Hasta hace poco, se pensaba que el cerebro era inmutable, tal como una máquina computacional que funcionase por medio de módulos fijos y especializados. Sin embargo, los últimos avances científicos han demostrado que el cerebro es maleable y puede recuperarse de lesiones gracias a la formación y fortalecimiento de nuevas conexiones neuronales. Estos descubrimientos han dado lugar al concepto de plasticidad neuronal, así como a enfoques altamente innovadores en el tratamiento de daños cerebrales.
La recuperación de las conexiones neuronales correctas después de un traumatismo craneoencefálico o un accidente cerebrovascular es fundamental para el funcionamiento cognitivo adecuado de la persona que lo ha sufrido. Aunque sabemos que las neuronas se multiplican a una velocidad impresionante, lo que realmente importa en estos casos no es la cantidad de estas células, sino cómo se comunican entre sí para formar redes que permiten la transmisión de señales electroquímicas. Cada neurona puede establecer múltiples conexiones, lo que resulta en billones de conexiones en el cerebro. Estas conexiones, mediadas por neurotransmisores, son específicas para diferentes procesos cognitivos y se fortalecen con la experiencia: desde la etapa crítica de infancia, nuestras vivencias moldean el cerebro, reforzando conexiones que influirán en nuestras percepciones y habilidades de aprendizaje a lo largo de la vida, incluso después de completar el desarrollo cerebral inicial.
La plasticidad neuronal es, pues, una característica clave del cerebro que le permite cambiar y adaptarse a lo largo del tiempo, también en la vida adulta. Esta capacidad resulta fundamental para el aprendizaje continuo, así como para la recuperación de lesiones cerebrales y la adaptación a nuevas circunstancias, procesos en los que puede jugar un papel determinante la aplicación de diversas técnicas de rehabilitación neurológica.
Importancia de la investigación en daño cerebral
Las lesiones traumáticas en el cerebro y la médula espinal, así como el ictus (una interrupción del flujo sanguíneo al cerebro que puede ser causada por un bloqueo arterial o por la ruptura de un vaso sanguíneo), cursan con un inicio repentino y evolución crónica, por lo que representan un importante problema de salud a nivel mundial, siendo causas comunes de discapacidad en caso de supervivencia. En España, se estima que el ictus es la tercera causa de mortalidad; siendo incluso más común entre mujeres, las cuales sufren peores pronósticos post-ictus comparadas con los hombres. Debido a que todavía no se comprenden completamente las razones detrás de estas diferencias, es prioritario investigar más para poder entender mejor esta situación.
Por otro lado, las lesiones y accidentes cerebrales pueden provocar diversas consecuencias según su gravedad, lo que enfatiza la necesidad de abordajes terapéuticos eficaces para minimizar el daño y favorecer la recuperación neurológica en estos casos. Para asegurar los mejores resultados, el tratamiento se divide en varias etapas. Durante la etapa aguda, es determinante actuar rápidamente para restaurar el flujo sanguíneo en el cerebro después de un accidente cerebrovascular isquémico, detener el sangrado después de una hemorragia cerebral y reducir la hinchazón después de las contusiones en caso de traumatismos. Los estudios actuales se dirigen a desarrollar estrategias adicionales para proteger las células cerebrales, mediante técnicas basadas en potenciar los mecanismos protectores naturales del cuerpo, bloquear las vías que conducen a la muerte celular o modular el sistema inmunológico.
Después de la etapa aguda, las intervenciones se centran en promover la recuperación de la función cognitiva y motora utilizando tanto la estimulación cognitiva tradicional como rehabilitación con tecnologías especializadas, por ejemplo la robótica. Las nuevas técnicas avanzadas que se están implementando abordan la modulación de la actividad cerebral con la ayuda de nanotecnologías inteligentes.
Estos métodos innovadores para mejorar las repercusiones neurológicas causadas por daños traumáticos y accidentes vasculares en el cerebro, representan avances importantes en el campo de la neurociencia y podrían tener también un impacto significativo en el tratamiento de las enfermedades neurológicas degenerativas.
Cómo se recupera un cerebro dañado
Después de la fase aguda de una lesión del Sistema Nervioso Central (estructura que abarca no solo el cerebro, sino todo el encéfalo y la médula espinal), se produce una evolución compleja que involucra la activación del sistema inmunológico y disfunciones en las redes neuronales así como reacciones gliales (las células gliales forman parte del tejido del sistema nervioso y mantienen un entorno adecuado para las neuronas, siendo su función de soporte estructural, esencial para el desarrollo y comunicación neuronal). Durante un periodo que va de semanas a meses, existe oportunidad para mejorar estas disfunciones neurológicas estimulando la plasticidad sináptica y, posiblemente, la neurogénesis, especialmente en lesiones de la médula espinal. Los avances en medicina regenerativa y rehabilitación ofrecen altas expectativas para la recuperación de las funciones neurológicas tras un daño agudo en el SNC, por lo que actualmente se está extendiendo su implantación tanto en los servicios neurológicos de centros sanitarios como en residencias de ancianos.
Los efectos de un daño cerebral adquirido pueden variar desde problemas cognitivos, como dificultades para concentrarse, problemas de memoria y mantenimiento de la atención; hasta escasa flexibilidad frente a cambios, limitaciones para la toma decisiones o alteraciones en el estado de ánimo y el comportamiento, como falta de control impulsivo, dificultades en relaciones sociales, sentimientos de ansiedad, tristeza o desesperanza. La mejoría en estos casos se favorece en gran parte por la plasticidad cerebral, cualidad que como ya hemos mencionado permite al sistema nervioso ajustar su actividad en respuesta a diversos estímulos, y que puede manifestarse de dos maneras: estructural y funcional. La primera implica cambios físicos en el cerebro, como la creación de nuevas conexiones neuronales, mientras que la segunda se refiere a la capacidad del cerebro para que las neuronas de un área puedan asumir funciones de otra región.
Evaluación de la neuroplasticidad
Lo primero que se requiere para planificar el tratamiento rehabilitador, es evaluar la plasticidad en este contexto, lo que se puede llevar a cabo con técnicas avanzadas tales como como la estimulación magnética transcraneal (TMS), un método no invasivo para investigar cómo el cerebro se adapta y cambia su funcionamiento. Al combinar la TMS con otras herramientas como el electromiograma (EMG), se obtiene un enfoque eficaz para explorar la capacidad del cerebro para reorganizarse y ajustar su actividad.
La TMS funciona mediante la aplicación de pulsos magnéticos sobre el cráneo, generando corrientes eléctricas en áreas específicas del cerebro. A su vez, el EMG registra la actividad eléctrica de los músculos, que reflejan la respuesta del cerebro ante la estimulación magnética, obteniendo medidas objetivas de dicha actividad, las cuales toman como referencia un parámetro que se denomina potencial motor evocado (MEP).
Al comparar los MEP antes y después de la intervención con TMS, es posible evaluar si la plasticidad cerebral de una persona es más o menos adaptable, lo que ayuda a entender mejor los mecanismos detrás de la disfunción cognitiva y el comportamiento, comprensión que resulta fundamental a la hora definir intervenciones terapéuticas más efectivas y personalizadas según cada individuo.
Intervención en neurorrehabilitación
Según recomendaciones de la Sociedad Española de Neurorrehabilitación, basadas en estudios de revisión de evidencia científica, es fundamental para asegurar un buen pronóstico de recuperación que las personas que han sufrido un daño cerebral adquirido, una vez se encuentren mínimamente estables en términos clínicos, reciban cuidados de neurorrehabilitación. Este proceso debe programarse como un tratamiento completo, cuya frecuencia, duración e intensidad sean individualizadas, con sesiones de al menos 45 a 60 minutos dedicadas a cada modalidad terapéutica específica requerida por el paciente. La neurorrehabilitación demanda un equipo interdisciplinar bien coordinado, compuesto por profesionales con el conocimiento, las habilidades y la experiencia necesarias para colaborar estrechamente tanto con los pacientes como con sus familias.
La neurorrehabilitación se aborda por los especialistas centrándose en estrategias compensatorias que buscan restaurar la función neurológica a través de la recuperación neuronal funcional y la restauración de la función motora mediante el uso sistemático de los miembros afectados.
Dentro de las estrategias para promover la recuperación neurológica se están desarrollando y aplicando técnicas de estimulación neuronal o neuromodulación, como la estimulación magnética transcraneal y eléctrica, de las que ya hemos hablado, que además de para evaluar la respuesta neuronal de base, también son técnicas relevantes para activar las neuronas y favorecer la recuperación funcional; así mismo, se están llevando a cabo investigaciones en nanotecnología encaminadas a mejorar la función cerebral.
En cuanto a la rehabilitación motora, uno de los avances más destacados es la aplicación de sistemas robóticos, que permiten realizar movimientos precisos y repetitivos, proporcionando un feedback sensorial del ejercicio realizado, todo lo cual facilita la recuperación de esta función en pacientes con lesiones cerebrales y medulares. Concretamente, en el campo de la rehabilitación de personas que han sufrido un accidente cerebrovascular (ictus), se ha demostrado ampliamente desde hace dos décadas que los ejercicios terapéuticos motores pueden inducir cambios en el cerebro de estos pacientes. Estos ejercicios deben estar enfocados en tareas motoras relevantes, como la realización de movimientos de agarre y la marcha. El entrenamiento intenso y de resistencia ayuda en estos casos a mejorar la fuerza y el control motor, favoreciendo el equilibrio y la capacidad de desplazamiento de los pacientes.
Uno de los dispositivos robóticos más conocidos y utilizados en la neurorrehabilitación es el exoesqueleto Lokomat, diseñado específicamente para automatizar el proceso de reeducación de la marcha, y que consta de una cinta rodante, un sistema de soporte del peso corporal y dispositivos electromecánicos que movilizan los miembros inferiores del paciente según parámetros ajustados por los profesionales del equipo rehabilitador.
Por otro lado, la realidad virtual está demostrando ser una herramienta valiosa para mejorar la motivación y participación de las personas en el tratamiento, creando entornos interactivos que facilitan una amplia gama de actividades.
Además de los avances en las terapias neurológicas y físicas, la tecnología también ha impactado en la rehabilitación cognitiva y del lenguaje. El desarrollo de herramientas de software especializadas permite la personalización de los programas de estimulación, adaptándolos a las necesidades específicas de cada persona. La integración de la inteligencia artificial en estos sistemas proporciona un seguimiento continuo del progreso del paciente y una adaptación dinámica de los contenidos según su evolución.