NUEVO MODELO: CONECTOMA

El otro día pude asistir a una jornada organizada por la asociación aragonesa de Neuropsicoogía , el ponente fue Fernando Maestú Unturbe para hablar de un tema muy interesante “EL CONECTOMA”.

Me gustaría exponer aquí algunas de las ideas que se transmitieron, pues creo que están marcando un cambio en el área de la neurociencia y como consecuencia en el campo de la rehabilitación neurológica.

Si pensamos en nuestro sistema nervioso, debemos ser conscientes de su complejidad y la dificultad de su estudio. En realidad, aún sabemos poco sobre su funcionamiento.

“Sólo sé que no sé nada; y esto cabalmente me distingue de los demás filósofos, que creen saberlo todo. “ Sócrates

Para entrar en materia y empezar a abrir nuestra mente en relación al conectoma ,recomiendo ver el siguiente vídeo: pertenece a las charlas TED.

“Yo soy mi conectoma” Sebastian Seung

 

 

 

 

Hasta ahora se han elaborado modelos que intentan dar respuesta a las preguntas que nos planteábamos. El modelo actual “localizacionista” está basado en la segregación funcional frente al nuevo paradigma del conectoma que habla de la integración funcional.

El modelo actual nos ha ayudado a solventar muchas de las preguntas. Pero no es capaz de dar respuesta a algunas cuestiones como: la plasticidad cerebral, la diasquisis o la reserva cerebral.

 

MODELO DE CONECTOMA

Este nuevo modelo está enmarcado en el Human brain project

Proyecto a gran escala para desvelar los misterios del cerebro humano, su funcionamiento.

Para saber un poco más sobre este proyecto, os recomiendo ver los siguientes vídeos:

El nuevo modelo del conectoma modifica la perspectiva actual sobre el sistema nervioso y responde a las cuestiones que el modelo actual no es capaz.

Para ello, este modelo revoluciona ideas muy arraigadas del modelo localizacionista :

“NADA ESTÁ EN NINGÚN SITIO” Fernando Maestú Unturbe

“TODO ESTÁ CONECTADO CON TODO” “todo está en circuitos” Fernando Maestú Unturbe

Neurons that fire togetherwire together. Neuropsychologist Donald Hebb first used this phrase in 1949

El Sistema nervioso no es lineal, es dinámico lo que dificulta su estudio.

Según este modelo, el conectoma es una “ Matriz de conexiones altamente organizadas en el cerebro humano”

El conectoma es único de cada individuo y está determinado por el genoma y el ambiente.

El primer conectoma que se ha conseguido estudiar es el del gusano-c-elegars

El modelo del conectoma fundamenta parte de su propuesta en la existencia de los HUBS.

Los hubs son zonas esenciales para la transmisión de la información dentro de la red neuronal. Son zonas de alta densidad de conectividad, que tienen a situarse en lugares mediales .

 

Dentro de estos hubs, hay algunos de ellos que se considera más importantes y se denominan “Rich Club Hubs”. Se trata de hubs que tienden a estar conectados entre ellos.

Para conocer más sobre los Rich Club Hubs, recomiendo leer el siguiente artículo Generalized Rich-Club Ordering in Networks. February 2019

 

La aparición de los hubs reducen el gasto energético en el cerebro. Una persona es mas eficaz al ser capaz de reclutar una red neuronal más pequeña “patrón del esfuerzo”, es la cantidad de redes neuronales que necesitamos reclutar para realizar una tarea.

Mientras que en el niño hay una red poco organizada , aleatoria ,sin hubs y por tanto con mucho gasto. En el adulto la red es más eficiente.

 

REDES NEURONALES

Por otro lado, el modelo del conectoma habla de los diferentes tipos de redes neuronales que pueden tener lugar. Para ello, habla de la teoría de gráfos para el estudio de la conectividad de redes cerebrales.

“Importancia de la organización de las redes neuronales y no de su localización” Watts and Strogats 1998

  • Regular: Son redes neuronales que funciona mal, la información llega alterada. Similar a un teléfono roto.
  • Small Word: Son redes neuronales que funcionan bien, porque son eficientes. Presentan alta conexión entre las neuronas próximas y algunas de estas se comunican con otras más lejanas. Está red neuronal tiene un bajo coste energético y una alta conectividad.
  • Aleatoria (Random): Son redes neuronales en las que todo se comunica con todo y ello conlleva un alto coste energético que no puede mantenerse en el tiempo,

 

Los sistemas neuronales fluctúan en su modelo de actividad. Lo importante es permanecer el máximo tiempo posible en el modo “Small World”.

 

PREVENCIÓN Y REPARACIÓN DE LESIONES

La especialización de hubs dependen de tu vida, necesidades y experiencias

 “La función hace la estructura”

Santiago Ramon y Cajal: “Todo hombre puede ser escultor de su propio cerebro”

 

Con la edad se va perdiendo la conectividad anatómica de las neuronas, pero se mantiene estable la conectividad funcional a lo largo de la vida

De cara a la prevención en la degeneración de nuestro sistema nervioso, es importante considerar la “reserva cognitiva”, es decir, la densidad sinaptica de nuestro sistema nervioso.

“A mayor reserva cerebral, mayor resilencia”

La actividad física es importante.

A Life-Long Approach to Physical Activity for Brain Health. 

Cuando el cerebro “no hace nada” entramos en un estado de red neuronal por defecto “DMN” (Default mode network). La hiperactivdad del DMN genera gran cantidad de mieloide con su consecuente influencia sobre la función neuronal.

En cambio durante el sueño nuestro sistema no entra en modo DMN.

Por lo tanto, para mantener “sano” a nuestras redes neuronales, es necesario estar activo.

Para dar respuesta a las lesiones que presentas las personas con alteraciones neurológicas debemos modificar nuestra perspectiva, las funciones dañadas o alteradas se ubican en las CONEXIONES entre las neuronas no en las neuronas en sí. Si se dañan los hubs se lesionará la red neuronal.

Por un lado, la rehabilitación trabaja modificando la red y creando nuevas redes. Es capaz de generar nuevos hubs locales y de larga distancia y recupera aquellos que están dañados . Por ello es capaz de genera alternativas en el cerebro. Además, el modelo del conectoma: predice que trabajando una función puede haber una transferencia de mejora a otra función.

En los niños, a diferencia de los adultos, no hay experiencia previa del conectoma. Es por ello , más complejo conseguir cambiamos que si observamos en el adulto, siendo el proceso de rehabilitación más complejo.

Por otro lado, la farmacología trabaja con la red existente. A través de la química activa o inhibe dicha red, pero no tienen efecto sobre la creación y reparación de hubs.

Como conclusión, se comentó la “receta” para una profilaxis ante el envejecimiento , al alcance de todos nosotros basada en 3 elementos :

  • Buena alimentación(dieta mediterránea)
  • Buen ejercicio físico (150 minutos a la semana)
  • Buena actividad cognitiva (alta actividad cognitiva)

 

Cristina de Diego Alonso

Terapeuta ocupacional, Fisioterapeuta especializada en neurorrehabilitación

cristinadediegoalonso@gmail.com

 

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