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Descubren sorprendentes conexiones neuronales en personas que viven solo con medio cerebro

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Escáner de un cerebro adulto que sufrió una hemisferectomía durante la niñez.
Imagen: Caltech Brain Imaging Center

En ciertos y extraños casos, los pacientes que sufren una epilepsia severa se someten a una operación en la que se les extirpa por completo un hemisferio del cerebro. Una nueva investigación muestra cómo el hemisferio restante se encarga de llenar ese vacío.

El cerebro humano tiene una capacidad asombrosa para reconfigurarse a sí mismo después de haber perdido alguna función importante, y es algo que sabemos desde hace décadas. Una nueva investigación publicada esta semana en Cell Reports apunta en esa misma dirección. Los investigadores examinaron a seis pacientes adultos que se sometieron a una hemisferectomía cuando eran niños. El estudio encontró que los pacientes exhibían una conectividad neuronal sorprendentemente fuerte entre las diferentes partes restantes de su cerebro.

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Este nuevo trabajo, codirigido por la neurocientífica Dorit Kliemann, proporciona información sobre cómo el cerebro se reorganiza después de una gran pérdida de material cerebral. Esta investigación es una prueba de la “cognición compensada”, dicen los científicos.

“Las personas que estudiamos con hemisferectomías tenían un funcionamiento notablemente alto. Tienen las habilidades lingüísticas intactas, igual que los otros cientos de personas que pasamos por el escáner”, dijo Kliemann en un comunicado. “Casi puedes olvidar lo que les ha ocurrido cuando los conoces por primera vez. Cuando me siento frente al ordenador y veo estas imágenes de resonancias magnéticas en las que se ve solo medio cerebro, todavía me siento maravillada de que esas imágenes provengan del mismo ser humano que acabo de ver hablando y caminando y que ha decidido dedicar su tiempo a esta investigación”.

De hecho, las personas con hemisferectomías pueden tener una salud cognitiva bastante buena a pesar de la gravedad de una operación de tal magnitud. Esta nueva investigación buscaba aprender más sobre los procesos neurológicos responsables de algo así.

Los participantes reclutados para el estudio eran cuatro hombres y dos mujeres, todos entre los 20 y 30 años, que sufrieron una hemisferectomía cuando tenían entre 11 meses y 11 años. Otros seis participantes tenían el cerebro intactos y conformaban el grupo de control.

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Usando una máquina fMRI, los científicos buscaron señales asociadas con actividades cerebrales espontáneas mientras los participantes se encontraban en reposo y en un estado relajado. Los investigadores se centraron en las regiones del cerebro responsables de la visión, el movimiento, las emociones y el pensamiento superior. Luego, estos datos se compararon con una base de datos preexistente que contiene los escáneres cerebrales de 1.842 individuos sanos.

No era ninguna locura esperar que los escáneres mostrasen una reorganización radical de las redes cerebrales, ya que un único hemisferio se está encargando ahora de hacer el trabajo que habitualmente hacen los dos hemisferios. Pero eso no es lo que vieron.

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Sorprendentemente, la actividad cerebral de los pacientes con hemisferectomías parecía en gran medida la habitual, mostrando las mismas redes en estado de reposo que uno vería en un cerebro normal. Pero había una importante excepción: los cerebros de un solo hemisferio mostraban una conectividad entre redes mayor que que la que tenían los cerebros de control.

“Estos resultados... sugieren que las interacciones entre redes pueden caracterizar la reorganización funcional durante la hemisferectomía”, escriben los autores en el estudio. Sigue sin estar del todo claro cómo esa mayor conectividad podría ayudar, o incluso perjudicar, a ciertos aspectos de los sujetos que han sufrido una hemisferectomía, como su sociabilidad, sus habilidades motoras o su toma de decisiones. Las próximas investigaciones “necesitarán investigar la correlación con el comportamiento” de estas conexiones, según el paper.

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Este nuevo trabajo es algo preliminar y, de cara al futuro, al equipo le gustaría expandir su investigación para ver estos resultados en un tamaño de muestra más grande, además de incluir alguna otra mejora en el experimento.

Las hemisferectomías fueron realizadas a los participantes del estudio cuando eran niños, lo que probablemente facilitó la adaptación de sus cerebros a una alteración tan dramática. Las ideas surgidas de esta investigación podrían arrojar nueva luz sobre cómo el cerebro se reorganiza después de una lesión traumática y sobre la pérdida de funciones neurológicas.

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“Resulta sorprendente que haya personas que puedan vivir con medio cerebro y que a veces, una lesión cerebral muy pequeña como un derrame o una lesión cerebral traumática como un accidente en bicicleta o un tumor, puedan tener efectos devastadores”, dijo Kliemann. “Estamos tratando de entender los principios de cómo se reorganiza el cerebro para realizar esa compensación. Tal vez en el futuro, este trabajo podrá servir para elaborar estrategias de intervención específicas y diferentes escenarios de resultados para ayudar a más personas con lesiones cerebrales”.

Todavía queda mucho por aprender sobre el cerebro humano que, como vemos, es a la vez increíblemente frágil pero también realmente resiliente.

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