El baterista Rick Allen ha superado la amputación de uno de sus brazos. Matt Becker / weatherman / wikipedia, CC BY-SA

Comprender cómo funciona el cerebro humano es uno de los objetivos más importantes de la ciencia. Y uno de los primeros pasos para descubrir sus secretos radica en averiguar cómo se organiza realmente el cerebro. Nuestra visión actual se remonta a trabajo pionero del neurocirujano Wilder Penfield en los 1940, que establecieron el vínculo entre la organización del cerebro y nuestra capacidad para operar nuestro cuerpo.

Penfield estimuló eléctricamente ciertas áreas cerebrales de sus pacientes y notó que involuntariamente se movían o informaban sensaciones de partes específicas de su cuerpo en respuesta. Esta fue la base de la idea de que el cerebro contiene un mapa del cuerpo, en el que diferentes regiones controlan diferentes partes del cuerpo. Pero ahora, casi 80 años más tarde, un nuevo estudio sugiere una idea alternativa.

Hay muchas maneras de estudiar el vínculo entre la organización del cerebro y su función. Una es mediante la observación de la respuesta del cerebro a un cambio físico profundo, como perder una parte del cuerpo o nacer sin ella. Por ejemplo, ¿qué sucede con la región del cerebro que controla la mano una vez que la mano ya no existe?

Cuando los científicos comenzaron a explorar esta cuestión, observaron que el área del cerebro que antes representaba la mano se pone "tomado" por las regiones vecinas en el cerebro. De esta manera, el cerebro se reorganizaría a través de una batalla por el territorio del cerebro, con el región vecina ganadora reclamando el área por su propio propósito funcional.

De manera similar, la corteza desocupada en personas que nacieron sin una mano donde la información sensorial no se perdió, pero que en realidad nunca existió en primer lugar, se recluta para representar el brazo residual de una mano. Estos recursos cerebrales adicionales se han sugerido para permitir que los jugadores de una mano utilicen su brazo residual para sustituir la función de la mano que falta.

Sin embargo, a pesar de la nuevo estudio por mis colegas, publicado en Current Biology, sugiere que uno de los jugadores utiliza una variedad de estrategias creativas para completar tareas cotidianas complejas, involucrando partes del cuerpo que están controladas por áreas del cerebro que no están cerca del territorio perdido (ver imagen). Esto les hizo preguntarse si la reorganización del cerebro está realmente determinada por las relaciones del vecindario en el cerebro.

El experimento

Los científicos estudiaron a personas 17 que nacieron con una sola mano y personas 24 con dos manos. A los participantes se les pidió que llevaran a cabo tareas en el laboratorio, desde envolver un regalo hasta abrir una botella o doblar la ropa. Estos deberes aparentemente mundanos en realidad requieren una coordinación inmensa entre nuestras dos manos, y por lo tanto plantean desafíos continuos a las personas que solo tienen una mano. Los one-handers completaron con éxito las tareas mediante el uso de un repertorio diverso de estrategias compensatorias, que van desde el uso de sus piernas, labios, prótesis o brazo residual para realizar las tareas que normalmente implican dos manos.

Dado que estos actos incluyen partes del cuerpo que no están controladas por áreas cercanas a la que controla la mano perdida, los científicos querían saber qué está sucediendo en los cerebros de estas personas extraordinarias. Pidieron a los participantes realizar movimientos simples con estas diversas partes del cuerpo y rastrearon su actividad cerebral.

Las exploraciones de MRI funcionales revelaron que las representaciones de diferentes partes del cuerpo utilizadas para reemplazar la función de la mano se correlacionaban directamente con el espacio cortical que habría representado la mano. En otras palabras, el área del cerebro que representaría la mano se usó para apoyar los labios, los pies o los brazos.

Aunque este estudio no es el primero en demostrar que una parte del cuerpo invade la región de la corteza cerebral de una parte del cuerpo diferente, es el primero en mostrar múltiples partes del cuerpo que se benefician de la misma área del cerebro, independientemente de si estas regiones están cerca de cada otro en el cerebro

Entonces parece que hay mucha más flexibilidad en el cerebro de lo que pensábamos anteriormente, dado que la corteza disponible se puede asignar a las partes del cuerpo que comparten la funcionalidad de la mano que falta.

Reorganización o reorientación?

Una forma de poner estos resultados en contexto es preguntar, ¿qué pasa si el área de la mano no representa el área de la mano per se, sino solo la parte del cerebro a cargo de la función que normalmente lleva esa mano?

Si esta interpretación es correcta, entonces hemos estado entendiendo mal la organización del cerebro como basada en partes del cuerpo más que en la función del cuerpo. Si bien es especulativo en este punto, es intrigante pensar que podríamos haber estado equivocados acerca de esto por tanto tiempo.

Por emocionantes que sean estas ideas, debemos ser cautelosos y recordar que esta sigue siendo una teoría funcional en este momento. Sin embargo, vincular estas cadenas de descubrimiento tiene implicaciones importantes. No solo nos ayudará a reescribir la teoría de la organización del cerebro, sino que también nos informará sobre cómo podemos aprovechar la reorganización del cerebro para crear mejores interfaces entre el cerebro y la tecnología asistencial e incluso aumentativa.

De hecho, si el cerebro puede aprovechar el territorio de la mano que falta para representar una multitud de otras partes del cuerpo, también se puede usar para representar y controlar partes artificiales del cuerpo, como un brazo protésico?

Sobre el Autor

Rebecca Nutbrown, PhD candidata en Neurociencia, UCL

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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