El cerebro se reinventa: cómo reemplaza neuronas perdidas en solo días.

El cerebro se adapta a la pérdida de neuronas mediante un rápido recableado.

Una nueva investigación demuestra que la corteza cerebral puede reorganizarse rápidamente tras la pérdida de neuronas, permitiendo que otras células nerviosas asuman las funciones perdidas. Los científicos estudiaron las redes neuronales de la corteza auditiva y descubrieron que, aunque los patrones de procesamiento del sonido se interrumpieron brevemente, el cerebro formó patrones casi idénticos en cuestión de días. Neuronas que antes no participaban en el procesamiento de estímulos intervinieron para compensar la pérdida.

Este mecanismo adaptativo podría ayudar a explicar cómo el cerebro mantiene su función durante el envejecimiento o en enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson.

Datos clave: Reorganización rápida: las redes neuronales restablecen patrones de actividad pocos días después de la pérdida de neuronas.

Compensación funcional: Las neuronas no utilizadas pueden adaptarse para asumir las funciones de las células perdidas.

Implicación clínica: Puede explicar la resiliencia cerebral en el envejecimiento y las condiciones neurodegenerativas.

Muestran que las redes neuronales de la corteza cerebral se reorganizan en un corto período de tiempo y otras células nerviosas asumen las tareas de las neuronas perdidas. Estos hallazgos podrían sentar las bases para futuras investigaciones sobre los procesos naturales de envejecimiento y enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el Parkinson. El estudio se publicó en la revista Nature Neuroscience.

Las células nerviosas (neuronas) son los componentes básicos más importantes del cerebro. Forman la base de todas las funciones mentales y físicas, como el pensamiento, las sensaciones, el movimiento y la percepción. A lo largo de la vida, las células nerviosas del cerebro pueden perderse por diversas razones: mueren debido a procesos relacionados con la edad, se dañan por toxinas como el alcohol o enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson, que provocan una pérdida progresiva y más rápida de neuronas. Si bien la mayoría de los órganos del cuerpo reemplazan regularmente las células viejas o dañadas por nuevas para mantener su función orgánica, las neuronas nuevas solo se forman en ciertas regiones del cerebro. En la corteza cerebral, responsable de los procesos complejos de pensamiento y percepción, la capacidad de formar nuevas neuronas es muy limitada en la edad adulta. “Sin embargo, los estudios clínicos han demostrado que la función cerebral cortical suele ser sorprendentemente resistente a la pérdida de neuronas que se produce durante el envejecimiento o las enfermedades neurodegenerativas”, explica Simon Rumpel, jefe del grupo de investigación de Neurofisiología de Sistemas del Instituto de Fisiología del Centro Médico Universitario de Maguncia.

Hasta ahora, se desconocía cómo el cerebro compensa la pérdida de neuronas y mantiene su función. Para averiguarlo, el equipo de investigación utilizó un modelo animal para investigar las redes neuronales de la corteza auditiva, responsable del procesamiento de los estímulos acústicos. La percepción de los sonidos se basa en patrones de actividad que se desencadenan en el cerebro por estímulos acústicos. Estos patrones son muy complejos. El estudiante de doctorado Bastian Eppler y el investigador principal Matthias Kaschube del FIAS contribuyeron significativamente con su experiencia al análisis de estos datos y a la interpretación de los resultados. Los investigadores descubrieron que los patrones de actividad se desestabilizan inicialmente cuando se induce deliberadamente la pérdida de algunas neuronas específicas. Esto indica que la red neuronal responsable de la percepción del sonido se encuentra en un delicado equilibrio. Tras unos días, se recuperan patrones de actividad muy similares. Las células nerviosas que antes no se activaban con los estímulos acústicos adquieren ahora la capacidad de reemplazar a las neuronas perdidas. “Suponemos que este mecanismo neuronal recién descubierto desempeña un papel importante en la pérdida de células nerviosas durante el envejecimiento natural, así como en las enfermedades neurodegenerativas”, afirma Rumpel. Futuras investigaciones podrían centrarse en apoyar esta reorganización neuronal.

Fuente: Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia. Cómo el cerebro mantiene en gran medida su función cuando se pierden neuronas: esto es lo que han descifrado investigadores del Centro Médico Universitario de Maguncia, el Instituto de Estudios Avanzados de Frankfurt (FIAS) y la Universidad Hebrea (Jerusalén).