plasticidad2

REV NEUROL 2004; 38 (Supl 1): S58-S68S58

INTRODUCCIÓN: ENTENDIENDO LA ATENCIÓNPRECOZ EN NIÑOS CON NECESIDADES ESPECIALES

La atención temprana es un término general que describe losprogramas de intervención terapéutica y educativa, a distintosniveles, dirigidos a niños de 0 a 6 años con problemas en su des-arrollo, sus familias y entorno, destinados a prevenir o minimi-zar las posibles alteraciones o deficiencias ya existentes [1].

Surge en sus orígenes de la evidencia de que, a través de lageneración de un ambiente rico en estímulos de diverso tipo,podemos intervenir positivamente en la adquisición de funcio-nes o capacidades que se han visto mermadas por problemasacaecidos a lo largo del desarrollo o en problemas surgidos a lolargo de la maduración de las mismas. Desde la neurología, elDr. Katona (Instituto Pediátrico de Budapest) fundamenta loque denomina ‘neurohabilitación’ o ‘rehabilitación temprana’en la plasticidad del cerebro en los primeros meses de vida, enbase a la activación y aprovechamiento funcional de todas lasestructuras del sistema nervioso central (SNC), que conservensu funcionalidad normal e incluso de aquellas que presentanfunciones incompletas en relación con el daño cerebral [2].

Los estímulos a utilizar (input) son diversos, y en la genera-ción de las respuestas (output) se consigue establecer o reforzarcircuitos neuronales que facilitan la adquisición de funcionescerebrales dificultadas por diversas lesiones o problemas. Laslesiones tempranas de las estructuras nerviosas o la privación dela estimulación sensorial procedente del ambiente pueden afec-

tar la maduración neuropsicológica, por lo que aprovechar laplasticidad neuronal en estadios precoces es decisivo para opti-mizar el desarrollo posterior. Así, la eficacia de los programasde atención temprana se basa, por una parte, en la precocidad dela intervención, y por otra, en la consecución de un diagnósticoprecoz de los problemas o patologías que van a derivar en pato-logía de neurodesarrollo posterior, y cuya presencia define laspoblaciones de riesgo subsidiarias de aplicación de programasde atención temprana [3]. El diagnóstico precoz permite iniciarun trabajo de forma temprana y por tanto más eficaz, puesto quela capacidad de asimilar e integrar nuevas experiencias es mu-cho mayor en etapas precoces del desarrollo, gracias a la posibi-lidad de aumentar las interconexiones neuronales, en respuestaa ambientes enriquecidos con estímulos debidamente progra-mados. Por ello, la aplicación de los programas de trabajo conel niño de riesgo no es arbitraria, sino que cumple dos condicio-nes: es sistemática, en cuanto a la adecuación del programa a suedad de desarrollo y a las expectativas reales que determinemospara cada niño en particular, y es secuencial, puesto que cadaetapa superada es punto de apoyo necesario para iniciar la si-guiente [4].

Los mecanismos por los cuales la intervención tempranaejerce su efecto, y las orientaciones teóricas que sustentan suaplicación práctica, han venido clarificándose a través de lasneurociencias y son recogidas por lo que se denomina ‘neurolo-gía evolutiva’. Su comprensión pasa por conocer la anatomíafuncional del cerebro, su organización, la relación entre lasdiversas áreas y niveles, y la naturaleza intrínseca de las res-puestas generadas y cómo éstas, siguiendo un programa de tra-bajo y estimulación secuencial, son capaces de establecer cam-bios estables en la organización cerebral que permiten la adqui-sición de funciones no desarrolladas o la maduración de lasmismas. En los últimos años, las líneas experimentales de las

FUNCTIONAL NEURONAL PLASTICITY

Summary. Introduction. Thanks to the contributions made by neuroscientific research and the clinical evidence regarding thefunctional recovery of the central nervous system in the different motor, cognitive, linguistic and sensory spheres, we now knowmore about how the brain is built and its modifications. This recovery is possible due to the plasticity of the brain, its capacityto reorganise itself and to modify functions in order to adapt to both external and internal changes. This capacity is inherent tobrain cells and allows cortical circuits to be repaired, integrates other cortical areas to carry out modified functions andresponds to different disorders. It depends on genetic, neuronal and neurochemical factors and its limits can be manipulatedthrough clinical and pharmacological intervention. Development. The brain’s capacity to adapt itself to changes is crucial inthe development of the nervous system and has important repercussions on learning. The neuroanatomical, neurochemical andfunctional changes that take place during the reorganisation made possible by plasticity will facilitate the recovery-acquisitionof the functions involved (adaptive plasticity) and may hinder the development of others (maladaptive plasticity). Thisvariability of the possible responses is related to the chronology of the lesion, the site that is affected, the state of the substratathat can take on the function and the type of function that is altered. The mechanisms responsible for facilitating this plasticityare different at any given time (fast and late plasticity), depending on the function that is altered, with expansion of thesomatotopic representations in the motor cortex adjacent to the damage, interhemispherical transfer of language or crossedplasticity in the auditory or visual function. The neuropsychological pathology can appear linked to the lesion or secondary toa maladaptive plasticity. Conclusions. Advancing in our knowledge of the intrinsic mechanisms of brain plasticity and synapticregulation will lead us to understand the recovery of damaged or lost functions in the brains of children with special needs, andthus allow us to implement favourable clinical and pharmacological interventions. [REV NEUROL 2004; 38 (Supl 1): S58-68]Key words. Brain plasticity. Crossed plasticity. Early attention. Fast plasticity. Functional recovery. Late plasticity. Maladaptiveplasticity. Neuropsychological pathology.

Recibido: 28.01.04. Aceptado: 13.02.04.

Instituto Valenciano de Neurología Pediátrica (INVANEP). Valencia, España.

Correspondencia: Dra. Sara Hernández Muela. Instituto Valenciano de Neu-rología Pediátrica (INVANEP). Artes Gráficas, 23. E-46010 Valencia. E- mail:[email protected]

2004, REVISTA DE NEUROLOGÍA

Plasticidad neuronal funcional

S. Hernández-Muela, F. Mulas, L. Mattos

NEURODESARROLLO Y TRASTORNOS DEL APRENDIZAJE

aumenta progresivamente a medida que el nivel llega a ser máscefálico. Desde la periferia pueden provocarse, con determina-dos estímulos, respuestas en niveles superiores que fuercen laorganización o la adquisición de determinadas funciones.

La lateralidad cerebral se expresa en tres aspectos: simetríaanatómica, diferencias funcionales unilaterales (como la locali-zación del lenguaje, el habla y el procesamiento analítico en elhemisferio izquierdo, y las habilidades temporoespaciales, mu-sicales y el repertorio emocional y humorístico, en el derecho) ycontrol sensoriomotor contralateral. Comprender la funcionali-dad del cerebro en estos tres aspectos es básico para entenderlos procesos que tienen lugar en la reorganización del cerebrotras una lesión.

La especialización estructural y funcional es una característi-ca destacada de la organización cortical. Los sistemas sensitivosy motores poseen células especializadas y distinguibles desde unpunto de vista funcional, y ello permite una mayor velocidad deprocesamiento de información y adecuación de respuestas.

Las vías neuronales y sus proyecciones se someten a unaorganización topográfica, de forma que cada área visual se pro-yecta de manera diferente sobre la corteza visual occipital a tra-vés del tálamo. Las fibras que conducen la información visualprocedente de la retina retienen esta distinta información con-forme progresan hacia el tronco cerebral, el tálamo y la cortezavisual, existiendo una continuidad en la representación sobre lacorteza visual de áreas adyacentes del campo visual que seorganizan en zonas con sensibilidad a una misma orientación yen forma de molinillo. La misma relación existe entre un áreadefinida de la corteza auditiva organizada en franjas de isofre-cuencia y las células específicas de frecuencia de la cóclea. Delmismo modo, para la información somatosensorial se distribu-yen mapas topográficos o somatotópicos de las diferentes fun-ciones en el área motora primaria.

Por último, el principio de organización que fundamenta laaplicación de programas de intervención terapéutica para larecuperación funcional es la plasticidad cerebral. Es la capaci-dad de reorganizar y modificar funciones, adaptándose a loscambios externos e internos. La plasticidad inherente a las célu-las cerebrales permite la reparación de circuitos corticales, inte-gra otras áreas corticales para realizar funciones modificadas yresponde a diversas afecciones. La capacidad del cerebro deadaptarse a los cambios tiene, además, importantes implicacio-nes en el aprendizaje [5].

Las distintas manifestaciones observadas en los niños afec-tados por lesiones o patologías del SNC dependen de la organi-zación anatómica y funcional del cerebro. Interesa analizar ellocus hemisférico que permite reconocer la distribución de lasfunciones en diferentes áreas corticales y especialización de loshemisferios; el lóbulo afectado, que permite situar la lesiónsegún las manifestaciones clínicas observadas, gracias a la orga-nización funcional de los diferentes lóbulos; la citoarquitecturadel área involucrada, que nos lleva a suponer la afectación deáreas sensoriales (capa granulosa), motoras (área motora prima-ria) o asociativas; los circuitos cortos y largos a los que pertene-ce en cada lóbulo y que modulan la sintomatología presente encada caso, y por último, la edad de aparición del trastorno.

Ramón y Cajal, a principios del siglo XX, determinó que eldaño estructural en el cerebro adulto era irreparable y derivaríanecesariamente en déficit o secuelas neurológicas, quedandoúnicamente posibilidad de recuperación en el cerebro del niño.A pesar de que clásicamente se concebía un cerebro estático e

Tabla I. Principios de organización funcional del sistema nervioso central.

Interconectividad

Intrahemisférica: fibras arqueadas, fascículo longitudinal superior e inferior, fibras en U

Interhemisférica: cuerpo calloso, trígono, comisura blanca anterior

Centralización

Jerarquía neuroaxial

Lateralidad cerebral

Especialización estructural y funcional

Organización topográfica

Plasticidad cerebral

REV NEUROL 2004; 38 (Supl 1): S58-S68 S59

neurociencias, tanto en animales como en humanos, se han en-caminado a desvelar los mecanismos por los cuales el cerebrose va construyendo en un continuo en el tiempo, acomodándosea las diferentes etapas de desarrollo, permitiendo el aprendizajey la recuperación funcional tras lesiones de distinta naturaleza.El análisis de todos estos mecanismos de neuroplasticidad yrestauración funcional como base neurobiológica que apoya yjustifica la intervención temprana, constituye el objetivo delpresente tema. Se ha demostrado ampliamente la eficacia de laintervención temprana en niños con necesidades especiales endiversos ámbitos: motor, lingüístico, cognitivo, sensorial… [3].En general, y básicamente, los mecanismos responsables de losfenómenos plásticos para las diferentes funciones y en las dis-tintas áreas del córtex motor, somestésico y las redes relaciona-das con la cognición y el lenguaje, son los mismos. Sin embar-go, existen investigaciones al respecto que inducen a pensar queel fenómeno de plasticidad neuronal y reorganización funcionales mucho más complejo y muestra particularidades según elárea y función interesada.

ORGANIZACIÓN ANATÓMICA Y FUNCIONAL DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

A pesar de que el cerebro humano muestra una complejidadanatómica considerable, los principios que rigen su funciona-miento son muy simples (Tabla I).

Todas las regiones sensoriales y motoras primarias del cere-bro relacionadas desde un punto de vista funcional, se encuentranconectadas por fibras de asociación y comisurales. Las áreas deasociación cortical están directamente conectadas entre sí, mien-tras que las áreas corticales primarias se hallan conectadas entresí indirectamente a través de las áreas de asociación. Las áreashomólogas de ambos hemisferios se conectan a través de fibrasinterhemisféricas. Esta interconectividad cerebral permite unainteracción constante dentro de cada hemisferio y entre amboshemisferios, y adecuar las respuestas de forma global y dinámica.

La capacidad para analizar y sintetizar múltiples fuentes deinformación y generar respuestas diferentes ilustra la organiza-ción centralizada y la función del cerebro.

Existe una jerarquía en la organización neuroaxial de formaque los segmentos inferiores llevan a cabo funciones específicassometidas al control y modulación de estamentos superiores, demodo que la complejidad del procesamiento de la información

S. HERNÁNDEZ-MUELA, ET AL


invariable, hoy sabemos que no es así y que la plasticidad cere-bral ni siquiera se limita a la infancia o a edades tempranas,como en principió se atribuyó, sino que permanece incluso en laedad adulta, aunque de forma más limitada que en el niño, deforma que algunos pacientes, en la práctica clínica, sorprendencon recuperaciones funcionales espectaculares casi ad inte-grum. Las diferentes regiones cerebrales están genéticamentedeterminadas para dedicarse a funciones específicas, pero enconcreto, en la corteza cerebral, esto es modulable a través de laexperiencia y el aprendizaje diarios y puede modificarse en losniños. Dado que la plasticidad es mayor en los primeros años devida y disminuye gradualmente con la edad, el aprendizaje y larecuperación se verán potenciados si se proporcionan experien-cias o estímulos precoces al individuo, lo cual nos introduce enel concepto de período crítico para la plasticidad cerebral, quese analizará más adelante. Se considera edad temprana los pri-meros cuatro años de vida, de forma que se acotan los límites deeficacia de intervención de los programas de atención temprana,aunque hoy sabemos que no son límites absolutos porque yahemos comentado que son reconocibles también en menor me-dida en el cerebro adulto. Sin embargo, especialmente en losniños, las estructuras nerviosas en los primeros años de vida seencuentran en un proceso madurativo en el que continuamentese establecen nuevas conexiones sinápticas y tiene lugar la mie-linización creciente de sus estructuras, de modo que en respues-ta a los estímulos procedentes de la experiencia, y medianteprocesos bioquímicos internos, va conformándose el cerebrodel niño. Durante este tiempo, y por dicho periodo crítico, loscircuitos de la corteza cerebral poseen gran capacidad de plasti-cidad y la ausencia de un adecuado aporte de estímulos y expe-riencias tiene importantes consecuencias funcionales futuras.Ejemplos prácticos de este período ventana para la plasticidadcerebral nos lo dan la ambliopía, el aprendizaje de una segundalengua y la adquisición más rápida de Braille en los niños cie-gos congénitos o afectados por su ceguera en etapas tempranas.

Retomando la edad de aparición del trastorno o de la lesión,sabemos que los niños más pequeños tienen mayores posibili-dades de suplir funciones por plasticidad neuronal que los niñosmás mayores. Esto es particularmente cierto para el lenguaje ylos procesos sensoriales elementales. La capacidad de la plasti-cidad neuronal dependerá de la maduración previa de la zonafuncional dañada y del estado de los sustratos alternativos quevan a asumir dicha función. Dado que los trastornos funcionalesvan a depender del estadio que se haya alcanzado en el momen-to en que se produzca la lesión, la cronología de la lesión es fun-damental a la hora de analizar las secuelas motoras, neurolin-güísticas, conductuales y neuropsicológicas en general.

Los cambios neuroanatómicos, neuroquímicos y funciona-les que acontecen durante la reorganización por plasticidad, enalgunos casos facilitarán la recuperación-adquisición de funcio-nes afectadas (plasticidad fisiológica o adaptativa) y en otrasocasiones como consecuencia de esta reorganización, en pro dealgunas funciones, se dificultará el desarrollo de otras (plastici-dad patológica o maladaptativa). La capacidad plástica del cere-bro es mayor en ambos sentidos en edades precoces. Dichasituación resulta favorable por tanto en estas edades, pero con laposibilidad de que se generen circuitos anómalos con implica-ciones clínicas futuras.

Los procesos mediante los cuales el cerebro del niño e in-cluso el cerebro adulto es capaz de repararse y reorganizarsehan sido motivo de investigación en los últimos años y a pesar

de que queda mucho por comprender, vamos aproximándonoscada vez más a los mecanismos intrínsecos que rigen el funcio-namiento cerebral. A través del conocimiento de los mecanis-mos que median la plasticidad neuronal y los que la limitandependiendo de la edad, podremos intervenir facilitando la plas-ticidad cortical con fines terapéuticos [6].

Analizar desde esta perspectiva, con posibilidades reparado-ras y adaptativas, la patología compleja del neurodesarrollo,intentando localizar en qué momento tiene lugar un determinan-te o desencadenante de estas enfermedades, no es tan sencillocomo reconocer el inicio de una epilepsia, el momento de uninfarto isquémico, una hipoxia perinatal o un traumatismo cra-neoencefálico. En el desarrollo, un número de cambios ocurrenal mismo tiempo y es imposible predecir la función de una solaestructura en un determinado comportamiento. La maduracióncerebral es un proceso caracterizado por innumerables y progre-sivas transformaciones que van desde la concepción y gesta-ción, hasta completarse posteriormente. Si el cerebro del niñonormal se expresa en cada edad en relación con el grado demaduración alcanzado, con unos patrones de conducta dados,ante cualquier trastorno funcional o estructural va a expresarsede forma diferente. Esta consideración se extiende a toda lapatología del neurodesarrollo [7].

En el neurodesarrollo se asiste a dos fases, cuyo potencialinicial esta condicionado por factores genéticos. En una prime-ra fase, el comportamiento expresado no depende de la expe-riencia externa. Sin embargo posteriormente se inician situacio-nes específicas dependientes de la edad, en las cuales los estí-mulos aferentes juegan un papel primordial. Desde este puntode vista, los niños con daño neurológico prenatal o perinatal, losniños afectados por parálisis cerebral infantil (PCI) o los niñoscon trastornos del desarrollo en general van a expresar conduc-tas estereotipadas, producto de un limitado repertorio de trabajodependiente de neuronas subcorticales, muy primarias. Estosniños también tendrán problemas de procesamiento de la infor-mación sensorial, que llevan a problemas para seleccionar laactividad neuronal eficiente. La intervención precoz en estosniños podría aumentar la capacidad de trabajo de las neuronasprimarias subcorticales, y conforme la edad aumenta, ante laslimitaciones de la plasticidad cerebral para recuperar la funcióno habilidad, la intervención va más dirigida a adquirir capacida-des compensatorias [8].

MECANISMOS DE PLASTICIDAD NEURONAL

La plasticidad de las estructuradas nerviosas es un hecho evi-dente y es la base teórica que respalda la intervención precozcon programas de atención temprana. Es evidente que muchosniños afectados por patologías neurológicas logran un desarro-llo aceptable a pesar de la existencia de factores de riesgo y malpronóstico asociados a su patología. En muchas ocasiones, eldaño estructural apreciable en la neuroimagen o los resultadosde los tests predictivos iniciales no necesariamente se relacio-nan con el resultado y pronóstico final. Existe evidencia acercade la influencia que sobre la plasticidad cerebral tiene la estimu-lación, pero no se conoce exactamente qué ocurre en el cerebrohumano. Están implicados en la plasticidad cerebral tanto facto-res externos (la calidad de la rehabilitación y trabajo oferta-dos…), como factores propios de la ecología del niño (percep-ción de su enfermedad y ambiente familiar que lo rodea, facto-res demográficos, etc.) [9] .



Vamos a intentar analizar, a la luz de las últimas investiga-ciones, cuatro puntos clave a la hora de entender cómo el cere-bro se adapta y se reorganiza para permitir funcionalidad. Ha-blaremos de los mecanismos neuronales implicados en la plasti-cidad cerebral, el papel de los principales sistemas de neuro-transmisión como mediadores de plasticidad, los factores que sehan implicado en el mantenimiento y cese de la plasticidad neu-ronal (Tabla I), delimitando el período crítico, y por último, delas técnicas a través de las cuales tenemos noción de todos estosacontecimientos.

Mecanismos neuronales

El tejido nervioso puede responder a la lesión de forma agudapor mecanismos mediados por la reabsorción del edema perile-sional y del tejido necrótico, la mejoría de la irrigación local por

apertura de circulación colateral y el probable desenmascara-miento de sinapsis latentes que redunda en una mayor eficaciasináptica. Sin embargo, la plasticidad a largo plazo, aquella queimplica cambios estructurales estables, depende de diversosmecanismos como: la creación de nuevas sinapsis por creci-miento y expresión de dendritas, encaminadas a ayudar a recu-perar la función; la reorganización funcional en la propia zonadañada, cambiando la naturaleza de su función preprogramadapara facilitar un funcionamiento adecuado; y la participación dezonas vecinas o contralaterales para suplir la función por reor-ganización funcional del córtex, quizá mediante la desinhibi-ción de vías y circuitos redundantes.

La base fisiopatogénica de esta recuperación hay que bus-carla en la capacidad de la glía dañada para generar señales quefaciliten o inhiban el crecimiento axonal, el brote de colateraleso sprouting, demostrado en el sistema nervioso periférico ytambién en la sustancia gris central, aunque limitado a distan-cias cortas (250 µm), y en los procesos de proliferación de célu-las madre nerviosas remanentes en la zona subgranular delhipocampo y las zonas ventricular y periventricular de los ven-trículos laterales, adyacentes al núcleo estriado. Estas célulasson capaces de responder al daño con capacidades migratorias yreparadoras [10].

A su vez, el sistema de fibras de proyección generalizada,que se ramifica enormemente y se distribuye por diversas regio-nes del cerebro, se relaciona con el mantenimiento de las sinap-sis durante el neurodesarollo y también en el cerebro adulto. Seha demostrado la implicación de la vía serotoninérgica, y con-cretamente del receptor 5-HT2A, que se expresa en todas lasneuronas del córtex, en relación con la formación de nuevassinapsis y su mantenimiento. Estudios experimentales demues-tran que, tras disminuir los niveles de serotonina y acetilcolina,el número de sinapsis cayó drásticamente en el hipocampo.Modelos fisiopatogénicos humanos de esta teoría los encontra-mos en el cerebro del niño fenilcetonúrico, con síndrome deDown y autista, donde se supone que existe una reducción en elnúmero de sinapsis. Sin pretender simplificar, en estas patolo-gías, a las bases genéticas preexistentes se añaden factores am-bientales como la nutrición y el estrés.

Principales sistemas de neurotransmisión en la plasticidad neuronal

– Sistema N-metil-D-apartato (NMDA) receptor para gluta-mato: está implicado en los mecanismos de facilitación in-tracortical y su inhibición es capaz de bloquear la capacidadplástica del córtex.

– Sistema gabérgico (GABA): la inhibición ejercida por el sis-tema GABA es vencida por los cambios neuroquímicos quesiguen a la lesión en los que está implicado el glutamato,para dar paso a los cambios plásticos necesarios para larecuperación en la plasticidad rápida. A largo plazo, la dis-minución del tono inhibidor mediado por GABA precede aldesenmascaramiento de sinapsis silentes y la consolidaciónde vías alternativas vecinas o contralaterales, para preservaro suplir la función dañada. Se tiene evidencia de que tanto laprivación sensorial como la estimulación ejercen cambiosen diferentes sentidos sobre la actividad gabérgica.

– Sistema colinérgico (Ach): en relación con el sistema gluta-minérgico, desempeña un papel en la morfogénesis cortical.

– Sistema serotoninérgico: implicado en la formación y man-tenimiento de nuevas sinapsis (5HT2A).

Tabla II. Resumen de los principales mecanismos descritos como impli-cados en el inicio y modulación de los procesos de neuroplasticidad.

Señales procedentes de la glía dañada

Excitotoxicidad mediada por glutamato

Disminución del tono inhibidor gabérgico

Proliferación de células madre remanentes en el hipocampo y la zona periventricular

Sistema de fibras de proyección generalizada

Sistemas de neurotransmisión moduladores de plasticidad

NMDA estimulado por glutamato

GABA

Sistema colinérgico

Sistema serotoninérgico

Figura 1. Ejemplo de funcionamiento de sinapsis glutaminérgica. La acti-vación del receptor NMDA por la acción de dos moléculas de glutamatoprovoca la entrada de calcio al interior de la neurona postsináptica y lasalida de magnesio, responsable de la facilitación de la expresión de pro-teínas en la neurona postsináptica, necesaria para promover cambiosestructurales (expresión de receptores, desenmascaramiento o estable-cimiento de nuevas sinapsis, sprouting...). Esta acción es potenciada ymodulada por la acción de las neurotrofinas. Así, la activación de sinapsisde forma mantenida y coherente es la base de la LTP y el mecanismo porel que se promueven y favorecen cambios estructurales a través delmantenimiento de sinapsis preferentes, frente a la menor estimulaciónde otras sinapsis, base de la LDP.

Existe evidencia clínica y experimentalacerca de la facilitación farmacológicade algunos de estos mecanismos, que ac-tuarían modulando el nivel de excitabili-dad de la corteza cerebral. En este senti-do, los estimulantes inducen cambios neu-roplásticos en la corteza, relacionadoscon el aumento de noradrenalina tisular,y la utilización de inhibidores del tonogabérgico facilitan los mecanismos deplasticidad neuronal [11].

Período crítico

Los últimos estudios experimentaleshan intentado correlacionar la actividadde estos sistemas con el período crítico deplasticidad neuronal y la facilitación decambios estructurales en la corteza. Mo-rales et al analizan estos aspectos en lacorteza visual y los extrapolan ante lasevidencias clínicas al resto de la cortezacerebral. Estos estudios se basan en mo-delos animales, pero pueden servirnospara establecer hipótesis de recupera-ción funcional en humanos [7]. Se hadestacado el papel de las neurotrofinas:factor de crecimiento nervioso (NGF),neurotrofina 3 (NT3) y factor neurotró-fico derivado del cerebro (BDNF), co-mo promotoras de la viabilidad y madu-ración de las neuronas, pero tambiéncomo implicadas en la formación denuevas dendritas y sinapsis y en el des-enmascaramiento de sinapsis silentes oregulación de la eficacia sináptica. ElBNDF actúa como factor limitante du-rante el período crítico, pues las aferen-cias preferentes promueven su libera-ción en la corteza de forma dependientede actividad, con lo cual sus niveles serían bajos para estímu-los que llegan con posterioridad, constituyendo la base de lanaturaleza competitiva de la plasticidad. Por ello, la disponibi-lidad de BNDF es baja durante el período crítico, intervinien-do en la selección de sinapsis preferentes, y aumenta una veztranscurrido el mismo, dejando de ser factor limitante. A pesarde estos conocimientos, el papel de las neurotrofinas en laplasticidad y el neurodesarrollo sigue suscitando líneas de in-vestigación.

Las investigaciones atribuyen una importancia relevante ala actividad del receptor NMDA en la regulación y limitaciónde la plasticidad neuronal dependiente de uso o entrenamien-to, a través de la modificación de las sinapsis excitatorias glu-taminérgicas. La consolidación y el debilitamiento sinápticoque dan paso a la plasticidad se explican con el modelo delong term potentiation (LTP) y long-term depression (LTD).La inducción de estas formas de plasticidad depende de laentrada de calcio intracelular mediada por la actividad delglutámico sobre el receptor NMDA, responsable de la facilita-ción de la expresión de proteínas sinápticas. Así, detectandotransmisiones coherentes y mantenidas (detección de coinci-dencias sinápticas), se promueven y favorecen cambios estructu-



rales por el mantenimiento de sinapsis preferentes [12] (Fig. 1).El mecanismo dependiente de NMDA une la experiencia sen-sorial con la plasticidad neuronal durante el período crítico yes extensible a otras modalidades como el aprendizaje, la me-moria y el desarrollo en general.

El término del período crítico en este modelo podría depen-der del apagamiento de LTP y LTD, además de la maduración dela inhibición gabérgica que coincide con este momento. En estesentido, la experiencia clínica avala estas hipótesis porque lamanipulación que acelera o retrasa la inhibición gabérgica afec-ta de forma paralela al período crítico, alterando la inducción deLTP y LTD. Se tiene evidencia de que en el adulto, mediante lainhibición de la regulación gabérgica, se facilitan los cambiosneuroplásticos, por lo que la posibilidad de recuperación existetambién pasado el período crítico, pero se encuentra restringidapor los mecanismos de inhibición cortical (Fig. 2).

Otros factores han de tenerse en cuenta, como las aferenciascolinérgicas, adrenérgicas y serotoninérgicas, que modularíanla reorganización de la corteza y además, han dado pie a lashipótesis sobre la influencia del estado conductual cuyo tonoregula dichas sustancias, sobre la regulación o la inducción deLTP y LDP, y con ello, la reorganización y plasticidad cortical.

Figura 2. Esquema representativo de las relaciones interneuronales en la sinapsis y su modulacióncomo base de neuroplasticidad. Mediante la selección de sinapsis preferentes por actividad neuro-nal (LTP), mediada por la acción glutaminérgica sobre el receptor NMDA, se facilitan cambiosestructurales, mediados por la síntesis proteica. La disminución de la transmisión por otras vías(LDP) modula vías de transmisión alternativas y disminuye el tono gabérgico (neurona gabérgicasombreada) de inhibición retrógrada y, consecuentemente, esto facilita los cambios secundarios alfortalecimiento de la vía preferente.



Por último, experimentalmente, en ratas se han descrito ge-nes implicados en la plasticidad estructural y el período crítico,entre los que se encuentran genes del complejo mayor de histo-compatibilidad y el CPG 15 (candidate plasticity gene 15), cuyaexpresión coincide con el período crítico. Otros factores extra-neuronales se han relacionado con el establecimiento del perío-do crítico, como la maduración de la matriz extracelular com-puesta por proteoglicanos, que dificulta el crecimiento de nuevasdendritas. En este sentido, el bloqueo de la función de los proteo-glicanos condroitín-sulfato, muy abundantes en la matriz extra-celular, ampliaría el período crítico en animales adultos.

Métodos de evidencia

La aplicación de diversas técnicas neurofisiológicas ha permiti-do describir estas características reorganizativas que tienen lu-gar tanto en animales como en humanos. Entre ellas están lamagnetoencefalografía (MEG) –de gran resolución temporoes-pacial al combinarla con neuroimagen por resonancia magnéti-ca (RM), sobretodo en la patología de la cognición–, la resonan-cia magnética funcional (RMf), la tomografía por emisión depositrones (PET) y de fotón único (SPECT) y, por último, laestimulación magnética transcraneal (TMS) [13].

Mediante estas técnicas se ha podido ir construyendo mapasde activación cortical durante la realización de diversas funcio-nes motoras, cognitivas, de integración sensorial etc., que sevalidan por contraste entre las diferentes técnicas. Ello permiteexplorar su funcionamiento en individuos normales y las varia-ciones que tienen lugar como consecuencia de los mecanismosde plasticidad y adaptación ante diferentes patologías, obser-vando las transferencias de funciones entre diferentes áreascerebrales o la expansión de los mapas somatotópicos de repre-sentación de un dominio motor en la corteza motora o de lazona responsable del procesamiento del lenguaje.

PLASTICIDAD NEURONAL: PARTICULARIDADES EN LA RECUPERACIÓN FUNCIONAL

El patrón de reorganización cortical en la recuperación funcionalde las diversas capacidades no es la misma, a pesar de que los me-canismos básicos de plasticidad son compartidos por todo el cór-tex. Las peculiaridades en estos patrones sustentan las diferentesmodalidades de intervención terapéutica para las distintas defi-ciencias: motoras, lingüísticas, sensoriales, neuropsicológicas, etc.

Recuperación motora

La estructura de la corteza cerebral está cambiando continua-mente en respuesta a el entrenamiento, las adquisiciones con-ductuales y motoras.

La construcción de mapas funcionales de áreas motoras conTMS mediante la estimulación de puntos sobre el cuero cabe-lludo para la activación de un músculo determinado y su corre-lación con los hallazgos en RMf y PET, ha posibilitado la com-prensión de la forma en que la corteza motora y somatomotorase adapta y cambia en respuesta a las lesiones y a la interven-ción terapéutica.

Varios estudios realizados sobre sujetos con hemiplejía cen-tral (PCI hemipléjica), demuestran que, en la recuperación fun-cional a través de la rehabilitación, los mecanismos de plastici-dad difieren dependiendo de la cronología respecto a la lesión.Pueden llevarse a cabo de dos formas: plasticidad rápida y plas-ticidad a largo plazo.

Plasticidad de aparición rápida

La plasticidad de aparición rápida, a los pocos minutos tras lalesión, se debe a cambios inducidos en la corteza motora, facili-tados por el ejercicio (rehabilitación), y se basa en el desenmas-caramiento de sinapsis latentes que depende de la disminucióndel tono gabérgico. Diversos estudios demuestran que la plasti-cidad de las neuronas motoras del córtex tras una lesión experi-mental depende del tono inhibitorio modulador gabérgico enestas neuronas, de forma que un aumento en el tono gabérgicodisminuiría considerablemente la plasticidad inducida por lapráctica o ejercicio, mientras que una disminución en la trans-misión gabérgica se asocia a mayores cambios plásticos en lacorteza motora. [14]. Siguiendo esta misma línea investigadora,otros grupos encuentran que la disminución de los niveles deGABA en las neuronas de la corteza motora tras la lesión puededemostrarse mediante RM con espectroscopia [15]. Esta dismi-nución de los niveles de GABA podría relacionarse con el prin-cipio de su cascada de síntesis a partir de glutamato y ácido glu-támico en las neuronas gabérgicas. Sin embargo, no hay varia-ción en los niveles de glutamato neuronal, por lo que su controldebe estar en otros puntos de su metabolismo. Concretamentese ha relacionado con una rápida modulación de la actividad dela GABA transaminasa (GABAT), que cataboliza el GABA trassu producción a partir de glutamato y ácido glutámico en losterminales gabérgicos de las neuronas [16]. Tras el daño neuro-lógico se asiste a un aumento en la actividad GABAT, con laconsecuente disminución de GABA, facilitándose así la plasti-cidad cerebral rápida dependiente del ejercicio.

Plasticidad tardía

En la modalidad de plasticidad tardía, donde se generan cam-bios permanentes en la corteza cerebral, los cambios compren-den mecanismos como potenciación de sinapsis a largo plazo, laregeneracion axonal y el sprouting [17]. En la mayoría de oca-siones aparecen nuevas vías motoras que arrancan de la cortezamotora del hemisferio sano y se dirigen de forma ipsilateral alhemicuerpo afectado, de forma que tiene lugar la recuperaciónfuncional del hemicuerpo afectado, supongamos la mano. Enotro grupo menos numeroso de pacientes, los nuevos axonescorticoespinales procedentes de la corteza motora no dañada seproyectan erróneamente de forma bilateral, produciendo unamenor recuperación funcional con intensos movimientos enespejo, como ejemplo de plasticidad maladaptativa. En sólo unpequeño grupo de pacientes no se encuentra respuesta, para locual quedan distintas posibilidades: la rehabilitación no es laadecuada o fracasa, la edad del paciente limita la recuperación,o factores endógenos, como su base genética, explican la varia-bilidad de respuesta y de pronóstico que se observa en clínica.El pronóstico en cuanto a respuesta clínica podría adelantarse alobservar la respuesta electromiográfica en la mano hemipléjicatras la estimulación magnética del córtex contralateral: si estáausente, la respuesta funcional será pobre o el paciente presen-tará intensos movimientos en espejo, secundarios a plasticidadaberrante de proyección bilateral [18,19].

En los pacientes hemiesferectomizados o con defectos he-misféricos congénitos, como los trastornos congénitos y las epi-lepsias graves –patologías de inicio temprano en la infancia–, elpatrón de plasticidad y recuperación podría ser diferente que enel adulto con accidentes isquémicos, por ejemplo. En este con-trol unilateral por parte del hemisferio sano que aprende a ma-nejar el funcionamiento motor de ambos hemicuerpos, la preco-



cidad de la lesión facilita el aprendizaje de la función deficitariapor otras áreas alternativas con mayor calidad, dependiendo delperíodo crítico y de la eliminación de la región disfuncional, porla existencia de vías ipsilaterales que empobrecerían el pronós-tico funcional [20].

Recuperación lingüística

Los estudios neurobiológicos que aportan datos sobre las áreascorrespondientes al lenguaje y su configuración en un momentodeterminado del neurodesarrollo nos han permitido ir conocien-do y entendiendo cada vez mejor la función del lenguaje y sucomportamiento tras la lesión. Sabemos que niños de 4 años deedad tienen muy bien localizada la representación del lenguaje,en el hemisferio izquierdo, prácticamente igual que en el adulto.Sin embargo, la corteza cerebral involucrada en las funcioneslingüísticas también es sensible a la experiencia, de forma quelos locus relacionados con los procesos de lenguaje no son esta-bles en el tiempo –incluso en el adulto–, y se expanden o con-traen según la experiencia y las necesidades. Inicialmente ocu-pan áreas más amplias en el córtex perisilviano, que van con-centrándose conforme se alcanza la competencia en el lenguaje,en base a una mayor complejidad y nivel de especialización, deforma que las áreas periféricas que originariamente se relacio-naron con el lenguaje retienen esta habilidad como capacidadsecundaria latente, capaz de suplir o completar la función lin-güística en caso de lesión del área primaria.

A este respecto, son interesantes los estudios sobre latera-lización cerebral llevados a cabo en niños afásicos. Inicial-mente, y en condiciones fisiológicas, la especialización dellenguaje en un hemisferio u otro es igual de buena y tras unalesión puede establecerse en el lado contralateral, con mayorfacilidad en el niño que en el adulto. Mediante la obtención demapas funcionales cerebrales durante la realización de tareaslingüísticas, la demostración de cómo es posible la trasferen-cia de las funciones del lenguaje al hemisferio derecho cuandolos circuitos de lenguaje, clásicamente localizados en el he-misferio izquierdo, se han dañado durante la etapa prenatal[21]. Con la maduración cerebral, el lenguaje va establecién-dose gradualmente en el hemisferio izquierdo, hasta que en lapubertad se alcanza el modelo adulto de lateralización. Si enalgún momento tiene lugar una lesión en el hemisferio iz-quierdo, la cronología de la lesión –la edad del niño cuandotiene lugar el daño– es la que marca el pronóstico futuro, tan-to en cuanto a función del lenguaje como a alteraciones neuro-psicológicas asociadas.

Ya hemos hablado de la existencia de una pronunciada plas-ticidad cerebral poslesional durante la maduración posnatal delcerebro. Las lesiones del hemisferio izquierdo se asociarían auna mayor participación de la normal actividad del hemisferioderecho y de una atípica asimetría en las activaciones de la zonaperisilviana durante las actividades lingüísticas, de forma másllamativa cuando la lesión tiene lugar en etapas precoces quecuando sucede en etapas más tardías en la vida. Estos postula-dos son demostrables por PET, ya que existe una diferencia enlos patrones de activación por regiones implicadas en el lengua-je entre el grupo de pacientes con lesión temprana del hemisfe-rio izquierdo y el grupo en el que se produce la lesión de formatardía. Es decir, las lesiones producidas de forma temprana des-encadenan una reorganización más profunda que incluye latransferencia del lenguaje al hemisferio derecho; en lesionesacontecidas más tardíamente, lo que tiene lugar es una reorgani-

zación cortical intrahemisférica, sobre todo a costa de áreas ve-cinas. Como resultado de la plasticidad cerebral más pronuncia-da que sucede tras lesiones acontecidas en etapas tempranas, seha evidenciado un aumento en la activación de regiones pre-frontal, frontal inferior y parietal inferior, para el lenguaje ex-presivo, y regiones temporales inferior, temporal frontal y tem-poral superior, para el lenguaje receptivo [22]. Probablemente,estas zonas corresponden a la amplia zona responsable de lasfunciones relacionadas con el lenguaje en etapas precoces, quecon la maduración y complejidad creciente de las conexionesneuronales quedan libres en relación con este tipo de tareas, pe-ro conservan de forma latente esta capacidad.

Por tanto, una lesión temprana, acontecida antes del año devida, lleva a una reorganización extensa tanto del hemisferioderecho como del izquierdo. En esta amplia reorganización asis-timos a una plasticidad adaptativa, pero también –y como conse-cuencia del gran potencial del cerebro– a una plasticidad patoló-gica o maladaptativa. La consecuencia de esta plasticidad pato-lógica es la disminución tanto de las capacidades verbales comode las no verbales, con mayor morbilidad neuropsicológica. Eldaño tardío, por encima del año de edad, origina una reorgani-zación más limitada, más organizada, con menos secuelassecundarias. Sin embargo, estos fenómenos están sujetos a unaamplia variabilidad de respuesta individual dependiente de fac-tores demográficos y clínicos (entre los que se encuentra la in-tervención temprana), además de la edad en el momento de lalesión. Esta variabilidad de respuesta está influida además porfactores hormonales, de forma que, como describió Galaburda[23], los estrógenos protegerían frente a una plasticidad patoló-gica; los varones serían el grupo donde se observarían los ma-yores estragos neuropsicológicos debido a este mecanismo ma-ladaptativo de reorganización.

En conclusión, y al igual que ocurre en el córtex motor,existe evidencia de plasticidad cerebral en las regiones respon-sables del lenguaje tras un daño neurológico. Sin embargo, losmecanismos de plasticidad pueden ser diferentes que en el casodel dominio motor, siendo homotópico para el lenguaje y pre-dominantemente no homotópico para el área motora, aunque node forma exclusiva teniendo en cuenta la existencia de vías ipsi-laterales. Estudios realizados con PET en niños y adolescentesdemuestran un mayor potencial para la reorganización interhe-misferica homotópica (en el mismo hemisferio) en el caso dellenguaje en relación con el dominio motor. La reorganizacióninterhemisferica de funciones motoras es generalmente máslimitada y propia de edades tempranas [24].

Recuperación sensorial

Los cambios plásticos no se limitan únicamente a la cortezamotora, sino que tienen lugar en otros sistemas. Vamos a anali-zar qué ocurre cuando se lesionan las vías o la corteza cerebralresponsable de procesar la información sensorial, como la vi-sión y la audición involucradas en el acceso y la internalizaciónde la información procedente del medio, básica para lograr undesarrollo neurológico y neuropsicológico adecuados.

Capacidad auditiva

El principal determinante de la importancia de la audición es quesupone la conexión con estímulos ambientales en forma de soni-dos, cuyo procesamiento nos habilita para la comunicación ver-bal. En este sentido, la capacidad auditiva es limitante para laadquisición del lenguaje verbal. Podemos hablar de que existe un



período auditivo critico para la adquisición del lenguaje, que vie-ne avalado por estudios realizados en niños sordos tras la aplica-ción de implantes cocleares por el grupo de la Universidad deNavarra. A este respecto, en cuanto a las dificultades del lengua-je secundarias a la existencia de un déficit sensorial por pérdidade audición, es necesario considerar dos situaciones: la primerade ellas, cuando la pérdida de audición tiene lugar de forma pre-via a la adquisición del lenguaje, en etapas muy tempranas, y unasegunda situación, cuando la pérdida de audición ocurre de for-ma posterior a la adquisición del lenguaje. El estímulo auditivonecesario para inducir plasticidad cerebral en la corteza auditivase obtiene a través de los implantes cocleares. El implante de losmismos tiene mayor interés si se realiza en etapas precoces y estose relaciona directamente con la plasticidad en la corteza auditivay con mayores posibilidades para la adquisición del lenguaje.Este procedimiento muestra mayor tasa de éxito en el grupo deniños en los que se aplica de forma temprana, incluso con mejo-res resultados que en el grupo de enfermos que perdieron la audi-ción después de la adquisición del lenguaje, y en los cuales larehabilitación es más dificultosa. Se establece que el período derespuesta crítico para estimulación auditiva con implante coclearabarca los primeros 6 años de vida, período fuera del cual es difí-cilmente recuperable la pérdida de plasticidad neuronal [25].

Capacidad visual

La plasticidad de los campos visuales no se conoce bien, peroestudios realizados recientemente arrojan luz sobre estos fe-nómenos.

Podemos hablar de dos situaciones: cuando la corteza visualestá dañada por una lesión displásica o traumática, y cuando, apesar de la indemnidad de la corteza occipital, por razones peri-féricas o centrales, no se desarrolla la visión.

Respecto a la primera situación, estudios descriptivos de-muestran el traslado de la función de la corteza visual a zonasadyacentes a la corteza occipital, como regiones posteriores delóbulos parietales y temporales, reconocible mediante obten-ción de potenciales evocados visuales (p100) y RMf, en lesio-nes de la corteza visual [26].

Respecto a la segunda situación –cegueras periféricas, tumo-res de quiasma, etc., determinantes de una ceguera en etapasmuy tempranas–, se ha demostrado la existencia de la modalidaddenominada ‘plasticidad cruzada’ (cross-modal plasticity), queaparece para incrementar o facilitar percepciones alternativascompensatorias de déficit sensoriales. Estos cambios implicanmecanismos neuroplásticos en los que áreas que procesan deter-minada información, aceptan, procesan y dan respuesta a otrotipo de información procedente de otra modalidad sensorial.Esto es exactamente lo que ocurre en la corteza occipital deniños ciegos desde etapas tempranas, que facilita y a la vez esconsecuencia del aprendizaje de la lectura Braille, al ampliar yvariar la capacidad perceptiva del córtex occipital, en compensa-ción por la ausencia de visión. Se ha demostrado la expansión,en el córtex somatosensorial, de la representación del dedo índi-ce, fundamental en la lectura Braille [17].

El ensanchamiento de la representación cortical del dedoíndice puede deberse a dos mecanismos: el primero, por desen-mascaramiento de conexiones silentes (aumento de eficacia si-náptica), en la misma zona lesionada o deficitaria y adyacentes, yel segundo, por plasticidad estructural, es decir, reorganizaciónpermanente que dota de capacidades en principio no propias a unárea determinada (plasticidad cruzada). La lectura Braille activa

–sobre esto existe evidencia por TMS– regiones occipitales pri-marias y secundarias (conexiones intracorticales entre áreas so-mestésicas y visuales), que pueden ser bloqueadas por pulsosrepetitivos mediante TMS, interrumpiendo la lectura Braille.

El grupo de Morales et al [6] plantea la discusión sobre si laentrada de información de una determinada modalidad –y, portanto, la activación neuronal por la misma– ejerce un papel per-misivo o instructivo sobre la reorganización cortical. Si cum-pliese un papel permisivo, aceptaríamos que la actividad neuro-nal permite el mantenimiento de una determinada organizaciónneuronal, que está genéticamente especificada; luego, la expe-riencia se requeriría fundamentalmente para el mantenimientode dicha organización cortical. Sin embargo, si aceptamos unpapel instructivo, suponemos que la actividad neuronal mediadapor la experiencia contiene la información necesaria para espe-cificar los patrones de conectividad y organización neuronal, deforma que será diferente dependiendo de la información que seprocese, sin limitación en cuanto a predisposición genética. Laevidencia experimental se obtiene tras la eliminación del núcleogeniculado medial del tálamo (tálamo auditivo). La aferentiza-ción de la corteza auditiva se realiza ahora a través de la vehicu-lización de estímulos visuales por el núcleo geniculado lateraldel tálamo (tálamo visual) a la corteza auditiva de ratas, y seobserva que esta corteza se organiza según el patrón propio dela corteza visual (en zonas con sensibilidad a una misma orien-tación y en forma de molinillo, en contraste con la organizaciónen franjas de isofrecuencia propia de la corteza auditiva). Éstesería el modelo de plasticidad cruzada animal y se construyesobre la base de considerar el papel instructivo de la experienciasensorial sobre el córtex.

Patología neuropsicológica

Podemos plantearnos el problema de la patología neuropsico-lógica desde dos puntos de vista y análisis. El primero de ellos,cuando la patología neuropsicológica aparece íntimamente li-gada al daño neurológico [27], ya sea en lesiones evidencia-bles (malformaciones cerebrales, displasias y defectos de mi-gración, epilepsias tempranas, cromosomopatías...) o en dis-funciones cerebrales en las que no podemos demostrar unaalteración por los métodos de diagnóstico actuales (trastornosdel espectro autista, trastornos del aprendizaje, trastorno pordéficit de atención con hiperactividad...). En segundo lugar,debemos hablar de la patología neuropsicológica como morbi-lidad de la plasticidad neuronal, inherente al proceso de reor-ganización cortical en la recuperación de funciones, que sedesarrolla de forma más profunda y con mayores posibilida-des funcionales e implicaciones neuropsicológicas a la vez, enlos niños en edad temprana.

Respecto a la primera premisa, la problemática neuropsico-lógica aparece frecuentemente ligada a lesiones o enfermedadesque afectan al desarrollo del sistema nervioso, al neurodesarro-llo, ya sean de causa determinada o no determinada.

En el caso de los trastornos generalizados del desarrollo, elproblema podría ser consecuencia de una sinaptogénesis anor-mal o, como se ha venido a denominar, ‘cableado neuronal erró-neo’. Como ya hemos comentado, las sinapsis cambian de formaconstante, se establecen, se refuerzan y se mantienen, se modifi-can y, en algunos casos, desaparecen. Dado que la sinapsis es elsustrato de la neurotransmisión química, la transferencia deinformación en el cerebro depende de que los axones inerven susobjetivos correctos. Una vez establecida la inervación, el funcio-



namiento cerebral correcto depende del mantenimiento de la si-napsis adecuada, proceso en el que tienen especial importancia laexperiencia y la aferencia de estímulos favorables.

Las terapias de intervención precoz y la farmacología pue-den modificar la neurotransmisión y podrían interactuar con laplasticidad neuronal. Explotar la neuroquímica de la plasticidadneuronal constituye un importante objetivo del desarrollo far-macológico [12].

En el caso de la segunda premisa, conocemos que la plasti-cidad cerebral del cerebro inmaduro tras una lesión acaecida deforma precoz puede conducir a serias consecuencias en el des-arrollo posterior. En este sentido, la edad temprana en elmomento de la lesión determina mayores secuelas secundarias ala misma plasticidad cerebral, sobre todo en el desarrollo neu-ropsicológico, aparte de déficit focales según el hemisferio da-ñado que, en algunas ocasiones, pueden persistir como secuela[28]. La plasticidad cerebral que facilita la recuperación motoramuchas veces lleva asociados efectos deletéreos, como las se-cuelas neuropsicológicas, o somatosensoriales, como el miem-bro fantasma, en el caso de lesiones periféricas.

Puyuelo-Sanclemente ha analizado la patología neuropsi-cológica que presentaban los niños afectos de PCI. Dada lavariabilidad clínica del cuadro, las posibilidades de afectacióny pronóstico también son muy variables. Sin embargo, llamala atención que aparecen problemas de visión en un 30-40%de casos, retraso mental o deterioro cognitivo de diferente gra-do hasta en un 70% –con la limitación de la heterogeneidad dela muestra analizada–, problemas de atención y memoria cuyaincidencia no queda aclarada en la literatura médica, y proble-mas de recepción, procesamiento de la información, secuencia-ción... Destacan dos datos: por un lado, la presencia de trastor-nos del lenguaje hasta en un 70-80%, tanto en la ejecuciónmotora del mismo, claramente en relación con la patología,como los relacionados con la función lingüística en sí, trastor-nos éstos últimos que se incrementan con el tiempo. Y, por otrolado, el desarrollo cognitivo, cuyos problemas se acrecientancon la edad [29]. El análisis de estos datos desde la perspecti-va de la plasticidad cerebral puede explicar cómo determina-dos aspectos neuropsicológicos del desarrollo se ven afecta-dos directamente por la patología, mientras que en otros as-pectos, sobre todo el lenguaje y el desarrollo cognitivo, losefectos deletéreos se asientan con la edad, lo que sugiere queson consecuencia de la reorganización cerebral compensatoriadel déficit establecido, o sea, secuelas de la plasticidad cere-bral, tanto mayores cuanto menor es el niño en el momento deestablecerse la lesión.

La comprensión de los mecanismos de plasticidad cerebraly de la afectación derivada en el ámbito neuropsicológico y deprocesamiento cognitivo, ayudará a desarrollar programas detratamiento más adecuados para lograr un mejor pronóstico fun-cional [17]. En este sentido, habrá que prestar atención a lasinvestigaciones que surjan de aplicar técnicas como la MEG yla TMS en la valoración de funciones neuropsicológicas en unfuturo cercano.

DE LA NEUROCIENCIA A LA REHABILITACIÓN:POSIBILIDADES DE INTERVENCIÓN. EL FUTURODE LA ATENCIÓN TEMPRANA

A pesar de que los avances en las neurociencias nos ofrecencada vez un conocimiento mayor acerca de la maduración cere-

bral y los principios que rigen su funcionamiento y adaptación alas lesiones, queda mucho por entender y comprender. Se abrencada día nuevas líneas de investigación intentando describir ydescifrar las respuestas que el cerebro va dando a lo largo de lavida a los diferentes acontecimientos vitales. Sólo conocemos yaprovechamos un leve porcentaje del potencial del cerebro quehoy no alcanzamos a comprender. Conforme avancemos en elconocimiento de los mecanismos neuroquímicos y neuroanató-micos que dirigen la plasticidad cerebral y la capacidad de recu-peración funcional, podremos diseñar estrategias específicas deactuación temprana cada vez más adecuadas y adaptarlas a lapoblación infantil con alto riesgo de sufrir secuelas derivadas depatologías neurológicas.

A la luz de los últimos estudios, surge la posibilidad de inter-venir y modular la plasticidad cerebral con distintas estrategias:

– Desde el punto de vista físico, adecuando los programas deintervención, estimulación y rehabilitación a los conoci-mientos sobre los diferentes mecanismos con los que el cór-tex es capaz de adaptarse, la capacidad de plasticidad inter-hemisférica del córtex motor, la plasticidad cruzada para elcórtex visual y auditivo, la reorganización homotópica o latransferencia contralateral en el córtex relacionado con ellenguaje, etc.

– Desde el punto de vista farmacológico, se puede apoyar ocombinar la terapia física con la administración de fármacosque prolonguen o abran el período crítico para fomentarcambios neuroplásticos, como los inhibidores o antagonis-tas del tono gabérgico. Los estimulantes noradrenérgicoscomo las anfetaminas, incrementan la LTP por vías adrenér-gicas y dopaminérgicas, favoreciendo la plasticidad sinápti-ca que subyace a los procesos mnésicos y el aprendizaje[30]. También parecen mejorar la recuperación de la fun-ción motora mediante terapia física.

– Desde el abordaje cognitivo y conductual, trabajando laatención durante la ejecución de las tareas, se aprende y serecuperan funciones más rápidamente. En cuanto a la recu-peración de déficit cognitivo y funciones mentales superio-res, incluyendo el lenguaje, antes de diseñar las estrategiasde rehabilitación es imprescindible realizar una valoraciónneuropsicológica completa para determinar los componen-tes afectados del sistema, y cuáles son los conservados quepueden servir como apoyo y punto de partida a la terapia.Además, si conductualmente conseguimos un tono más ade-cuado, los estudios sugieren que este tono conductual actua-ría facilitando la plasticidad neuronal a través de la estimu-lación noradrenérgica y serotoninérgica, fundamentalmente.

– La utilización de técnicas físicas como la TMS abre la posi-bilidad de aumentar la excitabilidad de la corteza que intere-se, facilitando su entrenamiento y posibilitando un incre-mento de la capacidad de aprender aquello que se entrene enlas horas subsiguientes. La TMS prepararía a la corteza parala sesión de terapia, sea física o cognitiva, aumentando lacapacidad y la velocidad de recuperación y aprendizaje.

Siguiendo en esta línea, recientes estudios con técnicas neurofi-siológicas que ofrecen la neuroimagen funcional de redes neu-ronales implicadas en funciones cognitivas como la MEG,abren un campo de investigación para el conocimiento de pato-logías de la cognición y neuropsicológicas, y para el conoci-miento del papel que podemos estar desempeñando con nuestraintervención, mediante estrategias cognitivas y farmacológicas,



en la recuperación o no recuperación de las funciones implica-das. A través de este conocimiento se abre la posibilidad de ayu-dar al cerebro a construirse, facilitando sus propios mecanismosde neuroplasticidad.

Quizá logremos demostrar que las armas que la neurocien-cia ofrece hoy para fomentar la recuperación funcional del cór-tex motor o somatosensorial pueden aplicarse a los mecanismosque rigen la cognición y la patología neuropsicológica. Esto nosabriría las puertas al conocimiento de patologías complejas delneurodesarrollo que tienen su origen en etapas precoces, comolas derivadas de la privación de estímulo en algunos grupos de

niños (déficit neurosensoriales, privación de experiencias enniños adoptados, niños afectos de parálisis cerebral que no hantenido la experiencia de un esquema motor normal...). Recorde-mos que tanto la falta de estimulación como la intervencióntemprana y la estimulación son capaces de modular la actividadgabérgica básica para iniciar los cambios neuroplásticos impli-cados en la recuperación funcional, lo cual permite nuevas posi-bilidades de estudio y acercamiento a diversas patologías y surecuperación, y quizá nos ayude a encontrar, desde la humildaddel desconocimiento, la clave para entrar en el cerebro de losniños con necesidades especiales.

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PLASTICIDAD NEURONAL FUNCIONALResumen. Introducción. Gracias a las aportaciones de la investiga-ción en neurociencias y las evidencias clínicas en relación con larecuperación funcional del sistema nervioso central, en las distintasesferas motora, cognitiva, lingüística y sensorial, conocemos mássobre la construcción del cerebro y sus modificaciones. La base deesta recuperación reside en la plasticidad cerebral, capacidad dereorganizar y modificar funciones adaptándose a los cambios exter-nos e internos. Es inherente a las células cerebrales, permite lareparación de circuitos corticales, integra otras áreas corticalespara realizar funciones modificadas y responde a diversas afeccio-nes. Depende de factores genéticos, neuronales y neuroquímicos, ysus límites pueden manipularse desde la intervención clínica y far-macológica. Desarrollo. La capacidad del cerebro de adaptarse alos cambios es crucial en el neurodesarrollo y tiene importantesimplicaciones en el aprendizaje. Los cambios neuroanatómicos, neu-

PLASTICIDADE NEURONAL FUNCIONALResumo. Introdução. Graças aos contributos da investigação emneurociências e às evidências clínicas em relação à recuperaçãofuncional do sistema nervoso central, nas distintas esferas motora,cognitiva, linguística e sensorial, conhecemos mais sobre a cons-trução do cérebro e suas modificações. A base desta recuperaçãoreside na plasticidade cerebral, capacidade de reorganizar e mo-dificar funções adaptando-se às mudanças externas e internas. Éinerente às células cerebrais, permite a reparação de circuitos cor-ticais, integra outras áreas corticais para realizar funções modifi-cadas e responde a diversas afecções. Depende de factores genéti-cos, neuronais e neuroquímicos, e os seus limites podem manipu-lar-se desde a intervenção clínica e farmacológica. Desenvolvi-mento. A capacidade do cérebro de se adaptar às mudanças é cru-cial no desenvolvimento neuronal e tem importantes implicaçõesna aprendizagem,. As alterações neuroanatómicas, neuroquímicas



roquímicos y funcionales que acontecen durante la reorganizaciónpor plasticidad facilitarán la recuperación-adquisición de funcio-nes afectadas (plasticidad adaptativa) y podrán dificultar el des-arrollo de otras (plasticidad maladaptativa). Esta variabilidad derespuesta tiene relación con la cronología de la lesión, el locus afec-tado, el estado de los sustratos que pueden asumir la función y eltipo de función alterada. Los mecanismos responsables de facilitaresta plasticidad son diferentes en cada momento (plasticidad rápiday tardía), dependiendo de la función alterada con expansión derepresentaciones somatotópicas en el córtex motor adyacente aldaño, transferencia interhemisférica de lenguaje o plasticidad cru-zada en función auditiva o visual. La patología neuropsicológciapuede aparecer de forma asociada a la lesión o de forma secunda-ria a una plasticidad maladaptativa. Conclusión. Aproximarnos alos mecanismos intrínsecos de plasticidad neuronal y regulaciónsináptica nos llevará a comprender la recuperación de funcionesdañadas o perdidas en el cerebro de los niños con necesidades espe-ciales, y a intervenir favoreciendo la misma desde el plano clínico yfarmacológico. [REV NEUROL 2004; 38 (Supl 1): S58-68]Palabras clave. Atención temprana. Patología neuropsicológica.Plasticidad cerebral. Plasticidad cruzada. Plasticidad maladaptati-va. Plasticidad rápida. Plasticidad tardía. Recuperación funcional.

e funcionais que ocorrem durante a reorganização por plastici-dade facilitarão a recuperação/aquisição de funções envolvidas(plasticidade adaptativa) e poderão dificultar o desenvolvimentode outras (plasticidade maladaptativa). Esta variabilidade de res-posta está relacionada com a cronologia da lesão, o locus afecta-do, o estado dos substratos que podem assumir a função e o tipo defunção alterada. Os mecanismos responsáveis por facilitar estaplasticidade são diferentes em cada momento (plasticidade rápidae tardia), dependendo da função alterada com expansão de repre-sentações somatotópicas no córtex motor adjacente à lesão, trans-ferência inter-hemisférica da linguagem ou plasticidade cruzadaem função auditiva ou visual. A patologia neuropsicológica podeaparecer de forma associada à lesão ou de forma secundária auma plasticidade maladaptativa. Conclusão. Aproximar-nos aosmecanismos intrínsecos da plasticidade neuronal e regulação si-náptica levar-nos-á a compreender a recuperação de funções da-nificadas ou perdidas no cérebro das crianças com necessidadesespeciais, e a intervir favorecendo a mesma nos planos clínico efarmacológico. [REV NEUROL 2004; 38 (Supl 1): S58-68]Palavras chave. Atenção precoce. Patologia neuropsicológica. Plas-ticidade cerebral. Plasticidade cruzada. Plasticidade maladaptativa.Plasticidade rápida. Plasticidade tardia. Recuperação funcional.

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