Neuroplasticidad, aprendizaje y adaptación

Neuroplasticiadad, aprendizaje y adaptación

La Neuroplasticidad se refiere a la capacidad de adaptación y compensación que posee el Sistema Nervioso del individuo ante procesos patológicos (ya sean éstos debidos a factores congénitos y/o adquiridos a lo largo de la vida), así como a la capacidad para optimizar y potenciar los recursos neurales y la actividad de las estructuras funcionales disponibles, ya sea en personas sanas o con alteración neurológica.

Por tanto, la Neuroplasticidad es un mecanismo adaptativo que permite compensar la pérdida de una función, o maximizar las funciones preservadas.

El estudio de la plasticidad se ha visto influenciado por perspectivas que abordaban este fenómeno separando la dimensión estructural y anatómica del Sistema Nervioso, de la dimensión funcional del individuo. Se puede ver aquí la influencia dualista Cartesiana imperante durante tanto tiempo en el estudio de las funciones humanas.

Es por esto que algunos autores han entendido la plasticidad cerebral y la plasticidad funcional (mejora de la ejecución y optimización bajo condiciones de estimulación e intervención) como dos fenómenos independientes. No obstante, en la actualidad se entiende que estos dos conceptos representan dos realidades de un mismo fenómeno (Pascual-Castroviejo, 1996).

Fenómenos de Neuroplasticidad

El cerebro está formado por millones de neuronas relacionadas entre sí de una manera muy compleja a través de las conexiones sinápticas. Esta compleja red se establece durante el proceso de desarrollo. Sin embargo, en la actualidad existe una amplia evidencia de que el cerebro se está reorganizando continuamente durante todo el proceso vital.

Por lo tanto, y de modo muy resumido, se puede afirmar que los fenómenos de Neuroplasticidad ocurren en el Sistema Nervioso Central (SNC) durante el proceso de desarrollo y aprendizaje, desde el momento en que el cerebro inmaduro empieza a procesar la información sensorial que recibe, y durante toda la vida del individuo, por lo que los procesos de Neuroplasticidad se mantiene a lo largo del ciclo vital.

En estudios con pre-natales y postnatales con daño cerebral, se ha observado como el cerebro tiene la capacidad de adaptarse a la nueva situación mediante mecanismos de compensación como la plasticidad anatómica, la plasticidad axónica y la sináptica.

Sin embargo, estos mecanismos no se dan exclusivamente en etapas pre-natales y post natales, sino que también podemos encontrarlos en la edad adulta e incluso en la vejez (Calero y Navarro, 2006). Concretamente, diversos estudios han demostrado que en la vejez hay un crecimiento de dendritas para hacer frente a la muerte neuronal (Gage, 2003).

Estudios de la plasticidad cerebral

Cabe destacar que los investigadores centrados en el estudio de la plasticidad cerebral aceptan no sólo una plasticidad modulada por factores endógenos, sino que también dan importancia a los factores exógenos, ya que estos beneficiarían la estimulación de los mecanismos compensatorios cerebrales. Un ejemplo de esto es la propuesta de Donald Hebb y su idea de que la experiencia puede modificar la estructura cerebral (Hebb, 1949).

En este sentido, es necesario comprender la distinción entre rendimiento actual (conducta observable que una persona puede manifestar en una situación concreta) y rendimiento potencial (nivel de rendimiento que una persona puede exhibir si se consideran o introducen condiciones alternativas de optimización).

Por tanto, la plasticidad puede ser evaluada como la diferencia que se da entre estos dos conceptos. A mayor diferencia, mayor capacidad de mejorar el rendimiento, así como mayor plasticidad. Es importante tener en cuenta que, como hemos comentado, la plasticidad funcional, al igual que la cerebral, se da en todo el ciclo vital.

Por otra parte, los fenómenos de plasticidad en humanos conllevan distintos tipos de cambios. Los cambios a nivel neurofisiológico pueden ser relativamente rápidos en el tiempo y se caracterizan por una variación en el equilibrio entre excitación e inhibición entre redes neuronales (Hallett, 2000).

Otros mecanismos neurofisiológicos que participan en este proceso consisten en el fortalecimiento o debilitamiento de las sinapsis existentes, y en procesos como la Potenciación a Largo Plazo (PLP), que pueden ser muy duraderos en el tiempo. También son conocidos otros cambios que consisten en la variación de la excitabilidad de la membrana neuronal, resultado de la alteración de los canales de sodio.

En cuanto a los cambios estructurales o neuroanatómicos podemos encontrar la formación de nuevos terminales axónicos y de nuevas sinapsis (lo cual puede fortalecer una conexión previamente existente pero débil), procesos que requieren mayores períodos de tiempo para llevarse a cabo.

Entender la Neuroplasticidad: el experimento de Destin Sandlin

Para entender la Neuroplasticidad de manera práctica, el ingeniero Destin Sandlin llevó a cabo un experimento que denominó “The Backwards Brain Bicycle”(ver el video al final del Post), donde mostraba el proceso de adaptación y aprendizaje por el que pasa nuestro cerebro al intentar aprender a manejar una bicicleta en la que, cuando giramos el manillar hacia la derecha, ésta gira hacia la izquierda y viceversa.

Como podrá imaginar el lector, en un principio la situación era bastante compleja para nuestro cerebro. Solo después de 8 meses de entrenamiento, el cerebro de Destin consiguió “dejar a un lado” el cómo se lleva una bici convencional para aprender a llevar esta nueva bicicleta invertida. Y es que la Neuroplasticidad conlleva tiempo y esfuerzo, no es algo que ocurra rápidamente al exponerse a situaciones nuevas, sino que necesita de un tiempo y entrenamiento continuado.

El cerebro, por tanto, no es un órgano estático, y tampoco es un órgano que cambie constantemente, sino que cambia debido a la experiencia tras periodos de entrenamiento y experiencia más o menos costosos o largos. De lo contrario, si no tuviera estabilidad, seríamos seres inestables y sin constancia funcional ni estructural.

Referencias

  • Calero García MD, Navarro González E. La plasticidad cognitiva en la vejez. Técnicas de evaluación e intervención. Barcelona: Octaedro; 2006.
  • Gage FH. Regeneración cerebral. Investigación y ciencia. 2003; 326: 15-21.
  • Hallett M. Plasticity. En: Mazziotta JC, Toga AW, Frackowiak R, editores. Brain Mapping: The disorders. London: Academic Press; 2000. p. 569-86.
  • Hebb DO. The Organization of Behavior: A neuropsychological theory. New York: Wiley; 1949.
  • Pascual-Castroviejo I. Plasticidad cerebral. Revista de neurología. 1996; 24 (135): 1361-1366.
Alejandro Galvao Carmona

Alejandro Galvao Carmona

Personal Docente e Investigador adscrito al área de Psicobiología del Departamento de Psicología de la Universidad Loyola Andalucía. Doctor en Psicología con mención internacional por la Universidad de Sevilla y especialista en Electrofisiología Cognitiva (EEG, qEEG, ERPs). Experto Universitario en técnicas de Neuroimagen por la Universidad de Málaga. Ha centrado su labor en la evaluación del deterioro cognitivo y los efectos de la Neurorehabilitación en pacientes con Esclerosis Múltiple, Daño Cerebral y TDAH adulto. Actualmente, colabora en diversos proyectos de investigación con la Unidad de Psicofisiología de la Universidad de Sevilla, la Unidad de Esclerosis Múltiple del HospitalUniversitario Virgen Macarena de Sevilla, la Unidad de Demencias y Esclerosis Múltiple del Hospital Reina Sofía de Córdoba; el Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBIS), el Servicio de NeuroRehabilitación para el daño cerebral de Hospitales Nisa, y el Laboratorio de Neurofisiología Cognitiva del Departamento de Psiquiatría y Psicoterapia del Hospital Universitario Charité de Berlín, Alemania. Asimismo, es el director actual del Laboratorio de Neurociencia Humana (LNH) de la Universidad Loyola Andalucía y responsable de la línea denominada “análisis psicobiológico de las disfunciones cognitivas a lo largo del ciclo vital”, adscrita al departamento de Psicología.

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