En el
cerebro de un adulto se generan cada día neuronas nuevas. Estas células acaban
participando en complejas tareas de aprendizaje. Cuanto más se las exige, con
tanta mayor fuerza crecen. TRACEY J. SHORS
Conceptos
básicos:
·
Cada día se generan miles de células nuevas en el cerebro de un
adulto, concretamente en el hipocampo, una estructura implicada en el
aprendizaje y la memoria.
·
Al cabo de un par de semanas, la mayoría de esas neuronas recientes
morirán, a menos que el animal se enfrente al desafío de aprender algo nuevo.
El aprendizaje, sobre todo requiere un esfuerzo notable, puede mantener con
vida a esas neuronas nuevas.
·
Aunque parece que las neuronas recientes no resultan necesarias para
la mayoría de las modalidades de aprendizaje, pueden participar en la
predicción del futuro a partir de experiencias pasadas. Por tanto, intensificar
la neurogénesis podría ayudar a frenar el deterioro cognitivo y a mantener en
forma un cerebro sano.
O se usan o se pierden
El ejercicio físico y otras
actividades pueden estimular la producción de células cerebrales adicionales.
Pero estas nuevas incorporaciones no siempre permanecen. Muchas, si no la
mayoría, desaparecen al cabo de pocas semanas. Cierto es que la mayoría de las
células del organismo no sobrevive de forma indefinida; su muerte entra dentro
de la normalidad. Lo que resulta desconcertante es su rápida desaparición.
¿Para qué se toma el cerebro la molestia de producir neuronas nuevas, si no
tardarán en desaparecer?
Por lo que hemos investigado
sobre ratas, la respuesta podría ser: “por si acaso”. Si el animal se enfrenta
a un desafío cognitivo, las células persistirán. En caso contrario,
desaparecerán. Gould y la autora realizaron este descubrimiento en 1999, en el
curso de una serie de experimentos para determinar el efecto del aprendizaje
sobre la tasa de supervivencia de las neuronas recién formadas en el hipocampo
del cerebro de las ratas.
A través de varios ejercicios de
aprendizaje con las ratas llegaron a la conclusión de que el aprendizaje del
ejercicio había rescatado a células, que, en otras condiciones habrían muerto.
En los animales que no recibieron entrenamiento, cuando terminó el experimento
quedaban muy pocas células recién nacidas.
Cuanto más aprendía el animal,
mayor era el número de neuronas retenidas. Lo mismo ocurría con los animales
que habían aprendido a desplazarse por un laberinto.
Quien algo quiere, algo le cuesta
Creemos que las tareas que
rescatan el mayor número de neuronas nuevas son las que resultan más difíciles
de aprender; además, requieren del máximo esfuerzo mental para llegar a
dominarlas.
Volvieron a hacer las pruebas
pertinentes con las ratas y concluyeron que de entre los animales que
aprendieron, lo que fueron lentos (necesitaron un mayor número de ensayos para
dominar el ejercicio) acabaron con mayor número de neuronas nuevas que los
animales que aprendieron pronto. Parece, por lo tanto, que las nuevas neuronas
del hipocampo responden mejor ante los aprendizajes que requieren un esfuerzo
mayor.
Ventana temporal
Se desconoce todavía por qué
resulta tan crucial el esfuerzo. Una hipótesis avanzada supone que las tareas
que requieren mayor esfuerzo mental (o cuyo dominio demanda períodos de
entrenamiento más largos) activan con mayor intensidad las redes neuronales del
hipocampo a las que se han incorporado las neuronas recién nacidas, activación
que resulta fundamental. Yo me inclino a favor de esta hipótesis por una doble
razón.
En primer lugar, varios
investigadores han demostrado que las tareas que requieren aprendizaje suelen
incrementar la excitabilidad, la actividad, de las neuronas del hipocampo.
Además, esa excitación hipocampal va asociada al aprendizaje: los animales que
muestran mayor activación son los que aprenden mejor la tarea.
En segundo lugar, parece que
existe una ventana temporal crítica en la que el aprendizaje salva las neuronas
recién nacidas.
Esta ventana temporal para el
aprendizaje se corresponde con el periodo en que las células recién nacidas,
que empiezan a vivir sin estar especializadas, inician su diferenciación en
neuronas mediante el desarrollo de dendritas detectoras de señales (reciben
impulsos nerviosos procedentes de otras partes del cerebro) y axones que
transportan los mensajes al CA3, una región del hipocampo. Más o menos en ese
instante, comienzan también a responder determinados neurotransmisores
(moléculas portadoras de información entre neuronas).
Tales observaciones sugieren que
las nuevas células deben tener cierto grado de madurez y estar integradas en
redes neuronales del cerebro antes de responder al aprendizaje. Cuando el
aprendizaje entraña dificultad, las neuronas del hipocampo, incluidas las
recién incorporadas, se encuentran inmersas en la tarea. Y las recién llegadas
sobreviven. Pero si el animal está sometido a un desafío, las neuronas nuevas
carecen de la estimulación que necesitan para sobrevivir y desaparecen.
Función
Se supone que las células
incorporadas, una vez que han madurado, son utilizadas para impulsar o
perfeccionar aptitudes ya existentes para resolver problemas. En la jerga de la
psicología, la intensificación de este tipo de facultades se denomina “aprender
a aprender”.
¿Qué ocurre en los humanos?
La medicina moderna nos aporta
una población de sujetos con estas características: Los pacientes sometidos a
un tratamiento farmacológico sistémico (quimioterapia) contra el cáncer. La
quimioterapia interrumpe la decisión celular que resulta imprescindible para la
generación de células nuevas. Por tanto, quizá no sea una mera coincidencia que
los pacientes que se han sometido a este tratamiento se quejen con frecuencia
de problemas de aprendizaje o memoria, un síndrome al que en algunas ocasiones
se denomina “quimiocerebro”.
La observación coincide, en
cierto modo, con nuestros resultados en animales. Al igual que los roedores,
que manifiestan una discapacidad cognitiva leve o moderada tras el tratamiento
con MAM (un fármaco que interrumpe la división celular), las personas sometidas
a quimioterapia se desenvuelven bastante bien en la mayoría de las situaciones.
Se visten, van a trabajar, cocinan, se relacionan con los amigos y la familia;
siguen con su vida. Lo cual tiene sentido. A tenor de los resultados obtenidos
con animales de laboratorio, no deberíamos esperar carencias profundas o
persistentes en funciones cognitivas básicas. Más bien deberíamos esperar
déficits selectivos en procesos de aprendizaje con mayor complejidad (el tipo
de procesos que suponen un reto para todo el mundo como, por ejemplo,
ejercicios multitarea que implican la realización de diversas actividades al
tiempo que se intenta asimilar una información nueva).
Para averiguar si la
neurogénesis desempeña alguna función en el aprendizaje humano, se requiere
métodos no invasivos que permitan detectar en el cerebro neuronas nuevas y
métodos reversibles para impedir la maduración de las células durante el
proceso de aprendizaje. Se están desarrollando los primeros; los segundos es
probable que tarden un tiempo.
Mas supongamos por un momento
que disponer de un suministro de neuronas nuevas listas para actuar ayuda a
mantener la agilidad mental de nuestro cerebro. En este caso ¿podría utilizarse
la neurogénesis para prevenir o tratar las enfermedades que acarrean un
deterioro cognitivo?
Consideremos la enfermedad de
Alzheimer. Es este trastorno, la degeneración de las neuronas del hipocampo
provoca una pérdida progresiva de la memoria y de la capacidad de aprendizaje.
Quienes lo padecen siguen produciendo neuronas nuevas, pero parece que muchas
de ella no sobreviven para convertirse en células maduras. Es posible que en
esos individuos los procesos de neurogénesis y maduración neuronal estén
dañados. O quizá las nuevas células no sobreviven porque la enfermedad merma la
capacidad de aprender.
Con todo, algunos
descubrimientos resultan esperanzadores, al menos para quienes se encuentran en
las primeras etapas de demencia. Estudios realizados en personas y animales
sugieren que el ejercicio aeróbico y otras actividades sencillas impulsan la
generación de nuevas neuronas. Además, se ha descubierto que los antidepresivos
son potentes moduladores de la neurogénesis. Cierto estudio realizado en 2007
demostró que el tratamiento crónico con antidepresivos mejoraba las actividades
cotidianas y el funcionamiento global en pacientes con la enfermedad de
Alzheimer, un indicio, al menos, de que este tipo de terapia podría promover la
producción y la supervivencia de neuronas nuevas.
El anecdotario sugiere que el
aprendizaje que requiere esfuerzo puede también ayudar a algunos pacientes. En
fecha reciente presenté los resultados de nuestros estudios sobre animales en
un congreso centrado en la enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia.
Los médicos de la audiencia se mostraron fascinados por nuestros
descubrimientos, que sugerían que los esfuerzos realizados para aprender algo
difícil ayudan a preservar las neuronas recién establecidas. Ya se han publicado
trabajos en los que han comprobado los beneficios que este tipo de esfuerzo
produce en los pacientes. Y se han dado cuenta se que los pacientes que son
capaces de involucrarse de lleno en actividades exigentes desde el punto de
vista cognitivo pueden frenar el avance de esta enfermedad que les roba la
mente.
Por supuesto sería necio pensar
que la combinación de actividad cognitiva con antidepresivos o actividad física
revierte el deterioro causado por la enfermedad de Alzheimer, que mata a muchas
otras células cerebrales, no sólo a las nuevas. Pero podría darse el caso de
que ese tipo de actividades frenase el deterioro cognitivo en las personas que
padecen trastornos degenerativos y quizá en todos nosotros, a medida que
envejecemos.
Se dice que no es posible
enseñar trucos nuevos a un perro viejo. Ciertamente, en la etapa adulta para
muchos de nosotros resulta difícil aprender algo nuevo. Pero si queremos
mantener nuestro cerebro en forma, no nos hará ningún daño combinar ejercicio
físico con el aprendizaje de un idioma, unas lecciones de claqué o la práctica
de algún juego que exija reflejos rápidos.
Hasta podría resultar beneficioso.
Beneficioso o lesivo
El aprendizaje aumenta la tasa
de superviviencia de las neuronas nuevas, pero no repercute en el número de
células que se producen. No obstante, se han descubierto otros factores que en
roedores, influyen en la neurogénesis.
PROMOTORES
INHIBIDORES
Ejercicio Alcohol
Antidepresivos Nicotina
Arándanos
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