La reubicación de las funciones cerebrales está limitada por la propia estructura cerebral y las conexiones neuronales, y no podemos escoger aún la región donde se va a reubicar la función.»
Hace dos años, en 2016, un equipo de investigación liderado por el doctor Barcía (en la foto de portada), jefe del Servicio de Neurocirugía del Hospital Clínico San Carlos de Madrid, publicó un artículo en la revista Journal of Neurosurgery en el que se explica cómo llevaron a cabo una realidad que hasta entonces parecía altamente improbable: realojar las funciones cerebrales, pertenecientes al área que iba a ser extirpada y en la que se había desarrollado un tumor (o glioma cerebral), a otras regiones del cerebro para poder eliminar el tumor sin peligro de producir una merma cognitiva o funcional.
Esta procedimiento había sido planteado a nivel teórico y se había experimentado en animales desde principios de los 90. Entre los investigadores que han impulsado su desarrollo destaca el estadounidense Michael Merzenich, el cual ya había teorizado sobre la alteración de la representación funcional del córtex en la «plasticidad adulta», consiguiendo entrenar a células de la corteza primaria de primates para desarrollar habilidades que no habían ejercido nunca, llegando a restituir así habilidades perdidas, como explica en una conferencia TED que te ofrecemos en el siguiente vídeo (el cual te puedes ver al finalizar el artículo, aún te queda mucho por descubrir!!):
Por otro lado, desde hace una década se venía observando en los servicios de neurología de los hospitales que, como resultado de una invasión lenta y progresiva de un tumor, se puede producir una reorganización de la actividad neuronal, desplazando las funciones cerebrales de un área a otra: un ejemplo más de los fenómenos asociados a la «plasticidad cerebral», a diferencia de que ésta vez era el propio tumor el que la provocaba.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que esta «mudanza» sólo se produce entre zonas que se encuentren interconectadas entre sí mediante canales neuronales. Existe una gran complejidad en la interconexión de las áreas cerebrales, sin embargo en el presente fenómeno, es la progresión del tumor el desencadenante de la inactivación progresiva de una determinada zona, que al estar interconectada con otra adyacente, o con zonas más distantes como las del hemisferio contrario, éstas últimas pasan a recibir los estímulos y a ejercer las funciones de la anterior.
“Empezamos a darle vueltas a un principio, que es conocido como la plasticidad cerebral, nosotros lo que nos planteábamos era si éramos capaces de producir ese efecto de manera artificial, es decir, si podíamos desplazar las zonas funcionales.» Doctor Juan Barcía. Fuente: Plasticidad cerebral para salvar vidas, reportaje desarrollado por el grupo audiovisual 93 Metros.
¿Cómo lograron reubicar las funciones cerebrales?
Basándose en las anteriores evidencias, el equipo del doctor Barcía realizó en 2012 una primera intervención a una paciente con un glioma situado en el área de Broca: parte de la corteza cerebral que se encarga de la articulación del lenguaje, tanto en la escritura como en el habla.
Concretamente el área de Broca se especializa en la producción de mensajes con coherencia interna y que estén articulados mediante cada una de sus fracciones, ya sean letras o fonemas, por lo que el daño o afasia de esta zona (a continuación te mostramos un video sobre pacientes con esta alteración) provoca no poder hablar ni escribir correctamente, quedando inalterada la capacidad de comprensión. Efectos similares le ocurrieron a Olivia Rueda, joven montadora de documentales en la televisión, que después de sufrir un ictus tuvo que volver a aprender a hablar y a escribir. El libro que escribió durante su proceso de recuperación se llama «No sabes lo que me cuesta escribir esto» y representa un testimonio hermoso, divertido, sarcástico y lleno de vida de una de las personas que luchan por sobrepasar estas alteraciones.
«La intervención estaba ideada de forma que pretendía imitar los efectos del tumor y promover así la reorganización de las funciones cerebrales, pero de una forma acelerada, y no progresiva y lenta como lo haría el tejido canceroso.»
Para ello, durante una primera cirugía, en la que se extirpó parcialmente el tumor, se implantó una placa de electrodos a nivel subdural, bajo las meninges (membranas que separan y protegen el tejido cerebral del cráneo), y sobre el cortex afectado y las áreas funcionales adyacentes. Durante los primeros 25 días después de la primera operación se trató a la paciente con estimulación eléctrica cortical de alta frecuencia (cHFCS) a través de la placa de electrodos.
Al suministrar descargas cada vez de mayor intensidad se pretendía inactivar la zona susceptible de ser extirpada para que su actividad se trasladase a zonas similares, produciéndose lo que se denomina en argot neurobiológico como una «reorganización neural» o «plasticidad topográfica».
Tras la operación se comprobó mediante RMI (Resonancia Magnética por Imagen) y estimulación cortical que la reorganización generada utilizando este procedimiento había permitido realojar la función del habla en el hemisferio contrario de la paciente, habiendo desaparecido en la región donde se encontraba inicialmente el tumor. De igual manera, había provocado que la zona motora del habla se reubicase en el hemisferio derecho, donde antes estaba ausente, permitiendo con todo ello resecar una mayor porción del tumor en una segunda intervención quirúrgica.
De este modo, el éxito del nuevo tratamiento constituía la primera evidencia de que se puede inducir plasticidad topográfica mediante estimulación eléctrica en regiones tumorales y adyances, permitiendo extirpar mayor área tumoral, siendo éste el factor decisivo a la hora de asegurar la supervivencia (prognosis) y la calidad de vida del paciente.
Mejora de la técnica de realojamiento cerebral.
En el posterior estudio del equipo publicado en 2016, al que nos hemos referido al comienzo del artículo, la técnica que llevaron a cabo consistió ésta vez en combinar la estimulación electrica del área a realojar, aplicada mediante la placa de electrodos, con un entrenamiento de prerrehabilitación en pacientes con tumores cerebrales en el área elocuente (encargada de la función del habla).
Igual que en el anterior estudio del 2012, en la primera intervención se insertó una manta de electrodos en el espacio subdural y encima de la región del tumor. En las cuatro semanas siguientes, esta manta de electrodos se programó para producir varias descargas de intensidad creciente, produciendo una «lesión virtual» progresiva de la zona, provocando así su inactivación.
“Es decir que cada día ajustábamos la intensidad de esa inhibición al punto en que empezaba a tener un poquito de dificultad, entonces vimos que con el paso de los días, esta pequeña dificultad, el umbral para conseguirla iba siendo cada vez más elevado, con lo cual llegó un momento en que le dábamos una corriente muy elevada y el paciente era capaz de seguir hablando”. Doctor Juan García, fuente: Plasticidad cerebral para salvar vidas, reportaje desarrollado por el grupo audiovisual 93 Metros.
Al mismo tiempo, mediante un tratamiento de prerrehabilitación se hacía trabajar al paciente la función del habla para que el cerebro «aprendiese» o reubicase esa habilidad en otra región distinta, constituyendo este paso el catalizador o acelerador del tratamiento, ya que obliga a otras áreas a hacerse cargo de estas funciones. De esta forma se consiguió realojar «el habla» en cinco pacientes con gliomas.
Una de ellos en concreto, era una mujer originaria de Rumanía, que sabía hablar español y rumano, de modo que para que no perdiera la habilidad de comunicarse en ambos idiomas, en los ejercicios de prerrehabilitación se tuvieron que prácticar ambos idiomas, pasando a realojarse los dos del hemisferio izquierdo a áreas del hemisferio derecho. En el estudio, se muestran cinco casos de pacientes con tumor cerebral y solamente uno de los cinco pacientes falleció debido a la rápida progresión del tumor.
«Estamos provocando que una zona del cerebro pierda una función, porque nos interesa, y estamos facilitando que aparezca en otra distinta. Es como un juego de manos neurobiológico.» Explica el doctor Juan Barcía. Fuente: Plasticidad cerebral para salvar vidas, reportaje desarrollado por el grupo audiovisual 93 Metros.
La viabilidad del estudio abre la puerta a futuros tratamientos contra tumores cerebrales y cuestiona nuevamente todo lo que sabemos sobre el cerebro. Si hace años creíamos que nuestro cerebro estaba compuesto por dos hemisferios, uno derecho racional y calculador, y uno izquierdo creador e imaginativo, ahora vemos cómo se pueden reorganizar nuestras capacidades a lo largo y ancho de sendos lóbulos.
¿Es esta técnica la solución definitiva para tratar este tipo de tumores? Aún se está investigando la manera más óptima para obtener los mismos resultados sin técnicas tan invasivas, como las desarrolladas por la empresa española de bioingeniería NewManBrain, haciendo innecesario el tener que implantar una manta de electrodos sobre el cortex cerebral, lo cual puede llegar a provocar graves infecciones. Tenemos que pensar que no es una técnica sin limitaciones, y más aún: que aún no comprendemos en profundidad cómo funciona.
Por tanto, nos encontramos frente a una técnica novedosa y prometedora de cuyos avances vamos a oír hablar durante los próximos años, surgidos de nuevos experimentos pioneros en el campo de la neurocirugía. ¿Cuál es la siguiente frontera en el tratamiento de gliomas? Desde Inspira Biotech te seguiremos informando de los nuevos descubrimientos que se den en este área tan apasionante.
Mientras tanto te ofrecemos el siguiente reportaje: «Plasticidad cerebral para salvar vidas», desarrollado por el grupo audiovisual 93 Metros, en el que durante sus tres minutos y medio te adentra de forma magistral en la técnica de la «mudanza cerebral» de la mano del equipo pionero español liderado por el doctor Juan Barcía, en el Servicio de Neurocirugía del Hospital Clínico San Carlos de Madrid.
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Referencias:
- https://www.vozpopuli.com/altavoz/next/Neurociencia-Neurologia-Plasticidad-Cerebros-Cancer-Tumores_cerebrales-Glioma-Barcia-SeleccionNext_0_919408085.html
- https://www.vozpopuli.com/altavoz/next/Neurociencia-Neurologia-Barcia-Plasticidad-Cerebros_2_919428060.html
- https://journals.lww.com/neuroreport/Abstract/2012/03280/High_frequency_cortical_subdural_stimulation.8.aspx
- http://thejns.org/doi/abs/10.3171/2016.2.JNS152485?journalCode=jns
- «Plasticidad cerebral para salvar vidas». Desarrollado por el equipo audiovisual 93 Metros.
- https://www.blackiebooks.org/catalogo/no-sabes-lo-que-me-cuesta-escribir-esto/