La neuroplasticidad es la capacidad del cerebro para cambiar y adaptarse como resultado de la experiencia. También se conoce como plasticidad cerebral. Sin embargo, cuando se dice que el cerebro posee plasticidad, no se está sugiriendo que el cerebro sea parecido a un plástico.
La plasticidad se refiere a la maleabilidad del cerebro, que se define como “fácilmente influenciable, entrenable o controlable”. Neuro se refiere a las neuronas, las células nerviosas que son los bloques de construcción del cerebro y del sistema nervioso. Por lo tanto, la neuroplasticidad es cuando las células nerviosas cambian o se ajustan.
Tipos de neuroplasticidad
El cerebro humano está compuesto por aproximadamente 100.000 millones de neuronas. Los primeros investigadores creían que la neurogénesis, o la creación de nuevas neuronas, se detenía poco después del nacimiento.
Hoy en día, se sabe que el cerebro posee la notable capacidad de reorganizar las vías, crear nuevas conexiones y, en algunos casos, incluso crear nuevas neuronas: La neuroplasticidad.
Hay dos tipos principales de neuroplasticidad:
- La plasticidad funcional es la capacidad del cerebro de trasladar funciones de una zona dañada del cerebro a otras zonas no dañadas.
- La plasticidad estructural es la capacidad del cerebro de cambiar su estructura física como resultado del aprendizaje.
Adaptación del área homóloga
La adaptación del área homóloga se produce durante el período crítico temprano del desarrollo. Si un módulo cerebral concreto resulta dañado en los primeros años de vida, sus operaciones normales tienen la capacidad de desplazarse a áreas cerebrales que no incluyen el módulo afectado. A menudo, la función se desplaza a un módulo en el área correspondiente, u homóloga, del hemisferio cerebral opuesto. El inconveniente de esta forma de neuroplasticidad es que puede suponer un coste para las funciones que normalmente se almacenan en el módulo, pero que ahora tienen que hacer sitio a las nuevas funciones. Un ejemplo de esto es cuando el lóbulo parietal derecho (el lóbulo parietal forma la región media de los hemisferios cerebrales) se daña en una etapa temprana de la vida y el lóbulo parietal izquierdo se hace cargo de las funciones visoespaciales a costa del deterioro de las funciones aritméticas, que el lóbulo parietal izquierdo suele realizar exclusivamente. El tiempo también es un factor en este proceso, ya que el niño aprende a navegar por el espacio físico antes de aprender aritmética.
Mascarada compensatoria
El segundo tipo de neuroplasticidad, la mascarada compensatoria, puede describirse sencillamente como el cerebro que descubre una estrategia alternativa para llevar a cabo una tarea cuando la estrategia inicial no puede seguirse debido a una deficiencia. Un ejemplo es cuando una persona intenta desplazarse de un lugar a otro. La mayoría de las personas, en mayor o menor medida, tienen un sentido intuitivo de la dirección y la distancia que emplean para navegar. Sin embargo, una persona que sufra algún tipo de traumatismo cerebral y tenga deteriorado el sentido espacial recurrirá a otra estrategia para la navegación espacial, como la memorización de puntos de referencia. El único cambio que se produce en el cerebro es una reorganización de las redes neuronales preexistentes.
Reasignación intermodal
La tercera forma de neuroplasticidad, la reasignación intermodal, implica la introducción de nuevas entradas en un área cerebral privada de sus entradas principales. Un ejemplo clásico es la capacidad de un adulto ciego de nacimiento de redirigir la información táctil, o somatosensorial, a la corteza visual del lóbulo occipital (región del cerebro situada en la parte posterior de la cabeza) del cerebro, concretamente a una zona conocida como V1. Sin embargo, las personas videntes no muestran ninguna actividad en V1 cuando se les presentan experimentos similares orientados al tacto. Esto ocurre porque las neuronas se comunican entre sí en el mismo “lenguaje” abstracto de impulsos electroquímicos, independientemente de la modalidad sensorial. Además, todas las cortezas sensoriales del cerebro -la visual, la auditiva, la olfativa (el olor), la gustativa (el gusto) y la somatosensorial- tienen una estructura de procesamiento de seis capas similar. Por ello, las cortezas visuales de las personas ciegas pueden seguir realizando las funciones cognitivas de creación de representaciones del mundo físico, pero basando estas representaciones en la entrada de otro sentido, el tacto. Sin embargo, no se trata simplemente de un caso en el que un área del cerebro compensa la falta de visión. Se trata de un cambio en la asignación funcional real de una región cerebral local.
Expansión del mapa
La expansión del mapa, el cuarto tipo de neuroplasticidad, implica la flexibilidad de las regiones locales del cerebro dedicadas a realizar un tipo de función o a almacenar una forma particular de información. La disposición de estas regiones locales en la corteza cerebral se denomina “mapa”. Cuando una función se lleva a cabo con suficiente frecuencia a través de un comportamiento o estímulo repetido, la región del mapa cortical dedicada a esta función crece y se reduce a medida que el individuo “ejercita” esta función. Este fenómeno suele producirse durante el aprendizaje y la práctica de una habilidad, como tocar un instrumento musical. En concreto, la región crece a medida que el individuo se familiariza de forma implícita con la habilidad y luego se encoge hasta la línea de base una vez que el aprendizaje se hace explícito. (El aprendizaje implícito es la adquisición pasiva de conocimientos a través de la exposición a la información, mientras que el aprendizaje explícito es la adquisición activa de conocimientos obtenidos mediante la búsqueda consciente de información). Pero a medida que uno sigue desarrollando la habilidad a través de la práctica repetida, la región conserva la ampliación inicial.
La neuroplasticidad de la expansión del mapa también se ha observado en asociación con el dolor en el fenómeno del síndrome del miembro fantasma. La relación entre la reorganización cortical y el dolor del miembro fantasma se descubrió en la década de 1990 en personas con amputación de brazos. Estudios posteriores indicaron que en los amputados que experimentan dolor del miembro fantasma, el mapa cerebral de la boca se desplaza para ocupar la zona adyacente de los mapas cerebrales del brazo y la mano. En algunos pacientes, los cambios corticales podían revertirse con anestesia periférica.
La Neurociencia se centra en el estudio del sistema nervioso, de su estructura y del cerebro y el impacto de este en las funciones cognitivas y el comportamiento humano. Además, se centra en el desarrollo de trastornos psiquiátricos y neurológicos, para saber qué falla en el sistema nervioso cuando el neurodesarrollo no es adecuado.
El objetivo principal de la neurociencia cognitiva es lograr entender cómo funciona la mente humana.
La neurociencia investiga los procesos y las relaciones entre los fenómenos cognitivos, las estructuras cerebrales y las manifestaciones que se producen. Para estudiar y desarrollar la neurociencia cognitiva, intervienen diversidad de disciplinas: análisis de imágenes del cerebro, neurofisiología, genética conductual, psiquiatría, psicometría y psicología.
Cómo funciona la neuroplasticidad
Los primeros años de la vida de un niño son una época de rápido crecimiento del cerebro. Al nacer, se calcula que cada neurona de la corteza cerebral tiene 2.500 sinapsis, es decir, pequeños espacios entre neuronas por los que se transmiten los impulsos nerviosos. A los tres años, este número ha crecido hasta la friolera de 15.000 sinapsis por neurona.
Sin embargo, el adulto medio sólo tiene la mitad de ese número de sinapsis. ¿Por qué? Porque a medida que adquirimos nuevas experiencias, algunas conexiones se refuerzan y otras se eliminan. Este proceso se conoce como poda sináptica.
Las neuronas que se utilizan con frecuencia desarrollan conexiones más fuertes. Las que se utilizan poco o nunca acaban muriendo. Al desarrollar nuevas conexiones y podar las débiles, el cerebro puede adaptarse al entorno cambiante.
Descansar mucho
Las investigaciones han demostrado que el sueño desempeña un papel importante en el crecimiento de las dendritas en el cerebro.
Las dendritas son los crecimientos al final de las neuronas que ayudan a transmitir la información de una neurona a la siguiente. Si se refuerzan estas conexiones, se puede fomentar una mayor plasticidad cerebral.
Se ha demostrado que el sueño tiene importantes efectos en la salud física y mental. Algunos investigadores sugieren que esto se debe en parte a la genética y en parte a la composición de la materia gris del cerebro.
Se puede mejorar el sueño practicando una buena higiene del mismo. Esto incluye el desarrollo de un horario de sueño consistente y la creación de un entorno que contribuya a un buen sueño.
Hacer ejercicio con regularidad
La actividad física regular tiene una serie de beneficios para el cerebro. Algunas investigaciones indican que el ejercicio podría ayudar a prevenir la pérdida de neuronas en zonas clave del hipocampo,13 una parte del cerebro que participa en la memoria y otras funciones. Otros estudios sugieren que el ejercicio desempeña un papel en la formación de nuevas neuronas en esta misma región.
Un estudio del 2021 añade que el ejercicio físico también parece impulsar la plasticidad del cerebro a través de su impacto en el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF, una proteína que influye en el crecimiento de los nervios), la conectividad funcional y los ganglios basales, la parte del cerebro responsable del control motor y el aprendizaje.
El Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE.UU. recomienda realizar al menos 150 minutos de ejercicios cardiovasculares de intensidad moderada (como caminar, bailar, nadar o montar en bicicleta) a la semana y un mínimo de dos días de ejercicios de fuerza (levantar pesas o hacer ejercicios de peso corporal).
Problemas con la plasticidad del cerebro
Los cambios cerebrales suelen considerarse mejoras, pero no siempre es así. En algunos casos, la estructura y la función del cerebro pueden verse influidas o modificadas negativamente.
Por ejemplo, la plasticidad cerebral puede ser problemática cuando permite cambios perjudiciales causados por el consumo de sustancias, enfermedades o traumas (incluyendo lesiones cerebrales o experiencias traumáticas que dan lugar a un trastorno de estrés postraumático o TEPT). Incluso el envenenamiento por plomo puede afectar negativamente a la plasticidad cerebral.
También hay algunas condiciones médicas que pueden limitar o dificultar la plasticidad cerebral. Entre ellas se encuentran una serie de trastornos neurológicos pediátricos como la epilepsia, la parálisis cerebral, la esclerosis tuberosa y el síndrome del cromosoma X frágil.
Cómo se descubrió la neuroplasticidad
Las creencias y teorías sobre el funcionamiento del cerebro han evolucionado sustancialmente a lo largo de los años. Los primeros investigadores creían que el cerebro era “fijo”, mientras que los avances modernos han demostrado que el cerebro es más flexible.
Primeras teorías
Hasta la década de 1960, los investigadores creían que los cambios en el cerebro sólo podían producirse durante la infancia y la niñez. Al llegar a la edad adulta, se creía que la estructura física del cerebro era mayormente permanente.
En su libro del 2007, “The Brain that Changes Itself: Stories of Personal Triumph From the Frontiers of Brain Science”, en el que se hace un repaso histórico de las primeras teorías, el psiquiatra y psicoanalista Norman Doidge sugirió que esta creencia de que el cerebro era incapaz de cambiar procedía principalmente de tres fuentes principales:
La antigua creencia de que el cerebro era como una máquina extraordinaria, capaz de cosas asombrosas pero incapaz de crecer y cambiar
La incapacidad de observar realmente las actividades microscópicas del cerebro
La observación de que las personas que habían sufrido graves daños cerebrales a menudo eran incapaces de recuperarse
El psicólogo William James sugirió desde el principio que el cerebro no era tan inmutable como se creía. Ya en 1890, en su libro “The Principles of Psychology”, escribió: “La materia orgánica, especialmente el tejido nervioso, parece dotada de un grado de plasticidad muy extraordinario”.20 Sin embargo, esta idea fue ignorada durante muchos años.
Teorías modernas
En la década de 1920, el investigador Karl Lashley encontró pruebas de cambios en las vías neuronales de los monos rhesus. En la década de 1960, los investigadores empezaron a estudiar casos en los que adultos mayores que habían sufrido accidentes cerebrovasculares masivos eran capaces de recuperar el funcionamiento, demostrando que el cerebro era más maleable de lo que se creía. Los investigadores modernos también han encontrado pruebas de que el cerebro es capaz de recablearse a sí mismo tras un daño.
La investigación moderna ha demostrado que el cerebro sigue creando nuevas vías neuronales y alterando las existentes para adaptarse a nuevas experiencias, aprender nueva información y crear nuevos recuerdos.
Gracias a los avances tecnológicos, los investigadores pueden obtener una visión nunca antes vista del funcionamiento interno del cerebro. A medida que florece el estudio de la neurociencia moderna, la investigación ha demostrado que las personas no se limitan a las capacidades mentales con las que nacen y que los cerebros dañados suelen ser muy capaces de realizar cambios notables.
El cerebro tiene una capacidad asombrosa para cambiar a lo largo de nuestra vida, lo que nos permite aprender cosas nuevas o recuperarnos tras sufrir una lesión cerebral. Sin embargo, la capacidad de adaptación del cerebro es limitada.
Desafiarnos constantemente, hacer del sueño una prioridad y hacer ejercicio con regularidad también puede ayudar a mejorar la plasticidad del cerebro. Evitar ciertas sustancias también es beneficioso.
Preguntas frecuentes
¿Por qué es importante la neuroplasticidad?
Sin la neuroplasticidad, sería difícil aprender o mejorar la función cerebral. La neuroplasticidad también ayuda a la recuperación de lesiones y enfermedades cerebrales.
¿Cuál es un ejemplo de neuroplasticidad?
Las investigaciones han descubierto que los niños con ceguera tienen una mayor conectividad y reorganización de los neurocircuitos en comparación con los niños sin esta condición. Esto sugiere que el cerebro se adapta a la incapacidad de ver cambiando su estructura y función, proporcionando a los niños con ceguera una mayor capacidad para utilizar la información recibida de los otros sentidos (como el oído y el tacto).
