El poder trasplantar neuronas fetales en el cerebro de ratones jóvenes abre una nueva ventana en la plasticidad neuronal, o la flexibilidad de los circuitos neuronales del cerebro. La investigación, publicada hoy en la revista Science, sugiere que la capacidad del cerebro para adaptarse a situaciones radicalmente nuevas, no podría perderse en la juventud, y ayuda a identificar los factores necesarios para reintroducir esta plasticidad.
Una mejor comprensión de la plasticidad del cerebro podría traer nuevas formas de tratar la lesión cerebral y otros problemas neurológicos mediante la devolución al cerebro a un estado más joven y más maleable. En el estudio, los investigadores examinaron un fenómeno bien conocido visto en el sistema visual de los ratones y seres humanos, en lo que se conoce como el “período crítico” del desarrollo. Si los animales jóvenes son privados de la información visual en un ojo durante este tramo, de 25 a 30 días de edad en los ratones, sus sistemas visuales se reconfiguran para maximizar la información visual desde el ojo en funcionamiento. Como resultado, la visión en el otro ojo está permanentemente afectada. “La corteza se dice a si misma algo como: No voy a tener en cuenta la información de este lado, así que prestaré atención al otro ojo”.
Para tratar de averiguar lo que provoca la plasticidad neural vista durante este período, los investigadores tomaron un tipo específico de neuronas del cerebro de ratones fetales y fueron injertadas en ratones que habían nacido o tenían de aproximadamente 10 días de edad. Conocido como interneuronas inhibitorias, estas células liberan una señal química que aquieta las células vecinas, por lo que las neuronas trasplantadas, marcadas con un marcador fluorescente, comenzaron a emigrar a su lugar normal en el cerebro y hacer conexiones con las neuronas residentes.
Las neuronas trasplantadas parecían inducir a un segundo período crítico, que estaba programado para la edad de las células trasplantadas en lugar de la edad de los animales. El posterior período crítico se produjo cuando las neuronas trasplantadas tuvieron alrededor de 33 a 35 días de edad, la misma edad que residen interneuronas inhibitorias durante el período crítico normal, vale recordar que las neuronas surgen en el cerebro antes del nacimiento.
Los hallazgos podrían tener implicaciones de gran alcance para nuestra forma de pensar sobre la naturaleza de la plasticidad en el cerebro. Los seres humanos tienen un período crítico similar, aunque en los seres humanos esta fase está más extendida que en los ratones. Los bebés y niños con un ojo flojo o una catarata sufrirán la pérdida permanente de la visión si el problema no se corrige antes de unos ocho años de edad, dice Takao Hensch, neurólogo del Hospital Infantil de Boston.
El fenómeno no se limita al sistema visual, los científicos piensan que la mayor parte de la corteza suele someterse a un período similar de mayor maleabilidad. Por ejemplo, los niños no pueden oír ciertos sonidos después de una edad determinada. El ejemplo clásico es que los niños que crecen en Japón, con el tiempo pierde la capacidad de diferenciar entre R y la L.
Si los científicos pueden encontrar una manera controlada para provocar la plasticidad en partes específicas del cerebro, ésto abrirá nuevas vías para el tratamiento de una variedad de dolencias. Los adultos que sufren daño cerebral causado por accidentes cerebrovasculares o traumas en la cabeza, con este método pueden mejorar su recuperación.
Sin embargo, hay un largo camino por delante, ya que para aplicar este tipo de trasplante de células para los seres humanos, los científicos deben desarrollar una fuente confiable de las células necesarias. A continuación, tendrán que demostrar que las células pueden ser trasplantadas de forma segura en el cerebro. Averiguar cómo capitalizar adecuadamente la plasticidad, es el siguiente obstáculo, pero no deja de ser un gran avance en la carrera por entender y reparar nuestro cerebro.
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