Aprenderse un concepto nuevo, memorizar un texto, empezar a tocar un instrumento o ir a un lugar en el que no se había estado antes. Pueden parecer situaciones normales y cotidianas, con mayor o menor grado de dificultad, pero lo cierto es que detrás de esas acciones se esconden complejos procesos cerebrales que nos permiten llevarlos a cabo. Un aspecto clave, en ese funcionamiento cerebral, es la plasticidad neuronal.
Pero, ¿de qué se trata? “En términos sencillos e introductorios, la plasticidad neuronal significa que la forma en que te relacionabas con la información nueva antes y después del aprendizaje cambia, porque se producen modificaciones en las conexiones neuronales”, define Alejandro Schinder, investigador superior del CONICET y miembro de la Sociedad Argentina de Neurociencias (SAN).
Schinder amplía el concepto con un ejemplo más visual: “Si vas a un lugar en el que nunca habías estado previamente, no vas a conocer nada. Pero si vas dos, cinco, o más veces, vas a empezar a reconocer un montón de objetos y aspectos. Y ese reconocimiento implica que el circuito neuronal que procesa la información cambió, por lo que tenés mayor familiaridad y reconocés el lugar”, explica el científico, jefe del Laboratorio de Plasticidad Neuronal del Instituto Leloir.
En definitiva, asegura Schinder, la plasticidad permite cambiar la forma en que los circuitos procesan información. “Es un proceso adaptativo, propio del sistema nervioso, que hace que al organismo pueda responder a diversos desafíos que va enfrentando”, resalta.
Dentro de las neurociencias, a la hora de hablar de plasticidad y procesos neuronales se usan los términos de “inputs” y “outputs”. “Los inputs son señales eléctricas que recibe un grupo de neuronas, o, en otras palabras, la información que entra en una determinada región del cerebro. El output, en cambio, se refiere a la respuesta o la señal generada por una neurona o una red de neuronas después de procesar la información recibida, lo que finalmente se traduce en una acción o una percepción”.
Según este concepto, por ejemplo, un animal de laboratorio que enfrenta un aprendizaje, como resolver un laberinto, tiene inputs visuales, olfativos y auditivos que debe integrar. A medida que el animal vaya repitiendo el proceso, encontrará la ruta hacia la salida más rápido, lo cual se apoya en cambios en sus circuitos que le permitirán determinar su ubicación en lugares que antes no conocía.
Alerta: cerebro poco plástico
¿Qué sucede con el envejecimiento y la plasticidad? Schinder explica que, por lo general, el paso de los años está asociado, justamente, a una pérdida de plasticidad.
“La capacidad de plasticidad va disminuyendo, por lo que las conexiones entre las neuronas, a nivel individual, se vuelven más rígidas, difíciles de modificar. Esto hace que, por ejemplo, aprender un instrumento musical o un nuevo idioma a los 10 años sea mucho más fácil que a una edad avanzada, porque los cambios circuitales que necesita producir el cerebro son más difíciles de lograr”, aclara.
En este sentido, explica Schinder, podría compararse al cerebro con el ejercicio físico “No es una analogía perfecta porque son procesos completamente distintos- aclara el investigador-, pero, así como la falta de actividad física conlleva a que se vayan atrofiando los músculos, un cerebro poco estimulado y en condiciones de bajo desafío cognitivo también se ‘atrofia’. De esta manera, cuanto más activo se mantenga al cerebro, más chances tendrá de mantener su capacidad de aprender y modificar sus circuitos, de mantener la plasticidad”, detalla.
Los fenómenos principales de la plasticidad neuronal se conocen desde hace varias décadas. Tal vez un descubrimiento reciente en este campo fue el de las denominadas células del engrama. Allí, es clave el hipocampo, una estructura cerebral ubicada en el lóbulo temporal del cerebro y que desempeña un papel fundamental en el procesamiento de la memoria y en la navegación espacial.
“La idea es que, si el hipocampo almacena memoria, entonces esa información tiene que estar guardada en neuronas específicas. Esto es como si fuese un grupo de lamparitas que se encienden para codificar esa memoria. Se hicieron experimentos en donde se pudo ‘marcar’ esas neuronas en un animal de laboratorio que aprendió a asociar un estímulo determinado a la sensación de miedo”, describe el especialista.
Luego, se vio que solamente activando esas neuronas de un modo artificial el animal recordaba la situación y demostraba miedo, como si estuviese recibiendo el estímulo original: “Esto se relaciona directamente con la plasticidad, porque estos engramas se construyen a través de un aprendizaje que conlleva cambios en las conexiones entre las neuronas de la red que seleccionan qué neuronas van a codificar un evento”.
Una “fábrica” de neuronas
Junto a su equipo de investigación, Schinder estudia un proceso de plasticidad muy específico que se da, justamente, en el hipocampo, que, además, es una de las dos áreas de todo el cerebro que produce neuronas durante toda la vida. “No está solo la capacidad de cambiar conexiones entre neuronas, sino que también se producen neuronas que se conectan desde cero con el circuito y le proveen al mismo una capacidad que antes no tenía”.
El científico compara la situación a un chip de memoria, al cual se le puede incorporar más circuitos integrados que expanden su capacidad. “Además, estudiamos cómo se controla la producción de neuronas en el cerebro adulto y qué pasa con el envejecimiento, es decir, por qué disminuye mucho la producción de neuronas con el correr de los años- agrega el especialista-. Lo particular es que la manera en que esas neuronas crecen y se conectan es parecida a lo que pasa en los animales jóvenes”.
En esta misma línea, el equipo estudia en qué se beneficia el circuito del hipocampo con el agregado de esas neuronas nuevas. “Desde la biología del proceso, es clave entender para qué le sirve al animal tener neurogénesis y, desde lo funcional, investigamos cómo se conectan esas neuronas, de qué areas reciben información y qué carcaterísticas tienen las señales que emiten estas células, en qué se diferencian de todas las otras neuronas que se produjeron durante el desarrollo”.
Además, concluye el científico, es fundamental comprender a fondo cómo ocurre la integración de esas neuronas en un circuito adulto. Esto enseñará, explica Schinder, los “trucos” necesarios para reparar circuitos dañados en situaciones de trauma o neurodegeneración. El tiempo (y la plasticidad de los integrantes del equipo) dirá a qué conclusiones llegan.