a los cambios en los patrones de activación de sus neuronas. Estos

cambios consisten en aumento de la densidad capilar, de las enzimas oxidativas y de

la resistencia a la fatiga.

Se señalan ocho factores relacionados con la reorganización de las funciones

después de lesiones cerebrales.

El sustrato neural.

Una terapia adecuada.

La edad.

El tiempo.

La motivación.

El ambiente (entorno).

La familia.

El médico.

PLASTICIDAD NEURONAL Y EDAD TEMPRANA

Los descubrimientos señalan que el desarrollo cerebral descansa en una

interacción compleja entre el diseño genético con el cual se nace y las experiencias

de la vida cotidiana.

  La característica más fundamental y distintiva del tejido cerebral es la llamada

Neuroplasticidad, que se refiere a la habilidad cerebral para modificar su propia

estructura en respuesta a las experiencias ambientales. Esta facultad determina la

increíble adaptabilidad de la mente humana, pero también su gran vulnerabilidad

frente a experiencias negativas.

  El período de mayor plasticidad cerebral ocurre desde la gestación hasta los

primeros tres años de vida,  por lo tanto, las experiencias tempranas tienen un

impacto decisivo en la:

Arquitectura del cerebro.

La naturaleza y extensión de las capacidades de los adultos.

Es decir, las interacciones tempranas no sólo crean el contexto del desarrollo,

sino que afectan directamente el entramado del cerebro, determinando así, el

desarrollo cognitivo y socio-emocional del ser humano.

 Etapas de desarrollo del cerebro

  El proceso de desarrollo cerebral comienza a los pocos días de la concepción,

es decir, las neuronas comienzan a proliferar mucho antes del nacimiento. El cerebro

del feto produce aproximadamente el doble de neuronas de lo que podría necesitar,

esto permite que el niño recién nacido tenga las mejores posibilidades al llegar al

mundo con un “cerebro sano”.

  El cerebro del niño debe aprender continua e intensamente; cumplir estas

tareas le requiere billones de neuronas y trillones de sinapsis, de tal forma de cubrir

los distintos requisitos para el aprendizaje, y por lo tanto, se forma una mucho mayor

cantidad de neuronas y sinapsis que aquellas que van a requerir ser usadas.

  Al nacer el niño tiene aproximadamente 100 billones de neuronas,

permaneciendo este número relativamente estable en el crecimiento. Sin embrago, en

este momento el desarrollo del cerebro humano está increíblemente inconcluso, ya

que la mayor parte de los cien billones de neuronas no están conectadas aún en

redes.

  La conectividad de las neuronas es una característica crucial del desarrollo

cerebral, ya que la dimensión y naturaleza de las vías neuronales formadas durante

los primeros años de vida determinan, en gran medida, la forma como aprendemos,

pensamos y actuamos en la adultez.

  La conexión entre neuronas, o sinapsis, se produce cuando los axones se

entrelazan con las dendritas, funcionan y producen neurotransmisores que facilitan el

paso de los impulsos nerviosos.

  Las dendritas se ramifican para comunicarse con otras neuronas; por lo tanto,

la proliferación de dendritas da cuenta del desarrollo.

  Como peak, cada neurona puede estar conectada con otras 15 mil neuronas,

formándose así una red inmensamente compleja; esta red es definida como el

entramado del cerebro.

  El  período post-natal está marcado por una sobre-producción de sinapsis:

durante la primera década de vida el cerebro del niño forma trillones de sinapsis, y

sólo durante los primeros tres años el cerebro del niño forma el doble de sinapsis de

lo que va a requerir en su vida.

  Al finalizar los dos años de vida los cerebros de los niños son dos y media

veces más activos que un cerebro adulto, al cumplir tres años el niño tiene 1000

trillones de sinapsis, y continúan siendo más activos, aunque en menor proporción de

diferencia, durante la primera década de la vida. En el transcurso de la adolescencia

se pierde la mitad de las sinapsis, lo que se mantiene relativamente constante a lo

largo de la vida.

  ¿Cómo sabe el cerebro que conexiones mantener? Las experiencias

tempranas juegan un rol crucial:

  Al actuar un estímulo ambiental las sinapsis que son necesarias para recibirlos

almacenan la señal química. La repetida activación aumenta la fortaleza de esa señal,

es a partir de ese momento que el sistema nervioso queda estructurado hasta la

adultez.

Si las sinapsis se utilizan repetidamente en la vida del niño, se refuerzan y

forman parte del entramado permanente del cerebro. Si no son usadas repetida o

suficientemente, estas son eliminadas en un proceso denominado “poda” cerebral.

  De este modo, el cerebro es inicialmente estructurado por un proceso de

reforzamiento de las vías neuronales más utilizadas, y eliminación (poda) de aquellas

menos usadas o “sobrantes”. Y este proceso es en gran medida determinado por la

cantidad y la calidad de los estímulos otorgados por la experiencia ambiental.

  Si el ambiente en que vive el niño no brinda las condiciones óptimas para su

desarrollo (nutrición, estimulación sensorial, salud de la madre, apego madre/hijo,

etc.) no se reforzarán ni la cantidad ni el tipo de vías neuronales adecuadas, y por

ende, la poda neuronal será mayor y más perjudicial para el desarrollo saludable del

niño.

  En otras palabras, a mejor ambiente, mayor cantidad y calidad de las vías

neuronales conservadas para el futuro, y menor número y calidad de neuronas

eliminadas.

  Sin embrago, el desarrollo cerebral no es lineal, existen los períodos críticos o

ventanas de oportunidad, que son períodos de mayor plasticidad neuronal en

determinadas áreas cerebrales, a través de las cuales se adquieren con mayor

facilidad los distintos tipos de conocimientos y habilidades, los que se inician

tempranamente en la etapa prenatal, sembrándose así la semilla de los diferentes

tipos de competencias con que las personas podrán desarrollarse durante la vida.

Influencias ambientales en el desarrollo cerebral

Existen diversos factores ambientales que pueden afectar los proceso de

desarrollo cerebral descritos, como por ejemplo, la calidad de la nutrición, el tipo de

estimulación sensorial, algunas enfermedades, etc. Sin embrago, uno de los más

relevantes es el impacto producido por el estrés ambiental.

  El estrés impacta fuertemente la biología del cerebro, principalmente a través

de su influencia en el funcionamiento hormonal del organismo.  El estrés

produce la activación de la glándula superarenal, que secreta las hormonas

esteroidales corticales, entre ellas, el cortizol. Por lo tanto, el estrés provoca un

aumento en los niveles de cortizol en la sangre.

  Los niveles excesivamente altos y permanentes de cortizol en el cerebro

impiden el crecimiento neuronal y la formación de sinapsis en el niño. De allí, a la

posibilidad de déficit cognitivo y socio-emocional, hay un solo paso.  La principal

fuente de estrés para el infante es la insatisfacción de sus necesidades, lo que está

generalmente relacionado a las situaciones de pobreza, negligencia en el cuidado,

abandono y maltrato durante los primeros meses y años de vida.La experiencia

ambiental más fundamental en la vida del niño, especialmente en los decisivos

primeros meses, es la calidad del vínculo con la madre (o cuidador/a). Ella es la

principal fuente de satisfacción de sus necesidades. De este modo, las experiencias

tempranas de vínculos de apego se constituyen como reguladoras de la experiencias

de estrés del bebé, es decir, la madre o cuidador/a regula los estados internos del

niños (hambre, sueño, emociones, etc.) y al hacer esto, regula también la experiencia

del niño frente al estrés.   Esta regulación es posteriormente interiorizada por el

niño, es decir, la forma como la madre regula sus procesos, luego es asumida como

propia por parte de él. En otras palabras, la madre le enseña al niño como

autorregular sus reacciones de estrés.  Esto, finalmente, nos lleva a considerar que

una de las principales alternativas para evitar o paliar las desastrosas consecuencias

que produce el estrés en el desarrollo cognitivo y socio-emocional del niño, es el

mejoramiento de las relaciones de cuidado o vínculos de apego entre la

madre/cuidador y el niño.

Tipos de Plasticidad Neuronal

Se admite la posibilidad de que existen varios tipos de plasticidad neuronal, en

los que se consideran fundamentalmente factores tales como edad de los pacientes,

naturaleza de la enfermedad y sistemas afectados.

Por edadesa) Plasticidad del cerebro en desarrollo.

b) Plasticidad del cerebro en periodo de aprendizaje.

c) Plasticidad del cerebro adulto.

Por patologíasa) Plasticidad del cerebro malformado.

b) Plasticidad del cerebro con enfermedad adquirida.

c) Plasticidad neuronal en las enfermedades metabólicas.

Por sistemas afectadosa) Plasticidad en las lesiones motrices.

b) Plasticidad en las lesiones que afectan cualquiera de los sistemas sensitivos.

c) Plasticidad en la afectación del lenguaje.

d) Plasticidad en las lesiones que alteran la inteligencia.

Discapacidad y Plasticidad Neuronal

Las lesiones cerebrales provocan déficit motores, sensoriales, o cognitivos; éstos

últimos constituyen la causa número uno de discapacidad y motivo de consulta en

servicios de Neurología, Traumatología y Rehabilitación.

Por eso muchas investigaciones en este campo se centran en la exploración de la

función motora y los métodos para lograr una rehabilitación lo más completa posible.

Las medidas terapéuticas que se toman desde el principio y una vez iniciada la

rehabilitación en los pacientes persiguen el objetivo de estimular el establecimiento de

cambios reorganizativos favorables (adaptativos) e inhibir aquellos que se consideren

perjudiciales para la recuperación de los pacientes (mal-adaptativos) que involucran

también cambios plásticos.

Después de un daño cerebral no fatal por lo general ocurre una recuperación de

funciones que puede continuar por años. El grado de recuperación depende de

muchos factores que incluyen edad, área comprometida, cantidad de tejido dañado,

rapidez con la que se produce el daño, programas de rehabilitación y factores

ambientales y psicosociales Si bien desde hace años se tiene evidencia de la

capacidad del cerebro para modificar funciones y para compensar daños, la

importancia de esta capacidad ha venido a ser apreciada sólo recientemente.