Fernando Jáuregui: “El ruido constante disminuye la tasa de proliferación de nuevas neuronas hasta en un 30%”

19/12/2019
Fernando-Jáuregui-neurogenesis-neurociencia Fernando Jáuregui

En esta entrevista con el neurocientífico del Departamento de neurociencias del Centro Universitario de Ciencias de la Salud de la Universidad de Guadalajara (México), Fernando Jáuregui, quien ha hecho una estancia en el departamento de Neurociencia de los Estudios de Ciencias de la Salud de la UOC, charlamos sobre neurogénesis, sobre si el cerebro adulto humano genera nuevas neuronas y sobre su interés en el estudio del efecto del ruido como agente estresor.

El cerebro adulto humano genera nuevas neuronas, ¿sí o no?

Inicialmente se creyó que la neurogénesis solo ocurría cuando se estaba formando el cerebro, pero entre los años 80 y 90 se descubrió que la producción de neuronas también ocurría en la vida adulta de los mamíferos. Se asumió entonces por estudios conducidos en roedores y otras especies que en el cerebro humano también se producían nuevas neuronas. Desde hace poco más de un año (marzo de 2018), sin embargo, el mundo científico ha estado perplejo porque esta idea fue seriamente cuestionada. Cientos de neurocientíficos dedicados al estudio de la neurogénesis, como Fernando, estaban asombrados. De repente su tema de investigación había perdido sentido ¿Cómo podía ser que después de haber dedicado 10 años a la investigación de la neurogénesis se diga que no nacen nuevas neuronas en la edad adulta? Cabe decirse que en las ratas este hecho no es cuestionable. Él mismo lo ha comprobado.

Queríamos saber más sobre la neurogénesis y sobre tu trabajo como investigador y esto es lo que nos ha contado…

Como investigador centrado en los procesos de regeneración de neuronas, nos puedes explicar brevemente ¿qué es la neurogénesis? 

En sentido amplio, es todo lo que tiene que ver con el nacimiento o génesis de nuevas neuronas. Esto incluye la formación del cerebro en las primeras etapas de la vida (embriogénesis), así como su maduración y diferenciación. Se sabe desde hace mucho que el cerebro se forma en los primeros estadios de la gestación con una sobreproducción de neuronas que luego mueren o son podadas. Es decir, las neuronas que no se conectaron y que no maduraron funcionalmente se mueren.Tradicionalmente se creía que este proceso concluía una vez que el cerebro terminaba de formarse. El dogma predominante establecía que el cerebro adulto no era capaz de generar nuevas neuronas. Últimamente, sin embargo, se ha sugerido que ese proceso no acaba en el desarrollo embrionario, como se creía antes.  A finales del siglo pasado se empezó a ver que sobre todo en algunas regiones específicas del cerebro se continuaban produciendo neuronas a partir de células madre neurales. Esas establecen nichos de donde nacen nuevas células, una especie de «santuarios» que proveen al cerebro de células para el resto de la vida. Tanto ha cambiado el dogma tradicional que ahora coloquialmente se usa el término de neurogénesis más para referirse a la neurogénesis de la vida adulta que a la de la vida temprana.

¿Y en qué zonas del cerebro se produce el nacimiento de nuevas neuronas? 

Esto también se está discutiendo todavía. Cada vez se obtienen evidencias que la sitúan en varias partes del cerebro. Las regiones mejor caracterizadas son dos: la denominada zona subventricular y la región hipocampal. En el humano, la región que ha despertado más interés y a la vez controversia es el hipocampo. Es el nicho más estudiado y una región muy interesante desde el punto de vista cognitivo y conductual por su trascendencia en la adaptación de los individuos. 

Hipocampo y neurogénesis

¿Podrías poner algunos ejemplos de la importancia del hipocampo? 

El más interesante es su importancia en la formación de la memoria explícita, también conocida como biográfica -¿qué hice hace un rato?- o declarativa. Una forma de memoria que puedo recuperar conscientemente y que puedo verbalizar, a diferencia de la memoria implícita que se usa más para almacenar actos o hábitos motores como el caminar, ir en bicicleta, conducir o nadar. 

Para que la memoria declarativa se forme es indispensable que tengas un hipocampo intacto. Para que puedas adquirir esta nueva información, es necesario que funcione bien. Hay ejemplos de personas que han sufrido una lesión del hipocampo y terminan como el personaje de Dora, en la película de Walt Disney, “Buscando a Nemo”, que sabe nadar y hacer todo, pero no recuerda nada porque no almacena nada.

¿Qué es lo que produce este tipo de lesiones?

Precisamente, la importancia del hipocampo la empezamos a conocer por lesiones inducidas como, por ejemplo, las que realizan los cirujanos para tratar las convulsiones del lóbulo temporal cuando son muy repetitivas e incontrolables y cuando no responden a los fármacos. A veces se opta por hacer una intervención quirúrgica para extraer el hipocampo. Debido a que el hipocampo es una zona del cerebro muy conectada, que recibe información de todo el cerebro, tiene una actividad eléctrica muy alta y cuando una zona del cerebro tiene mucha actividad eléctrica es más propensa a cambiar el patrón de actividad y se generan focos epileptógenos. Precisamente, esta alta demanda funcional del hipocampo le hace vulnerable al daño y no es de extrañar que muchas formas de demencia por ejemplo, impliquen también alteraciones en su funcionamiento. La enfermedad de Alzheimer es el ejemplo mejor conocido de esto. El estrés intenso es otra condición que puede alterarlo. En el trastorno por estrés postraumático es común observar que el hipocampo se ha atrofiado.

¿Se puede funcionar sin hipocampo?¿Y qué comportamiento va a tener una persona si no lo tiene?

Lo curioso es que sí se puede funcionar sin hipocampo. Y esto nos ha dicho mucho de cómo funciona el cerebro, en general, y el hipocampo, en particular. Después de la cirugía en la que el hipocampo se extrae para tratar la epilepsia, por ejemplo, el sujeto estará prácticamente imposibilitado para almacenar nueva información pero conserva la información que tenía de antes porque está almacenada en otra zona. Y además de las repercusiones cognitivas, el sujeto perderá capacidad regulatoria sobre procesos que pueden incluso afectar funciones fisiológicas como la reproducción o la regulación de la respuesta de estrés.

¿Lo que quiere decir que la información entra por el hipocampo y luego se almacena en otro sitio? 

Esta es una hipótesis en la que se ha trabajado desde hace tiempo. En términos sencillos, se cree que la información entra por el hipocampo y después se va a otras regiones del cerebro. No siendo su destino final. Pero habría tipos de información específica que sí quedarían almacenados en el hipocampo como, por ejemplo, la memoria espacial (cómo aprendí a llegar a un sitio…) que guarda referencias. Yo vengo a Barcelona por primera vez en mi vida y tengo que buscar referencias espaciales, veo el edificio de la Torre Agbar en Glorias y me sitúo para llegar a la UOC. A eso se le llama aprendizaje alocéntrico. Pero si el aprendizaje lo hago utilizando claves espaciales, como caminar 20 pasos desde el metro, y luego giro a mi izquierda y luego a la derecha y subo unas escaleras, esto es otra forma de aprender el espacio en la que soy yo mi referencia. Se trata de aprendizaje egocéntrico. Yo soy mi referencia. Cuando hago el aprendizaje utilizando claves externas, en espacio, estoy utilizando mi hipocampo. Esto último lo hemos estudiado con ratones porque ellos también utilizan claves espaciales. Ayudados por su olfato, son muy hábiles aprendiendo a navegar en el espacio para hacerse de alimento. Y precisamente, el tema de la neurogénesis encuentra un vínculo interesante en este hecho tan estudiado en ratones; resulta que en su caso, las neuronas que nacen en los nichos de la zona subventricular migran hacia los bulbos olfatorios, y que las que nacen en el hipocampo, se integran al circuito trisináptico hipocampal. Algo que dice mucho acerca de su habilidad tanto olfativa como de navegación espacial. Hay varias teorías en el hecho de que haya neurogénesis en el hipocampo. 

“Es importante que la neurogénesis ocurra en el hipocampo porque estas células podrían tener alguna función en los procesos cognitivos muy evolucionados en la memoria egocéntrica”

¿Y la otra zona?

Es el área de los ventrículos cerebrales, en una zona que se les conoce como área subventricular y que bordea a los espacios por donde circula líquido cefalorraquídeo, allí hay también nichos celulares muy bien caracterizados y que también tienen una alta actividad neurogénica. Según un estudio, en el que trabajó el Dr. Oscar González Pérez (que asesoró mi tesis doctoral y con quien hice mi posdoctorado) en la Universidad de California San Francisco con el también mexicano Arturo Álvarez-Buylla, luego de años trabajando estos nichos, vieron que las neuronas que nacen en esta zona no se quedan ahí sino que migran distancias relativamente largas siguiendo el flujo del líquido cefalorraquídeo y van a parar a los bulbos olfatorios. En el caso de las ratas, este es un órgano muy importantes porque viven de su olfato. Y en nuestro caso, no se sabe dónde acaban estas neuronas. Se está estudiando e incluso, ahora mismo dudando del fenómeno de neurogénesis cuando se es adulto.

De hecho, te iba a enseñar este artículo de hace un año que afirma que no existe la neurogénesis en el cerebro adulto, ¿Cómo puede ser?

Pues porque este investigador (Arturo Alvarez-Buylla) está hablando de cerebros en humanos, y hasta ahora nuestras mayores certezas sobre el asunto provenían de animales. Pero ha utilizado metodología muy parecida a la que utilizamos con los animales y ha reportado que no ocurre. Solo durante el primer año de vida postnatal hay una tasa decreciente de proliferación de nuevas neuronas que va cayendo abruptamente. Para los 12 o 13 años prácticamente la neurogénesis desaparece. No es cosa menor su trabajo puesto que lo publicó la prestigiosa revista “Nature” en marzo de 2018. Y como te decía antes, este trabajo está cuestionando a dos o tres décadas de investigación con muchos recursos. Porque toda la investigación que hacemos es antropocéntrica. Lo estudiamos en la rata porque creemos que ocurre en el humano y porque la aplicación final deberá ser en el humano. Esto es lo que yo investigo y este investigador lo negó. Y durante los meses siguientes, el mundo científico estuvo perplejo, preguntándonos qué iba a ser de la aplicación final de nuestro trabajo.

¿En qué punto estamos ahora?

Pues en una de las controversias científicas más interesantes de nuestro tiempo. Un nuevo estudio, también realizado con cerebros humanos, publicado en “Nature Medicine” y dirigido por María Llorens-Martín, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, en Madrid, dice que sí que hay neurogénesis en el cerebro adulto humano. Justamente en el último congreso de Neurociencia de Chicago juntaron a los dos grupos de investigadores: por un lado, el equipo del mexicano Arturo Alvarez-Buylla, de la Universidad de California en San Francisco (EE.UU.) y el de vuestra compatriota Maria Llorens. La discusión básicamente se volvió metodológica. Fue evidente que utilizaron diferentes métodos para identificar las células y que la solución pasaría por compartirse esta información. Seguramente se publicará en breve un nuevo estudio más concluyente y sabremos si realmente las neuronas se regeneran o no en la edad adulta. Los hallazgos van a ser de la mayor trascendencia y yo no pierdo la esperanza, aunque no quiero hacerme muchas ilusiones.

¿Cuándo se produce la neurogénesis en el cerebro adulto? 

La producción de neuronas es constante. Yo la he visto en mis experimentos en ratas de dos años. Eso, si existiera en el humano sería equivalente a una persona de 80 años cuyo cerebro sigue regenerándose aun cuando esta proliferación disminuye con el proceso de envejecimiento.

Estrés y regeneración de neuronas

Se sabe que el estrés afecta a la plasticidad del cerebro pero ¿cómo afecta a la neurogénesis?

En el sentido amplio, el estrés es un poderoso regulador de la neurogénesis. Hay una creencia bastante popularizada de que el estrés es dañino, pero yo no estoy totalmente de acuerdo si no se hacen distinciones apropiadas entre estrés intenso o moderado o entre estrés agudo o crónico. Porque el estrés es esencialmente una respuesta adaptativa, es una herramienta que permite adaptarnos. Para salir huyendo, pelear o quedar paralizados. Y esto tiene mucho valor evolutivo para la supervivencia de las especies. Lo curioso es que casi todas las especies saben usar eficientemente los mecanismos de respuesta de estrés. En la naturaleza, cuando un animal está a punto de ser devorado sabe que tiene que congelarse para no atraer la atención y no ser presa fácil, o si la situación se lo permite salir huyendo. Y cuando identifica que pasó la amenaza, los mecanismos que regulan esa respuesta se apagan para tener recursos disponibles si volviera a estar en peligro.

Pero, ¿en los humanos no?

Debido a la manera en la que aprendemos y dependemos de la experiencia y la asociamos a otras experiencias y a que tenemos mecanismos más evolucionados para interactuar con el ambiente (lenguaje por ejemplo) complicamos por así decirlo más el proceso y ocasionalmente no somos tan eficientes fisiológicamente. En el humano puede haber estrés por muchas razones (desde tener que hablar en público hasta afrontar un terremoto o lidiar con una pérdida) y fisiológicamente no deja de ser una respuesta para adaptarnos aunque eventualmente lo que percibimos como amenaza no sea relevante en términos de supervivencia. 

Con nosotros pasa que el mecanismo biológico que regula la respuesta al estrés madura a partir del tercer mes de embarazo y termina en los primeros años de vida. Significa que todos los procesos y estructuras biológicas que poseemos para enfrentar los eventos estresantes se reconfiguran o moldean con la experiencia. Una parte la tenemos heredada como una respuesta evolutivamente determinada, pero otra parte se configura a partir de la experiencia en las primeras etapas de la vida. Un bebé cuya madre está en constante estrés vendrá preparado para eso y tendrá una conducta diferente al que tuvo una gestación libre de estrés. Su patrón y repertorio conductual posiblemente le incline a estar siempre en alerta. Estas primeras experiencias configuran mucho cómo vas a responder al estrés; te volverán muy o poco sensible al entorno el resto de tu vida (hiperresponsibidad o hiperresponsibidad). En psicología, es frecuente escuchar la frase de: infancia es destino. Se usa para expresar que las primeras experiencias te van a marcar el resto de tu vida. Esto aplica también la neurobiología del estrés. Porque el cerebro se configura y va cambiando tanto estructural como funcionalmente de acuerdo a la demanda y necesidad que el entorno le exige; y eso puede durar toda la vida.

“Estas primeras experiencias configuran mucho cómo vas a responder al estrés, te volverán muy o poco sensible a las demandas del entorno por prácticamente toda tu vida”

¿Se puede reconfigurar nuestra respuesta biológica al estrés?

Sí, si bien las primeras experiencias son determinantes, mucho también depende de las nuevas experiencias. Cada nueva vivencia tiene poder de reconfigurar las experiencias previas. Esto se sabe en psicología y suele usarse como base epistemológica del cambio en algunos modelos terapéuticos. El trastorno por estrés postraumático es un ejemplo de lo opuesto. Una experiencia traumática puede reconfigurar nuestra respuesta de un modo posiblemente desadaptativo. Y es cuando hablamos de la neuroplasticidad que nos permite adaptarnos al ambiente. Esta incluye muchas cosas, desde las conexiones neuronales generalmente concebidas en los procesos sinápticos, hasta la misma neurogénesis en sus fases de proliferación, migración o diferenciación. 

Casi la mitad de las nuevas neuronas mueren poco después de que nacen y no pasa nada. Es un proceso natural que varía según las exigencias del ambiente (estrés). Diríamos en este punto que estrés puede determinar el nacimiento y/o sobrevivencia de las neuronas. Pero una neurona bien conectada puede vivir toda la vida. Y esa será menos moldeable por las experiencias estresantes en lo que a proliferación o sobrevivencia se refiere. Porque hay procesos que tienen que durar toda la vida. Hay neuronas en algunas partes del cerebro que regulan ciclos como la menstruación u otras conductas reguladas por secreciones hormonales. Esas serán menos influenciables en su capacidad de sobrevivencia pero podrían cambiar en sus conexiones agregando o reduciendo los sitios sinápticos que les hacen llegar la información. Esto es, las neuronas insertadas en circuitos muy estables diferirán de las que aún no se insertan o de las que participan en circuitos más versátiles o menos trascendentes para la sobrevivencia.

Ha sido muy debatido entonces cuál es la función de la neurona que nace en el hipocampo y de que forma es influenciada por el estrés. Sabemos que las que sobreviven migran muy poco, se quedan en la zona giro dentado. Por el hecho de quedarse allí se les ha relacionado con la memoria y las funciones en las que el hipocampo participa. Entre esas funciones está la regulación de la respuesta al estrés y por eso me interesan. Porque hemos visto que hay conexiones desde allí hasta los núcleos del hipotálamo, el sitio que reúne la información para decidir si se inicia la respuesta de estrés. Creemos que el hipocampo guarda el contexto espacial de la experiencia estresante y que de alguna forma, las neuronas que nacen allí en la vida adulta, influyen esa configuración. 

Nos puedes explicar el estudio en el que estás trabajando actualmente sobre los efectos del estrés del ruido en la neurogénesis.

En realidad utilizo el ruido ambiental como un modelo de estrés crónico. El estrés como te decía es una respuesta adaptativa casi siempre. Hay por ejemplo un modelo de estrés que consiste en inmovilizar a una rata, se trata de simular algo como lo que les pasó a las personas que quedaron atrapadas durantes horas o días en espacios pequeños durante los terremotos de México. Con ese modelo se ha demostrado que ésta experiencia produce daño. Disminuye la capacidad de aprendizaje del animal (conlleva procesos distintos como son adquirir información, codificarla y recuperarla). Y eso también se ha asociado a un fenómeno que se conoce como atrofia del hipocampo. Estos dos fenómenos están presentes en el trastorno por estrés postraumático. Nosotros hemos encontrado que una parte importante de esa atrofia, se debe a que el estrés evita que las neuronas proliferen y que las que acaban de nacer sobrevivan en menor proporción. Luego entonces, algo tendrán que ver esas nuevas células en esta enfermedad. Y la primera lectura de ese hecho es que entonces sí, el estrés es desadaptativo. Pero yo no estoy aún convencido porque en cada experimento que he hecho he encontrado una parte adaptativa para estas experiencias. El estrés de la infancia por ejemplo es lesivo si solo se le mira en el contexto inmediato, si le hago una prueba de aprendizaje poco después del evento traumático, seguramente aprenderá más despacio que el otro que no tiene estrés, pero si dejamos pasar el tiempo y volvemos a poner a esos dos sujetos en una situación de mucho estrés, el que sufrió estrés primero probablemente será ahora más hábil, se adaptará mejor. Así que el estrés cumpliría nuevamente una función adaptativa. Y si mirásemos la atrofia que le había generado el estrés, se habría recuperado por completo. 

Así que la respuesta al estrés estaría  incluso allí al servicio de la adaptación. El problema es cuando tienes condiciones que no dejan de estar en el entorno y que sigues percibiendo como molestos o amenazantes. Por eso me interesa el ruido, porque siempre, siempre está. En México o en las grandes ciudades que carecen de regulación, las ambulancias, la maquinaria, los automotores, los aviones, la música a alto volumen, las actividades recreativas o las festividades de cualquier índole generan ruido todo el tiempo. Para esto, no hay una respuesta adaptativa. Cuando no hay descanso no le das tiempo a los sistemas regulatorios de regenerarse y se van desgastando.

¿Tan malo es el ruido para nuestro cerebro? ¿Qué efecto tiene el ruido en nuestro cerebro?

El ruido como tal no es malo. También es verdad que es muy subjetivo. Para mi ruido es reguetón por ejemplo y si me pones en una situación en la que no puedo escapar de ese sonido, probablemente estaré reduciendo mi tasa de proliferación celular. Lo llamativo es que el ruido puede disminuir la tasa de proliferación de nuevas neuronas (neurogénesis) en hasta un 30%. Si quitas el ruido, probablemente recuperas tu tasa normal, pero si eso no ocurre y lo tienes siempre, la pérdida va a ser constante. Ahora precisamente estoy estudiando qué hacen las neuronas que sobreviven después de los efectos del ruido. Mi apuesta es que las que no mueren, se vuelven más eficientes y se diferencian a lo que el cerebro necesita. Seguramente no van a ser neuronas, sino las células de la glia que son más eficientes y están más orientadas al trabajo metabólico y regenerativo. El cerebro buscará la manera más eficiente de lidiar con el ruido pero es posible que no pueda y que termine por deteriorarse. De aquí la posibilidad de que las ciudades con más nivel de ruido tengan más personas con patología cerebral (niños autistas, o déficit de atención, demencias, etc). En muchas ciudades, sobre todo en los países mejor organizados, ya se regula el ruido porque hicieron desde hace tiempo caso a los estudios que demostraron que los altos niveles de ruido disminuyen la capacidad auditiva de forma importante.

¿Y qué beneficios tiene entonces el silencio? y ¿la meditación puede ser beneficiosa?

Por supuesto. No solo para descansar del ruido. He mencionado que un problema con los humanos es que acumulamos estrés (el de la familia, el del trabajo, el de la naturaleza, etc). Deberían existir lugares libres de ruido como los hay libres de humo de tabaco o de otros contaminantes. La meditación combinada con silencio equivaldría a horas de sueño. Creo que eso ayuda a regenerar el cerebro, pero vivir en silencio no creo que sea posible ni adecuado ¡ porque necesitamos estímulos!

Autor / Autora
Editora de contenidos de los Estudios de Ciencias de la Salud de la UOC
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