Plasticitat cerebral: avaluació i usos clínics al dany cerebral adquirit

26/10/2021
Foto: Federación Española de Daño Cerebral.

La plasticitat cerebral forma part del dia a dia de tots els éssers humans i ens permet adaptar-nos al nostre entorn. La plasticitat es defineix com “la capacitat del sistema nerviós per canviar la seva activitat en resposta a estímuls intrínsecs o extrínsecs mitjançant la reorganització de la seva estructura, funcions o connexions” (Mateos-Aparicio & Rodríguez-Moreno, 2019), i és fonamental per establir i mantenir connexions cerebrals, adquirir noves habilitats i recuperar-se i/o adaptar-se després d’una lesió cerebral, com un ictus o un traumatisme cranioencefàlic (TCE). Tot i que s’acostuma a parlar de plasticitat quan algú ha patit algun tipus de dany cerebral, la realitat és que aquesta capacitat està present i activa al llarg de tota la nostra vida.

La neuroplasticitat es pot manifestar de dues maneres: estructuralment i funcionalment. La plasticitat estructural es produeix quan hi ha canvis físics en el cervell, per exemple, quan es creen noves connexions neuronals o es reforcen les existents. La plasticitat funcional està relacionada amb la versatilitat que té el cervell per aconseguir que les neurones d’una àrea puguin realitzar funcions d’una altra regió. Aquesta capacitat és particularment interessant en casos en què el cervell ha patit algun tipus de dany cerebral adquirit, com un TCE (per exemple, accident de trànsit, esportiu, agressió, etc.) o un accident cerebrovascular (ictus).

Les conseqüències d’un TCE inclouen dèficits cognitius (en atenció, memòria, flexibilitat cognitiva, planificació, raonament, etc.), així com alteracions en l’emoció i la conducta (per exemple, la falta d’inhibició, problemes en les interaccions socials, ansietat, depressió, etc.). La recuperació d’aquests dèficits depèn en certa manera de la plasticitat cerebral, l’habilitat del cervell de reorganitzar la seva estructura, funcions o connexions. Existeix evidència científica que mostra alteracions en la plasticitat cerebral després d’un TCE, i la millora en la plasticitat després de la rehabilitació cognitiva, però l’evidència és escassa i insuficient per poder extreure conclusions. Per això, és necessari aprofundir en la patofisiologia del TCE i establir biomarcadors que ajudin a assolir pronòstics més acurats i a definir abordatges terapèutics més eficaços.

En aquest sentit, l’estimulació magnètica transcraneal (transcranial magnetic stimulation, TMS) permet avaluar la plasticitat cerebral en humans d’una forma segura i confortable i, combinada amb altres tècniques neurofisiològiques, com per exemple l’electromiograma (EMG), proporciona un poderós enfocament per aprofundir en la comprensió de la plasticitat cerebral, els fonaments neurofisiològics de la disfunció cognitiva i les relacions entre el cervell, la cognició i la conducta.

La TMS és una tècnica d’estimulació cerebral no invasiva, segura i indolora, que permet modular l’activitat cerebral, augmentant o disminuint-la en una àrea específica del cervell. La base de la TMS és el principi d’inducció electromagnètica, descobert per Michael Faraday en 1831. Aquest principi exposa que un corrent elèctric fluint a través d’una bobina de fil conductor genera un camp magnètic que, al seu torn, indueix un corrent elèctric secundari en qualsevol conductor pròxim. En el cas de la TMS, l’aparell d’estimulació produeix un corrent elèctric d’alta intensitat, de molt breu durada i ràpidament canviant que passa per un fil de coure encapsulat dins de la bobina d’estimulació. Si aquest corrent elèctric té suficient intensitat i durada, generarà un camp magnètic que penetrarà en el crani i les meninges i, gràcies a la fluctuació d’aquest camp magnètic i a la capacitat de conducció elèctrica del teixit cerebral, induirà un corrent elèctric en el cervell.

Per altra banda, l’electromiograma és una tècnica neurofisiològica que permet enregistrar l’activitat elèctrica dels músculs amb l’ajuda d’uns elèctrodes que es posicionen sobre el múscul desitjat.

Per poder avaluar la plasticitat en aquest context, necessitem obtenir una mesura objectiva: el potencial motor evocat (motor evoked potential, MEP). El MEP mesura l’activitat elèctrica d’un múscul específic (primer interossi dorsal) activat mitjançant l’estimulació amb TMS de l’àrea motora primària del cervell. El que interessa és conèixer l’amplitud del MEP, ja que serà la referència a partir de la qual podrem conèixer el grau d’adaptabilitat del cervell davant de la modulació de la seva activitat neuronal mitjançant la TMS, és a dir, la seva capacitat plàstica.

El primer pas del procés és enregistrar 50 MEP i fer el promig, establint així la línia base de referència per cada persona. Tot seguit, s’estimularà amb TMS l’àrea primària motora per modular-ne la seva activació. Existeixen diversos protocols de TMS que es poden utilitzar per fer-ho, i depenent del que s’empri, l’excitabilitat cortical d’aquesta regió es veurà incrementada o disminuïda. Un cop aplicada la intervenció, s’enregistraran de nou diversos MEP, en diferents moments, al llarg dels 30 minuts després de l’estimulació amb TMS. El valor promig que surti de cada grup de MEP es compararà amb el valor obtingut abans de la intervenció (promig dels 50 MEP inicials), i així descobrirem si la persona presenta una plasticitat més o menys adaptativa. En altres paraules, es compararà l’amplitud dels MEP pre-TMS amb l’amplitud dels MEP-post. Si s’ha aplicat un tipus d’estimulació excitatòria, l’amplitud dels MEP post-intervenció ha de ser més gran que el valor de referència, mentre que s’espera que es produeixi l’efecte contrari en cas d’haver-se aplicat un protocol inhibitori. Si el canvi en les amplituds dels potencials no és prou gran, considerarem que la persona té alterada la plasticitat.

Obtenir informació sobre la integritat de la plasticitat cerebral ens permetrà conèixer amb major profunditat els mecanismes neurofisiopatològics dels TCE i la seva evolució, i obtenir un biomarcador que ens ajudi en el disseny, selecció i implementació de les intervencions més adequades per cada persona en funció de la patologia, evolució i perfil d’alteració.

Amb aquesta elecció personalitzada de l’abordatge òptim per cada persona aconseguirem millors resultats de la intervenció, temps de recuperació més curts, i una millora de la qualitat de vida de les persones afectades i els seus cuidadors i familiars.


Referències bibliogràfiques

Dilena, A., Todd, G.,  Berryman, C. Rio, E. i Stanton, T. R. What is the effect of bodily illusions on corticomotoneuronal excitability? A systematic review. PLoS ONE. 2019 14(8): e0219754.

Mateos-Aparicio P, Rodríguez-Moreno A. The Impact of Studying Brain Plasticity. Front Cell Neurosci. 2019; 13:66.

Pascual-Leone, A., Amedi, A., Fregni, F i Merabet, L. B. The Plastic Human Brain Cortex. Ann Rev Neurosci. 2005; 28:377.

 

Autors / Autores
Graduada en Psicologia per la Universitat Rovira i Virgili, màster en Neuropsicologia per la UOC i màster en Psicologia General Sanitària per la Universitat de Girona. Estudiant de Doctorat del programa Salut i Psicologia de la UOC dins del laboratori de recerca Cognitive NeuroLab.
Elena Muñoz Marrón
Doctora en Psicologia per la Universidad Complutense de Madrid, màster en Neuropsicologia Cognitiva per la mateixa universitat i neuropsicòloga acreditada pel Consejo General de la Psicología. Professora dels Estudis de Ciències de la Salut, sotsdirectora de Programes Emergents, Directora del màster universitari en Neuropsicologia i directora del laboratori de recerca Cognitive NeuroLab de la UOC.
Comentaris
Deixa un comentari