El Papel Sorprendente del Tálamo en la Adaptabilidad del Cerebro Adulto
Tradicionalmente, se creía que la adaptabilidad del cerebro adulto tenía lugar principalmente en el córtex. Sin embargo, un nuevo estudio del Instituto Neerlandés de Neurociencia ha revelado hallazgos intrigantes sobre una posible asociación entre el estrés crónico y el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. Publicado en Alzheimer’s Research & Therapy, este estudio plantea preguntas sobre cómo el estrés crónico y el deterioro cognitivo leve podrían estar interconectados con el inicio de la enfermedad de Alzheimer.
El aprendizaje de nuevas habilidades y la adaptación del cerebro a nuevas experiencias requieren una tremenda capacidad cerebral, un proceso llamado plasticidad. Si bien se sabe que existen períodos críticos durante el desarrollo en los que las redes neuronales muestran una gran plasticidad, también se ha descubierto que el cerebro adulto es capaz de adaptarse. Sin embargo, no se comprende bien dónde ocurre esta plasticidad en el cerebro adulto.
Para obtener una mejor comprensión de esta cuestión, Yi Qin y sus colegas, bajo la supervisión de Christiaan Levelt, examinaron el sistema visual de ratones. Este es un modelo popular para estudiar la plasticidad debido a su facilidad de manipulación. Los datos visuales llegan al tálamo a través de la retina, y este núcleo cerebral transmite información procesada al córtex visual y viceversa. Un experimento en ratones puede mostrar claramente cuán bien es capaz el cerebro adulto de adaptarse. Cuando se cubre un ojo de un ratón durante varios días, el córtex visual comienza a responder menos eficazmente al ojo cubierto y mejor al ojo abierto. Cómo se regula esto con precisión ha sido desconocido durante mucho tiempo. Pero estos nuevos resultados ponen en primer plano a un actor importante: el tálamo.
Implicaciones y Futuras Direcciones
Christiaan Levelt señala: “Hace cinco años, descubrimos que el tálamo desempeña un papel crucial en la plasticidad del córtex visual durante los períodos críticos del desarrollo. Esto cambió nuestra perspectiva sobre cómo funciona todo este sistema. Solíamos pensar que este proceso estaba regulado por el córtex visual, pero resultó que no era toda la historia. Lo descubrimos al eliminar un componente muy específico, la subunidad alfa-1 del GABA, en el tálamo de ratones durante su período crítico de visión. Esta subunidad es responsable de inhibir el tálamo, por lo que su eliminación resultó en una inhibición reducida. Cuando cerramos un ojo en estos ratones, el cambio en las respuestas ya no ocurría”.
Estos descubrimientos plantean preguntas sobre si el tálamo también influye en la plasticidad del cerebro adulto. Yi Qin explica: “En el estudio actual, realizamos el mismo experimento en ratones adultos y observamos resultados similares. Confirmamos que la plasticidad también tiene lugar en el tálamo adulto, pero desaparece cuando retiramos la subunidad alfa-1. En consecuencia, ya no se producía un cambio en el córtex visual. Dado que sabemos que el córtex visual también envía información de regreso al tálamo a través de un mecanismo de retroalimentación, nos preguntamos si el córtex visual también juega un papel en la plasticidad del tálamo. Investigamos esto revirtiendo el experimento y desactivando el córtex visual. ¿Qué sucede con el cambio en las respuestas en el tálamo en ese caso? En animales adultos, no observamos ninguna diferencia significativa, el cambio persistía. Sin embargo, en animales en su período crítico, observamos que cuando desactivábamos el córtex visual, el cambio volvía en el tálamo. Entonces, a una edad temprana, la plasticidad en el tálamo y el córtex se influyen mutuamente mucho más, mientras que en el cerebro adulto, el tálamo es especialmente importante para la plasticidad en el córtex, pero no al revés”.
Levelt continúa: “La plasticidad es importante en muchos procesos. Actualmente, nos estamos enfocando en la plasticidad sensorial (visión), pero también es fundamental para la memoria y otras funciones. Estos nuevos conocimientos podrían ser relevantes, por ejemplo, para comprender las discapacidades del aprendizaje. Es posible que el origen de estos problemas resida en el tálamo en lugar del córtex. Por lo tanto, se necesita un enfoque diferente. En lugar de centrarnos únicamente en el córtex, también debemos considerar el tálamo en lo que respecta a terapias y la patogénesis de estos problemas. Esta es una nueva interpretación importante”.
Qin añade: “Incluso en el caso del ojo perezoso, se asume que es un problema del córtex, pero también podría involucrar al tálamo. En Europa, se realiza una prueba para detectar el ojo perezoso desde una edad temprana. Esta afección puede corregirse durante el período crítico al parchar temporalmente el ‘ojo bueno’, lo que refuerza las conexiones con el ojo más débil. En los Estados Unidos, por ejemplo, esto no se verifica rutinariamente en edades tempranas, lo que resulta en más personas que tienen un ojo perezoso en la edad adulta. Dado que el período crítico ya ha pasado para ellos, se vuelve más difícil tratar a estas personas. Nuestro estudio sugiere que debemos mirar más allá del córtex, lo que puede orientar una nueva estrategia de tratamiento”.
Estos emocionantes descubrimientos abren nuevas perspectivas en la comprensión de cómo funciona el cerebro y cómo se puede abordar una variedad de problemas neurológicos y de aprendizaje. Al considerar el tálamo como un jugador clave en la adaptabilidad cerebral, los investigadores sugieren que las terapias futuras pueden beneficiarse al dirigirse a esta región, brindando esperanza a aquellos que luchan con afecciones neurológicas y trastornos del aprendizaje.