Una gran malformación ilustra la increíble plasticidad del cerebro humano

Las personas que nacen sin un cuerpo calloso no tienen un puente entre los dos hemisferios cerebrales. Los neurocientíficos de UNIGE han demostrado cómo el cerebro logra adaptarse.

Una de cada 4.000 personas nace sin un cuerpo calloso, una estructura cerebral que consta de fibras neurales que se utilizan para transferir información de un hemisferio a otro. Una cuarta parte de estos individuos no presenta ningún síntoma, mientras que el resto tiene un coeficiente intelectual bajo o padece trastornos cognitivos graves. 

En un estudio publicado en la revista Cerebral Cortex, neurocientíficos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) descubrieron que cuando faltan las fibras neuronales que actúan como puente entre los hemisferios, el cerebro se reorganiza y crea una impresionante cantidad de conexiones dentro de cada hemisferio. 

Estos crean más conexiones intrahemisféricas que en un cerebro sano, lo que indica que están involucrados mecanismos de plasticidad. Se cree que estos mecanismos permiten al cerebro compensar las pérdidas recreando conexiones con otras regiones del cerebro utilizando vías neuronales alternativas.

El cuerpo calloso se desarrolla en el útero entre la décima y la vigésima semana de gestación. La agenesia del cuerpo calloso es una malformación congénita del cerebro en la que esta estructura cerebral no se desarrolla, lo que da como resultado que uno de cada 4000 bebés nazca sin un cuerpo calloso. 

Cuando falta, nada sustituye a esta estructura de unos diez centímetros, a excepción del líquido cefalorraquídeo. Esto significa que la información transmitida de un hemisferio a otro ya no puede ser transmitida por las proyecciones neuronales del cuerpo calloso. 

“Su papel en un cerebro sano”, comienza Vanessa Siffredi, investigadora de la Facultad de Medicina de UNIGE, “es asegurar el funcionamiento de diversas funciones cognitivas y sensitivomotoras”. Sorprendentemente, el 25% de las personas con esta malformación no presentan signos visibles; El 50% tiene cocientes de inteligencia medios y dificultades de aprendizaje; y el 25% restante padece trastornos cognitivos graves. 

Fibras misteriosas

La literatura científica muestra que, en ausencia del cuerpo calloso, ciertas fibras diseñadas para servir como puente entre los hemisferios, conocidas como haces de Probst, eluden el área del cerebro ausente y se enrollan dentro de cada hemisferio. “Las zonas de respaldo varían de un individuo a otro. Y no entendemos sus funciones ”, explica el neurocientífico. Los científicos de UNIGE, trabajando en colaboración con sus colegas de la Universidad de Melbourne, se propusieron comprender esta variabilidad y examinar el papel de las fibras. Utilizando imágenes cerebrales de resonancia magnética, estudiaron los vínculos anatómicos y funcionales entre las diferentes regiones del cerebro de aproximadamente 20 niños australianos de entre 8 y 17 años que padecían agenesia del cuerpo calloso. 

Un papel saludable

Este enfoque primero permitió observar las relaciones físicas entre las diferentes regiones del cerebro, es decir, sus vínculos estructurales. En los niños con agenesia del cuerpo calloso, las fibras neurales dentro de cada hemisferio son más numerosas y de mayor calidad que en los cerebros sanos. Además, los científicos de UNIGE lograron determinar las correlaciones entre la actividad de diferentes regiones del cerebro y sus vínculos funcionales. “Si dos regiones están activas juntas, significa que se están comunicando entre sí”, explica el Dr. Siffredi. Los datos muestran que la conectividad funcional intra e inter-hemisférica de los cerebros sin el cuerpo calloso es comparable a la de los cerebros sanos. “Sorprendentemente, se mantiene la comunicación entre los dos hemisferios. Pensamos que los mecanismos de plasticidad, como el fortalecimiento de los lazos estructurales dentro de cada hemisferio, compensó la falta de fibras neuronales entre los hemisferios. Se crean nuevas conexiones y las señales se pueden redirigir para que la comunicación se mantenga entre los dos hemisferios “.

Predecir el deterioro cognitivo

Los neurocientíficos de Ginebra también observaron una correlación entre el aumento de las conexiones intrahemisféricas y las habilidades cognitivas. Esta información es muy interesante para el trabajo clínico ya que, dado que actualmente la agenesia se detecta mediante ecografía durante el embarazo, se suele proponer la interrupción de un embarazo. “En un futuro no muy lejano, podríamos imaginar el uso de imágenes de resonancia magnética para predecir si la malformación observada por ultrasonido corre el riesgo de estar asociada con deterioro cognitivo o no, y así informar mejor a los futuros padres”, concluye el Dr. Siffredi.

Referencia: “Las respuestas neuroplásticas estructurales preservan la conectividad funcional y los resultados neuroconductuales en niños nacidos sin cuerpo calloso” por Vanessa Siffredi, Maria G Preti, Valeria Kebets, Silvia Obertino, Richard J Leventer, Alissandra McIlroy, Amanda G Wood, Vicki Anderson, Megan M Spencer -Smith y Dimitri Van De Ville, 27 de octubre de 2020, Cerebral Cortex .
DOI: 10.1093 / cercor / bhaa289

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