26 mayo 2008

Plasticidad cerebral (II): el enriquecimiento ambiental como modelo.

Suele decirse que cuanto más estudie uno y cuanto más esté expuesto a estímulos enriquecedores, mejor podrá enfrentar la vejez. Y como ejemplo se suele hablar de Francisco Ayala, de Borges o de Linus Pauling. Pero, ¿es esto cierto?¿Se ha realizado algún trabajo que confirme estas ideas?
Desde los años 60 se ha venido empleando un modelo experimental en animales que se denomina enriquecimiento ambiental, que se comenzó aplicando en ratas y que hoy se puede encontrar en ratones, cerdos o incluso simios. En el caso de las ratas, el modelo consiste en introducirlas en jaulas grandes (10 a 12 ratas por jaula) que contienen tuberías y diversos objetos que se renuevan cada 2 ó 3 días (ver fotografía). Además, las jaulas cuentan con ruedas para la realización de ejercicio físico. Por tanto, en este modelo los animales están estimulados tanto desde el punto de vista social como desde el punto de vista sensorial.
El primero en darse cuenta de los beneficios del enriquecimiento ambiental fue Donald Hebb que tenía unas ratas como mascotas que correteaban libremente por su casa y a las que un día decidió poner a prueba en un test de memoria espacial comparándolas con ratas que vivían en las condiciones normales de un laboratorio (lo que se denominan condiciones estándar, que consisten en 4 ó 5 ratas por jaula y sin objetos a su alrededor) y vio que las ratas de su casa eran mejores al realizar estas pruebas de memoria.
Por eso a partir de los años 60 se realizaron experimentos aplicando el enriquecimiento de forma más sistemática y se vio que estas ratas no sólo tenían mejor memoria espacial, sino que su corteza cerebral estaba más desarrollada que la de los animales en condiciones estándar, tenían un mayor número de vasos en el cerebro, así como más conexiones entre neuronas y un mayor número de células gliales. Algunos años después, se vio que además estos animales presentaban una mayor neurogénesis y mayores niveles de factores neurotróficos (moléculas que favorecen, entre otras cosas, la generación de nuevas neuronas, la supervivencia de las mismas y la formación de nuevas conexiones entre ellas). Y, por último, también se ha observado que estos animales parecen responder menos a una situación estresante y algunas pruebas conductuales muestran que estos animales presentan menores de ansiedad que animales mantenidos en condiciones estándar.


Y si esto se observa en ratas jóvenes, ¿qué pasa si empleamos este modelo en ratas viejas? Pues prácticamente lo mismo: presentan mayores niveles de factores neurotróficos, mayor neurogénesis y realizan mejor algunas pruebas de memoria espacial (a veces incluso al mismo nivel que las ratas jóvenes). Además el enriquecimiento ambiental se ha visto que protege frente a accidentes cerebrovasculares, lesiones cerebrales producidas por varias toxinas e incluso parece que protege en cierta medida en algunos modelos animales de enfermedades de Alzheimer, Parkinson y Huntington.
Sin embargo, hay quien no ve que este modelo sea aplicable en humanos, sobre todo basándose en el hecho de que en realidad las condiciones que más se asemejan a las de una rata en su medio ambiente son precisamente las de enriquecimiento ambiental, más que las que son habituales en el laboratorio. Es decir, que puede que esas mejoras que se observan en estos animales, sean las condiciones normales en animales en libertad y que esos mecanismos protectores ya se encuentren presentes en ellas y lo que en realidad se está viendo con este modelo es cómo influye sobre el cerebro una privación de estímulos más que un incremento de los mismos. Y por otro lado, los efectos producidos por el enriquecimiento ambiental suelen ser mayores en animales jóvenes que en los adultos, lo que también podría limitar su aplicación en personas mayores, aunque esto muestra que el cerebro adulto muestra todavía cierta plasticidad.
Aún así hay quien cree que la estimulación puede ser una herramienta terapéutica importante. Ya Cajal a finales del siglo XIX habló de realizar gimnasia mental para llegar en mejores condiciones a la vejez. Hoy día se están realizando programas de estimulación cognitiva en ancianos y pacientes de enfermedades neurodegenerativas con resultados prometedores. Otro ejemplo de empleo de esta estimulación es la rehabilitación que se hace en personas que han perdido la movilidad de algún miembro o alguna capacidad cognitiva, aunque estos entrenamientos suelen ser muy específicos y no aplicados de forma tan general como cuando se habla de enriquecimiento ambiental.

Los efectos del enriquecimiento ambiental se deben a que esta estimulación activa los distintos procesos que dan lugar a la plasticidad cerebral. Hoy día se habla de la reserva cognitiva, como un depósito que uno va acumulando a lo largo de su vida para que cuando llegue el envejecimiento el declive cognitivo asociado se produzca de forma más lenta y retrasada, ya que partiría de un nivel más alto gracias al entrenamiento previo.

Por último, ¿habría alguna forma farmacológica de imitar alguno de los efectos del enriquecimiento? Pues parece ser que, según un artículo reciente, la fluoxetina (el Prozac) presenta los mismos efectos que el enriquecimiento ambiental restaurando la plasticidad en el sistema visual. Otro artículo mostró que el empleo de imipramina, otro antidepresivo, produce una respuesta similar a la del enriquecimiento ambiental sobre un estímulo estresante, reduciendo algunas respuestas a nivel neuroquímico.
O sea que ya sabéis, niños y niñas, a leer mucho y a relacionaros todo lo que podáis con los que os rodean, que vuestro cerebro os lo agradecerá en el futuro.

Algunas revisiones interesantes sobre el tema:
van Praag et al. (2000), Neural consequences of environmental enrichment, Nat. Rev.Neurosci 1:191-198.
Mohammed, A.H. et al. (2002), Environmental enrichment and the brain, Prog. Brain Res. 138:109-133.
Mora, F., et al., (2007), Aging, plasticity and environmental enrichment: Structural changes and neurotransmitter dynamics in several areas of the brain, Brain Res. Rev. 55 (1): 78-88.

Ver también Plasticidad cerebral (I) en este mismo blog.

7 comentarios:

Sophie dijo...

Me ha gustado mucho más la segunda parte que la primera :) Sin embargo, me gustaría que dieras una serie de ejemplos sobre el enriquecimiento ambiental aparte de leer y relacionarse, dieras tu opinión sobre juegos tipo Brainy Training ( creo que se escribe así), o los juegos de lógica, crucigramas y sudokus como herramientas para tener la mente activa

héctor dijo...

Jeje, lo del enriquecimiento tb salió en aquella terraza ;P Según mi compañero de piso el de farmacia "eso no podía ser".
Por cierto, tengo entendido que en humanos no sirve de mucho el entrenamiento cognitivo frente al alzheimer. Aque no lo podría afirmar seguro.
Un saludo

Brainy dijo...

Vayamos por partes.

sophie, reconozco que en humanos no es tan fácil el tema del enriquecimiento, pero lo intentaré. Hay un neurólogo bastante conocido que tiene algún libro ineresante que se llama Ekhonomon Goldberg que precisamente ha montado una clínica en la que tienen diferentes programas de ordenador que estimulan diversas capacidades cognitivas. Esta clínica está muy orientyada a personas mayores y por lo visto está funcionando bastante bien (no porque vaya mucha gente si no porque la gente que va puede recuperar algunas capacidades que tenía bastante disminuidas y en otros casos parece que podrían retrasar los cambios que conlleva el envejecimiento a nivel cognitivo). El ejercicio físico es también una forma de enriquecimiento, y de hecho por eso se combina en los experimentos de este tipo con la estimulación sensorial. El ejercicio incrementa también la neurogénesis e incrementa la liberación de factores neurotróficos y mejora la memoria espacial. En cuanto a lo del Brain Training y dermás, todavía no se ha demostrado nada (seguro que ya alguien lo está estudiando). A mí no me parece malo utilizarlo. Desde luego malo no va a ser, y si es bueno, pues bienvenido sea. En mi opinión, no creo que sea una cosa espectacular, como tampoco lo son los resultados en animales, que suelen ser bastante sutiles, no nos vayamos a creer que el enriquecimiento es la panacea (hay que tner en cuenta que suele aplicarse de forma muy inespecífica).

Héctor, pues sí que era escéptico tu amigo/conocido. La verdad es que hay decenas de artículos mostrando cambios favorables en animales mantenidos en enriquecimiento ambiental y también algunos en humanos mostrando mejores capacidades cognitivas en personas mayores que llevaron a cabo actividades durante su época adulta que requerían un intenso esfuerzo cognitivo (esto tiene que ver con la reserva cognitiva de la que hablo en el apunte). Lo del entrenamiento con los pacientes de Alzheimer es variable según el grado de la enfermedad. Obviamente, en personas en las que está muy avanzada la enfermedad es muy difícil modificar algunos parámetros cognitivos pero en los estadíos iniciales parece que los enfermos responden muy bien, consiguiéndose retrasar el avance de la enfermedad (obviamente en combianción con una adecuada farmacología). Por eso es crucial diseñar pruebas diagnósticas que permitan cuanto antes saber si alguien va a padecer Alzheimer, ya que permite un rango de intervención mucho más amplio.

Espero haber respondido a vuestras preguntas.

Un saludo a los dos.

Héctor dijo...

Ok, ;)

Sophie dijo...

Chapeau, Brainy :)

Anónimo dijo...

me parece unos exelentes comentarios por parte de todos, es necesario saber con detalles como se puede llegar a tener una estimulacion en personas que presentan algun retraso mental, como tambien distintas enfermedades que se estan padeciendo pero todo tiene un por que de las cosas, no se mucho de estos temas debido que apenas estamos remotando el tema en estimulacion temprana, es un materia muy interesante. bueno gracias por la informacion y los comentarios ahora creo tener una estimulacion que ya logre aprender algo nuevo quizas permanesca
gracias =)

Estrella Ramirez (sonora-mexico)

Víctor M. García González dijo...

Buenos Días,

He descubierto su blog recientemente y me parece de gran interés su enfoque sobre la temática del cerebro y la evolución.

Me presento, me llamo Víctor García y soy un psicólogo especialmente interesado en la relación mente-cerebro. Mi especialización profesional me ha permitido profundizar en algunos aspectos del envejecimiento del cerebro y su repecursión en el funcionamiento psicólogico (véase trastornos neurodegenerativos como las demencias o daños cerebrovasculares). Sobre este particular he estado desarrollando un modesto blog que le invito a visitar por tratar temáticas que pueden quizás puedan resultarle de interés.

Le adjunto el enlace directo al Blog: "PSICOLOGÍA y DAÑO CEREBRAL"
http://neuropsicologica.blogspot.com/

Gracias por la atención prestada.

Atte.

Víctor García.