Principios de plasticidad neuronal dependiente de la experiencia: implicancias para la rehabilitación luego de un daño cerebral

plasticidad y cerebro

Principios de plasticidad neuronal dependiente de la experiencia: implicancias para la rehabilitación luego de un daño cerebral. 

Principles of experience-dependent neural plasticity: implications for rehabilitation after brain damage.

Jeffrey A. Kleim . McKnight Brain Institute, University of Florida, Gainesville, and Brain Rehabilitation Research Center, Malcom Randall VA Hospital, Gainesville.  Theresa A. Jones . University of Texas at Austin

Journal of Speech, Language, and Hearing Research – Vol. 51 • S225–S239 – Feb 2008  

(resumen del artículo, se sugiere leer el artículo original que se cita)

El objetivo de este artículo  es realizar una revisión de algunos principios de plasticidad neuronal útiles para la  investigación clínica y el tratamiento funcional luego de una injuria cerebral.

Las neurociencias  buscan estudiar los fenómenos neurobiológicos relacionados a la recuperación funcional e identificar principios fundamentales que podrían optimizar la rehabilitación . Las neuronas tienen la habilidad de alterar su estructura y función en respuesta a una variedad interna y externa de presiones , incluyendo el entrenamiento comportamental. La plasticidad neuronal es el mecanismo por el cual el cerebro codifica experiencias y aprende nuevos comportamientos y por el cual también puede reaprender comportamientos perdidos en respuesta a la rehabilitación.

Luego de un daño cerebral se busca  limitar los daños de la injuria inicial y minimizar la pérdida de  la función y se  pone el foco del esfuerzo en la reorganización del cerebro  y/o la restauración o compensación de la función comprometida o perdida; el aprendizaje o reaprendizaje  permitiría remodelar el cerebro dañado.

¿Cómo se puede remodelar la estructura o la función luego del daño?

Aunque aún no se comprendan o conozcan en forma detallada los circuitos cerebrales necesarios para restaurar una función sí se puede capitalizar cómo se crean conexiones neurales apropiadas en el aprendizaje. El cerebro remodela continuamente sus circuitos neurales para codificar nuevas experiencias y permitir cambios de comportamiento. (Black, Jones, Nelson, & Greenough, 1997; Grossman, Churchill, Bates, Kleim, & Greenough, 2002) . Para cada nuevo aprendizaje, hay un cambio necesario y suficiente en el sistema nervioso que lo sostiene (Cooper, 2005; Donegan & Thompson, 1991; Hebb, 1949; Kandel, 2001; Rose, 1991).

La neuroplasticidad está guiada por experiencias de comportamiento, sensoriales  y cognitivas. Este proceso de reorganización funcional  apropiado en un cerebro sano es también la llave para promover la reorganización del tejido conservado luego del daño. El aprendizaje solo y combinado con otras terapias promueve la plasticidad neural adaptativa (Johansson, 2000, 2003; Jones et al., 2003;  Jones, Hawrylak,Klintsova, & Greenough, 1998; Monfils, Plautz, & Kleim, 2005).

El aprendizaje reorganiza el cerebro dañado aún en ausencia de rehabilitación y luego de un daño cerebral se desarrollan  estrategias comportamentales compensatorias; son comportamientos auto enseñados y potencialmente muy significativos  (Gazzaniga, 1966; Gentile, Green, Nieburgs, Schmelzer, & Stein, 1978; Kwakkel, Kollen, & Lindeman, 2004). Estos cambios auto enseñados pueden ser adaptativos y maladaptativos, es decir que pueden interferir en el logro de funciones propuestas en la rehabilitación (Allred, Maldonado, Hsu, & Jones, 2005; Mark & Taub, 2004).

Debe considerarse que el daño cerebral cambia la forma en que el cerebro responde al aprendizaje . Esta alteración se debe a  la pérdida de tejido, a los cambios neurodegenerativos y neuroplásticos en regiones vecinas, a la  limpieza de tejido residual, a la diasquisis y a los cambios en la excitabilidad general.

Podemos explicitar  principios de plasticidad neuronal dependiente de la experiencia y  extrapolarlos al  cerebro dañado

  1. Usarlo o dejarlo.  Una falla para activar funciones cerebrales específicas puede llevar a la degradación funcional, circuitos no comprometidos por largos períodos se degradan. El uso, a su vez, permite una mayor protección neuronal.
  2. Usarlo y mejorarlo. El entrenamiento de una función cerebral específica, mejora la plasticidad de la corteza.
  3. Especificidad . La forma en que se haga el entrenamiento varía la plasticidad. La habilidad de adquirir nuevas estrategias y aprender, modifica los patrones de conectividad neural; no así la mera repetición de una actividad.
  4. Repetición. Inducir plasticidad requiere suficiente repetición. Se debe repetir un comportamiento aprendido para inducir cambios neurales a largo plazo. Es necesario que el nuevo aprendizaje resista la ausencia de entrenamiento (Monfils et al., 2005). La repetición puede ser necesaria para obtener un nivel de mejoría y de reorganización cerebral suficiente para que el paciente pueda usar y mantener la función fuera de la terapia . El rol de la repetición para lograr plasticidad  y el aprendizaje concomitante puede ser crucial para la rehabilitación.
  5. Intensidad. La inducción de la plasticidad requiere suficiente intensidad en el tratamiento. En la rehabilitación de la afasia es un factor muy importante (Raymer 2007).
  6. Tiempo . Ocurren distintas formas de plasticidad en distintos momentos del tratamiento. Algunos cambios preceden o dependen de otros comportamientos y las modificaciones estables llevan tiempo.
  7. Relevancia. El tratamiento debe ser suficientemente relevante para inducir plasticidad. Las emociones, la motivación y la atención son esenciales para involucrarse en una tarea.
  8. Edad. La plasticidad inducida por la rehabilitación ocurre más rápidamente en cerebros más jóvenes. Existen cambios cerebrales como respuesta a la experiencia y al entrenamiento en el cerebro añoso pero estas modificaciones pueden ser menos profundas o más lentas que en los cerebros jóvenes (e.g., Green, Greenough, & Schlumpf, 1983; van Praag, Shubert, Zhao, & Gage, 2005).
  9. Transferencia. La transferencia de plasticidad en respuesta a un tratamiento específico puede mejorar la adquisición de comportamientos semejantes.
  10. Interferencia. La plasticidad que se logra en respuesta a un entrenamiento o rehabilitación puede interferir en la adquisición de otros comportamientos. Un circuito neural puede impedir la inducción de uno nuevo y por lo tanto impide el aprendizaje. Luego de un daño cerebral la persona puede desarrollar estrategias compensatorias sencillas que no permitan el uso de otras más difíciles y efectivas. Las estrategias auto enseñadas maladaptativas interfieren para lograr una plasticidad más eficiente.

Este articulo sostiene la importancia del uso del entrenamiento en la rehabilitación para mejorar la reorganización del cerebro y los logros funcionales. Es necesario comprender mejor cómo interactúan el entrenamiento, otros enfoques de tratamiento, los circuitos neurales, las estrategias autoadquiridas y la edad . Debería lograrse una mayor interacción entre investigadores básicos y clínicos para conocer mejor los problemas de los que administran y reciben rehabilitación.

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