La neuroplasticidad, o plasticidad neuronal, es la capacidad inherente del sistema nervioso central (SNC) para adaptarse y reorganizarse en respuesta a estímulos internos o externos. Es fundamental diferenciar entre plasticidad neuronal y regeneración neuronal, ya que la regeneración se refiere a la capacidad del SNC para reemplazar las células enfermas o lesionadas por nuevas células saludables.
Aunque se sabe que, a diferencia de otros tejidos en el cuerpo, el sistema nervioso tiene una capacidad limitada para regenerar células perdidas o dañadas, lo que con frecuencia conduce a una pérdida de función severa o permanente, el SNC tiene la capacidad de adaptarse, cambiar y formar nuevas conexiones (sinapsis) con las células circundantes. Este proceso permite mejorar la función del sistema nervioso y compensar la pérdida de neuronas afectadas, y es lo que se conoce como neuroplasticidad.
Mecanismos de la neuroplasticidad después de una lesión en el SNC
Tras un trauma o lesión en el sistema nervioso central (SNC), la neuroplasticidad se logra mediante dos mecanismos clave:
Neurogénesis y plasticidad sináptica
La plasticidad sináptica se refiere a la capacidad del sistema nervioso central (SNC) para modificar de manera duradera la fuerza de las conexiones neuronales, en función de la experiencia. Por ejemplo, tras una lesión medular, la realización constante de ejercicios estimula la reorganización de la médula, permitiendo la creación de nuevas vías neuronales permanentes, lo que contribuye a mejorar la función general.
Reorganización funcional
La reorganización funcional es la capacidad de una región del SNC para asumir funciones que originalmente no le correspondían. En pacientes con lesión medular (SCI, por sus siglas en inglés), las vías espinales residuales pueden compensar la pérdida de otras, favoreciendo la comunicación por debajo del nivel de la lesión y mejorando la funcionalidad en áreas afectadas.
Cómo mejorar la neuroplasticidad después de una lesión
El sistema nervioso responde y reacciona a diversas formas de estímulos internos y externos, como péptidos, neurotransmisores, citoquinas y proteínas quimiotácticas. Algunos estímulos externos y tratamientos pueden potenciar aún más la neuroplasticidad después de un trauma severo en la médula espinal o en el cerebro.
Neurorehabilitación
La neurorehabilitación es crucial para conservar la fuerza muscular, la integridad y la funcionalidad, a la vez que estimula al sistema nervioso central (SNC) a reorganizarse y formar nuevas fibras y conexiones sinápticas. La rehabilitación constante, enfocada en tareas específicas y en los músculos, ha demostrado ser eficaz en la recuperación de funciones musculares que, de otro modo, serían irrecuperables. Este avance se debe a la neuroplasticidad, activada por la rehabilitación como un estímulo externo.
Estimulación eléctrica, electromagnética y otros estímulos externos
Diferentes formas de estimulación eléctrica y electromagnética actúan como poderosos estímulos externos para activar cambios neuroplásticos. Estos estímulos interactúan directamente con los tejidos del sistema nervioso central (SNC) para promover la adaptación y el cambio.
Estimulación Eléctrica Epidural (EES)
La estimulación eléctrica epidural (EES) es una herramienta poderosa para potenciar la neuroplasticidad. Este tratamiento suministra corrientes eléctricas directas a la médula espinal, alterando significativamente su función con el tiempo. Los pacientes que utilizan EES durante períodos prolongados suelen mostrar mejoras medibles en la función de la médula espinal y en la neuroplasticidad.
Tratamiento con células madre
El tratamiento con células madre es una forma avanzada de medicina regenerativa que desempeña un papel esencial en la inducción de la neuroplasticidad.
- Doble función de las células madre: las células madre no solo pueden regenerar el tejido nervioso dañado, sino también modificar la función de los tejidos existentes, mejorando su capacidad de adaptación y recuperación.
- Estimulación interna: poseen potentes propiedades inmunomoduladoras que transforman el microambiente después de una lesión, favoreciendo la neuroplasticidad y optimizando el proceso de reparación.
- Momento óptimo: su potencial regenerativo es más eficaz durante las primeras etapas de la lesión, antes de la formación de tejido cicatricial (astrogliosis). Por lo tanto, iniciar el tratamiento de manera temprana maximiza los beneficios y acelera la recuperación.
Aplicaciones en la vida real: ejercicios de neuroplasticidad para la recuperación de lesiones medulares
1. Paciente: Thoriq
Nivel de lesión: T12 completo
Tratamiento recibido: LamiSpine (2019)
Los ejercicios de neuroplasticidad de Thoriq están diseñados para reconstruir la fuerza y la movilidad en la parte inferior de su cuerpo. Antes del tratamiento, no tenía movimiento debajo de la cintura. A través de una terapia personalizada, ahora está trabajando en mejorar el control y la coordinación en su parte inferior del cuerpo.
2. Paciente: Landon
Nivel de lesión: T3 completo
Tratamiento Recibido: tratamiento con células madre (noviembre 2024)
El entrenamiento personalizado de neuroplasticidad de Landon se enfoca en su tobillo derecho, que no tenía movimiento antes del tratamiento. Estos ejercicios se centran en el control articular y en mejorar la movilidad, mostrando avances medibles en la funcionalidad de su extremidad inferior.
3. Paciente: Karen
Nivel de lesión: C4-C5 completo
Tratamiento recibido: estimulación epidural (agosto 2022)
Los ejercicios de neuroplasticidad de Karen están diseñados para fortalecer sus manos y dedos. Antes del tratamiento, no podía moverlos. Después de una rehabilitación continua y terapia, ahora realiza estos ejercicios de forma independiente, incluso sin el estimulador, lo que destaca su impresionante progreso.
4. Paciente: Nikita
Nivel de lesión: C4 completo
Tratamiento recibido: estimulación epidural (julio 2022)
Los ejercicios de neuroplasticidad de Nikita se enfocan en la movilidad de los brazos y el fortalecimiento muscular. Anteriormente incapaz de mover los brazos, ahora puede realizar estos ejercicios de forma independiente después de una terapia continua y rehabilitación adaptativa.
5. Paciente: Robert
Nivel de lesión: C7-T1 incompleto
Tratamiento recibido: estimulación epidural (febrero 2024)
Los ejercicios personalizados de neuroplasticidad de Robert lo ayudan a recuperar la capacidad de empujar sus piernas. Antes del tratamiento, no podía realizar este movimiento. Ahora, después de la rehabilitación, logra con éxito estos ejercicios sin el estimulador, mostrando una mejora significativa en el control motor y la fuerza.
Reflexiones finales sobre el potencial de la neuroplasticidad
La neuroplasticidad representa una puerta abierta a la esperanza para la recuperación tras una lesión en el sistema nervioso central (SNC), al aprovechar la asombrosa capacidad del cerebro y la médula espinal para adaptarse y reorganizarse. Desde terapias de neurorehabilitación centradas en tareas específicas hasta los tratamientos de vanguardia con células madre, la medicina moderna ofrece enfoques innovadores para maximizar este fenómeno, lo que no solo mejora la calidad de vida de los pacientes, sino que también les otorga una mayor independencia y funcionalidad.
Referencias:
- Mateos-Aparicio P, Rodríguez-Moreno A. The Impact of Studying Brain Plasticity. Front Cell Neurosci. 2019;13:66.
- Berlucchi G, Buchtel HA. Neuronal plasticity: historical roots and evolution of meaning. Exp Brain Res. 2009 Jan;192(3):307-19.
- Josselyn SA, Köhler S, Frankland PW. Heroes of the Engram. J Neurosci. 2017 May 03;37(18):4647-4657.
- Sophie Su Y, Veeravagu A, Grant G. Neuroplasticity after Traumatic Brain Injury. In: Laskowitz D, Grant G, editors. Translational Research in Traumatic Brain Injury. CRC Press/Taylor and Francis Group; Boca Raton (FL): 2016.
- Hara Y. Brain plasticity and rehabilitation in stroke patients. J Nippon Med Sch. 2015;82(1):4-13.
- Bliss TV, Lomo T. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. J Physiol. 1973 Jul;232(2):331-56.
- Miyamoto E. Molecular mechanism of neuronal plasticity: induction and maintenance of long-term potentiation in the hippocampus. J Pharmacol Sci. 2006;100(5):433-42.
- Barhabe-Heider F, Frise J. Stem Cells for Spinal Cord Repair. Cell Stem Cell, 2008.3(1),16-24
- Sekhon, LH, Fehlings MG. Epidemiology, demographics, and pathophysiology of acute spinal cord injury. Spine 2001,26, S2–S12.
- Sobani ZA, Quadri SA, Enam SA. Stem cells for spinal cord regeneration: Current status.Surg Neurol Int. 2010 Dec 25.1:93.
- Garbossa D, Fontanella M, Fronda C, et al. New strategies for repairing the injured spinal cord: the role of stem cells. Neurol Res 2006.28, 500–504
- Coutts M, Keirstead HS. Stem cells for the treatment of spinal cord injury. Experimental Neurology.2008.209, 368–377
