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.