El cerebro no olvida a un miembro amputado y su mapa del cuerpo no varía

Científicos del Reino Unido y Estados Unidos han demostrado que el cerebro mantiene intacto su “mapa” del cuerpo incluso después de una amputación, lo que pone en entredicho la idea de que se reorganiza para compensar la pérdida. Los resultados de su trabajo se han publicado en Nature Neuroscience1 y no solo ayudan a entender mejor el fenómeno del “miembro fantasma” –esas sensaciones de dolor o cosquilleo en extremidades que ya no existen–, sino que también sugieren que conectar prótesis robóticas directamente al cerebro podría ser más sencillo de lo que se pensaba.

“Sospechábamos que los mapas cerebrales permanecerían prácticamente sin cambios, pero el grado en que el mapa de la extremidad faltante permaneció intacto fue asombroso”, ha declarado la profesora Tamar Makin de la Unidad de Cognición y Ciencias del Cerebro del Consejo de Investigación Médica de la Universidad de Cambridge2 y una de las autoras principales del nuevo estudio, que se ha realizado en colaboración con expertos de la Universidad de Pittsburgh.

En investigaciones previas se había comprobado que en el interior de una zona del cerebro denominada corteza somatosensorial existe un mapa del organismo con diferentes regiones que se corresponden con distintas partes del cuerpo. Estos mapas se encargan de procesar información sensorial, como el tacto, la temperatura y el dolor, así como la posición corporal. Por ejemplo, al tocar algo caliente con la mano se activa una región específica del cerebro y, si te golpeas el dedo del pie, se activa una región diferente.

Durante décadas, se asumió que cuando alguien perdía un brazo o una pierna, las áreas vecinas del mapa cerebral se “apropiaban” de la zona que había quedado sin función. Esto se ha basado en la evidencia de estudios realizados tras la amputación, pero sin que se hubiera comparado la actividad en los mapas cerebrales previamente, pero este nuevo trabajo demuestra que no ocurre así.

Por qué la mayoría de los amputados sienten su miembro fantasma

Los investigadores siguieron a tres personas a las que iban a amputar una mano. Antes de la operación, los voluntarios realizaron movimientos de los dedos y de los labios dentro de un escáner de resonancia magnética funcional, lo que permitió crear un mapa cerebral de esas zonas. Después de la amputación, los mismos pacientes repitieron la prueba a los tres, seis, 18 meses y hasta cinco años en uno de los casos, moviendo los labios y tratando de imaginar el movimiento de los dedos. El resultado fue sorprendente: la región cerebral correspondiente a la mano seguía activándose de manera casi idéntica a como lo hacía antes, como si la mano siguiera allí.

“Gracias a nuestro trabajo previo, sospechábamos que los mapas cerebrales se mantendrían prácticamente inalterados, pero el grado en que el mapa de la extremidad faltante permaneció intacto fue asombroso. Teniendo en cuenta que la corteza somatosensorial es responsable de interpretar lo que sucede dentro del cuerpo, resulta sorprendente que parezca ignorar que la mano ya no está”, ha afirmado Makin.

Esto explica por qué la mayoría de los amputados sienten su miembro fantasma y también ayuda a entender por qué las terapias que intentan “reorganizar” el mapa cerebral han tenido poco éxito frente al dolor fantasma. Según los investigadores, el problema no está en el mapa del cerebro, sino en los nervios seccionados que, al quedarse sin destino, envían señales desordenadas.

Las técnicas más prometedoras, dicen los expertos, no pasan por entrenar el cerebro, sino por cambiar la forma de realizar la cirugía: por ejemplo, conectando los nervios a músculos o piel para que tengan un nuevo punto de anclaje. En uno de los casos estudiados, una mujer a la que se practicó este procedimiento dejó de sufrir dolor tras la amputación, mientras que los otros dos pacientes sometidos a la operación estándar siguieron con molestias fantasma.

Un avance hacia el desarrollo de prótesis robóticas

Este hallazgo también abre nuevas posibilidades para el desarrollo de prótesis controladas por el pensamiento. “Si el cerebro se reconfigurara tras una amputación, estas tecnologías fracasarían. Si el área que antes controlaba la mano fuera ahora responsable del rostro, estos implantes simplemente no funcionarían. Nuestros hallazgos ofrecen una verdadera oportunidad para desarrollar estas tecnologías ahora”, afirma el Dr. Chris Baker, del Laboratorio de Cerebro y Cognición de los Institutos Nacionales de Salud Mental.

“Ahora que hemos demostrado la estabilidad de estos mapas, las tecnologías de interfaz cerebro-computadora pueden operar bajo la premisa de que el mapa corporal se mantiene constante a lo largo del tiempo. Esto nos permite avanzar hacia la siguiente frontera: acceder a detalles más finos del mapa de la mano –como distinguir la punta del dedo de la base– y restaurar los aspectos cualitativos y complejos de la sensibilidad, como la textura, la forma y la temperatura. Este estudio es un poderoso recordatorio de que, incluso después de la pérdida de una extremidad, el cerebro se aferra al cuerpo, esperando a que nos reconectamos”, concluye el Dr. Hunter Schone de la Universidad de Pittsburgh.

Juan de los Reyes Aguilar, jefe del Grupo de Neurofisiología Experimental en la Unidad de Investigación del Hospital Nacional de Parapléjicos, miembro del Servicio de Salud de Castilla-La Mancha (SESCAM), del Instituto de Investigación Sanitaria de Castilla-La Mancha (IDISCAM) y de la Sociedad Española de Neurociencia (SENC), que no ha participado en el estudio ha indicado en declaraciones a SMC España3 que “el resultado principal de este artículo es que no se observan cambios en el mapa cortical después de amputación y se mantiene la representación cortical en las personas que fueron amputadas”.

“Los autores hacen un estudio y seguimiento detallado del tipo de dolor que sienten las tres personas antes y después de la cirugía de amputación. Se muestra que una de las tres personas declara que se reduce la intensidad y frecuencia de dolor posterior a la amputación; ello puede responder a que se elimina el problema que tenía en el brazo y llevó a la amputación. Pero otras dos personas declaran que el dolor se mantiene o sube en intensidad y frecuencia, y, sobre todo, cambia el modo de dolor percibido (pasa de sensación de quemazón, a frío pinchazos y picor). Estos cambios indican una alteración, bien de la actividad periférica (porque, como se ha descrito, los nervios se conectan a otras regiones del brazo que producen otra actividad de entrada) o bien a que hay una alteración de la excitabilidad de la corteza cerebral que altera la percepción de señales, sin afectar al tacto y propiocepción, pero sí alterando el dolor”.

“Ante los datos de dolor percibido que se muestran en el artículo, se podría discutir que el concepto de reorganización cortical después de amputación o lesión medular es algo más complejo de lo que actualmente está en la literatura, que se reduce a una expansión del área cortical activada, y podría centrarse en alteraciones de la percepción sensorial. Desde este punto de vista, creo que este trabajo (como los anteriores de los mismos autores) puede contribuir a descifrar la complejidad del fenómeno de reorganización cortical e incluso redefinirlo”, concluye el experto.