De acuerdo con un nuevo estudio de Columbia en ratones, al recuperarse de una lesión cerebral, volver a la normalidad puede ser más efectivo que un período prolongado de descanso. Estos hallazgos ofrecen un ejemplo convincente de la notable capacidad del cerebro para adaptarse enrespuesta al trauma. También apuntan a nuevas estrategias de tratamiento centradas en la actividad que algún día podrían resultar en tiempos de recuperación más rápidos y completos para los pacientes que buscan recuperar la movilidad después de un daño cerebral o un derrame cerebral.
Esta investigación se informó hoy en la revista Naturaleza .
"Se supone que los largos períodos de descanso son clave para la recuperación saludable del cerebro, pero nuestro estudio en ratones demuestra que volver a activar el cerebro inmediatamente después de la lesión puede ser más útil que descansarlo, una observación que fue completamente inesperada".dijo Randy Bruno, PhD, autor principal del estudio e investigador principal del Instituto Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute de Columbia. "Si bien estos hallazgos subrayan la complejidad del cerebro, cuya naturaleza solo estamos comenzando a desgarrar, también proporcionan unnueva vía de investigación sobre esfuerzos de rehabilitación más efectivos para lesiones cerebrales graves ".
El estudio de hoy marca un paso importante en el esfuerzo de varios años del equipo de investigación para desentrañar el funcionamiento de la corteza cerebral del cerebro. La corteza cerebral es la región más grande del cerebro de los mamíferos y desempeña un papel clave en muchas funciones, desde la vista y el olfatopara el movimiento y la memoria. Para este estudio en ratones, los investigadores se centraron en una parte de la corteza cerebral de los animales llamada corteza del barril, que se cree que es crítica para detectar y analizar señales durante el batido, cuando un ratón mueve sus bigotes para golpear objetos.
"Los ratones usan bigotes para sentir su entorno de la forma en que usamos nuestros dedos", dijo Y. Kate Hong, PhD, asociada postdoctoral en el laboratorio de Bruno y primer autor del artículo.
Los investigadores colocaron ratones en una caja oscura y los entrenaron para buscar un objeto cercano con sus bigotes. Cuando los ratones detectaron el objeto, tiraron de una palanca con la pata para dispensar agua como recompensa. La sabiduría convencional argumentó que este tipode la tarea de detección depende casi por completo de una corteza sensorial funcional, en este caso, la corteza del barril.
Para confirmar que esto era cierto, los investigadores utilizaron luz láser para apagar temporalmente las células de la corteza del barril, una técnica popular conocida como optogenética. Como era de esperar, los animales tuvieron dificultades para batir mientras las células estaban apagadas. Y cuando el equipo se retiró permanentementesu corteza del barril, los animales no pudieron realizar la tarea al día siguiente.
Pero en el día dos, el rendimiento de los animales se recuperó repentinamente a los niveles originales. "Esto fue una gran sorpresa, ya que sugería que la sensación táctil, como el tacto a base de bigotes, puede no depender completamente de la corteza", dijo el Dr.Hong. "Estos hallazgos desafían la visión común y centrada en la corteza de cómo el cerebro impulsa la percepción táctil".
Los investigadores sospechan que otras regiones cerebrales más primitivas pueden estar involucradas en mayor grado de lo que se sabía previamente, una hipótesis que el equipo está investigando actualmente.
"En lugar de limitarse a una región particular del cerebro, la información sensorial se distribuye en muchas áreas", dijo el Dr. Hong. "Esta redundancia permite que el cerebro resuelva problemas de más de una manera, y puede servir para proteger el cerebroen caso de lesión "
Pero para recuperarse, ¿los animales simplemente necesitaban un día de descanso o tenían que volver a exponerse a la tarea? Para averiguarlo, el equipo realizó otra ronda de experimentos, con una diferencia clave: dejaron que los ratonesdescanse durante tres días antes de volver a exponerlos a la tarea.
Esta vez, los ratones mostraron una rehabilitación incompleta. Si bien finalmente recuperaron algo de sensación, se recuperaron más lentamente que el primer grupo de ratones. La clave para una recuperación rápida parecía estar en volver a comprometerse con la tarea temprano, noel paso del tiempo.
¿Por qué todos los ratones funcionan tan mal durante las primeras 24 horas, independientemente de lo que hagan? La razón puede estar en la alteración que el cerebro acaba de experimentar.
"La corteza se conecta a casi cualquier otra estructura en el cerebro, por lo que manipularla puede interrumpir temporalmente las estructuras conectadas, en esencia impactando aquellas áreas que normalmente permitirían un comportamiento", dijo el Dr. Bruno. "Quizás esta pérdida repentina y brevela sensación se debe a la interrupción inicial de las habilidades de los animales, en lugar de a la pérdida de cualquier información almacenada en la corteza del barril ".
Las manipulaciones realizadas por el equipo de Columbia no son diferentes de lo que sucede en el cerebro de una persona que sufre un derrame cerebral. El Dr. Bruno y su equipo advierten que su investigación sobre roedores no puede aplicarse directamente a los seres humanos. Pero esperan que sus hallazgos síser explorado más a fondo por neurólogos que buscan mejorar los tiempos de recuperación para sus pacientes.
"Tendemos a inmovilizar a las personas cuando han sufrido un derrame cerebral; la recuperación de tareas aparentemente simples, caminar, agarrar, puede ser un largo camino", dijo el Dr. Bruno. "Nuestros hallazgos sugieren que tal vez, en algunoscasos, los pacientes podrían reintroducirse en estas actividades mucho antes para acelerar la recuperación ".
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Materiales proporcionados por El Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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