Universidad Hebrea descubre como el cerebro compensa la perdida de sensibilidad

Traducido para porisrael.org por José Blumenfeld

El cerebro humano tiene la notable capacidad para responder a la pérdida sensorial estimulando el funcionamiento de los restantes sentidos. A través de un mecanismo de compensación en el cerebro, conocido como plasticidad inter-modal, algunos sentidos se realzan después de la pérdida de otras percepciones sensoriales, tales como la mejora de la audición en personas ciegas.

Hasta ahora, este mecanismo ha sido estudiado en seres humanos y otros mamíferos, bajo la suposición de que es una función de cerebros complejos que consisten de miles de millones de células, tales como en los seres humanos. Ahora, un nuevo estudio internacional liderado por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén, reveló que el mecanismo compensatorio del cerebro es una característica básica que también existe en sistemas nerviosos menos complejos. El estudio también ha puesto de manifiesto la forma en que el mecanismo funciona en el cerebro a través de un sistema de señalización inter sensorial.

La investigación, que fue publicada en la revista PLOS Biology http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002348, se llevó a cabo de manera conjunta en el Instituto de Investigación Médica Israel-Canadá (IMRIC ) en la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea, en colaboración con el Laboratorio MRC de Biología Molecular de Cambridge, RU, y el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson de Seattle, Estados Unidos.

«Una de las más fascinantes capacidades del cerebro es la habilidad de compensar la pérdida de información sensorial. Podemos aprender mucho de cómo un sistema nervioso relativamente simple es capaz de ejecutar una función del cerebro tan sofisticada como esta. En esta investigación, revelamos un límite superior de la complejidad neuronal necesaria para un mecanismo de compensación como este, lo que nos permite examinar y comprender más fácilmente cómo funciona, desde el nivel molecular hasta el nivel de comportamiento», dijo el Dr. Itai Rabinowitch, que dirigió la investigación durante su trabajo en el Departamento de Medicina Neurobiológica de la Universidad Hebrea.

Para entender mejor cómo funciona la plasticidad inter-modal, el equipo de investigación examinó un organismo con un sistema nervioso mucho menos complicado del que se encuentra en los seres humanos – la lombriz intestinal C. elegans. Es de un milímetro de largo, se alimenta de bacterias, y su sistema nervioso tiene sólo 302 neuronas (en comparación con las 100 mil millones en el cerebro humano).

Los investigadores examinaron la relación entre la pérdida del sentido del tacto y la posible mejora del sentido del olfato. Para ello se centraron en lombrices con una mutación genética que elimina el sentido del tacto.
Descubrieron que los mutantes C. elegans que no pueden percibir el tacto en su cuerpo exhiben un mayor sentido del olfato. Pudieron ubicar este cambio en el rendimiento sensorial por un cambio en la fuerza de una sinapsis específica en el circuito olfativo.

«Pudimos revertir estos efectos estimulando artificialmente las neuronas táctiles y manipulando una nueva sinapsis en el circuito olfativo», explicó el Dr. Rabinowitch. «Todavía tenemos un largo camino por recorrer, pero ya podemos pensar en futuras aplicaciones para el tratamiento de los efectos secundarios no deseados después de la pérdida de información sensorial».

Esta investigación se suma a una serie de estudios que investigan el papel de los neuropéptidos en la señalización inter-sensorial del cerebro, y amplía el conocimiento sobre los procesos celulares y moleculares que subyacen en la plasticidad inter-modal. Estos resultados también pueden señalar las antiguas raíces evolutivas de este mecanismo de compensación, ahora que se ha puesto de manifiesto en un sistema mucho menos desarrollado que el nuestro.