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Ahora, empleando resonancia magnética de ultra alta resolución, unos investigadores de la Universidad de Oxford han logrado examinar el cerebro de personas que han sufrido amputaciones y ver qué cambios se producen tras la pérdida de un brazo. La observación del cerebro con este grado de detalle ha revelado por primera vez que el cerebro de los amputados conserva un mapa increíblemente detallado de la mano que les falta y de cada uno de los dedos. La existencia de este detallado mapa de la mano en el cerebro –décadas después de la amputación– podría explicar en parte el fenómeno del miembro fantasma.
La privación sensorial, por ejemplo, en personas que experimentan ceguera, sordera o amputación, ha sido siempre una fructífera senda para los científicos que estudian la plasticidad del cerebro. La investigadora principal, Sanne Kikkert, junto con sus colaboradores del Laboratorio de la mano y el cerebro, dirigido por la profesora asociada Tamar Makin, aprovechó un aspecto del fenómeno del miembro fantasma por el cual los amputados no solo sienten la presencia o mantienen la sensación de la extremidad que les falta, sino que también pueden “controlar” voluntariamente su mano fantasma. Al pedirles a los sujetos que moviesen uno a uno sus dedos fantasma mientras se les realizaba un escáner cerebral, fue posible cartografiar en detalle la representación de la mano fantasma en el cerebro.
Investigaciones anteriores han demostrado que mover la mano fantasma crea actividad cerebral en las personas con miembros amputados, pero hasta ahora ha sido difícil decir qué representa verdaderamente dicha actividad. Es difícil probar, por ejemplo, que la actividad del cerebro indica la existencia de un mapa de la mano que falta, y no una actividad anormal debida a la amputación.
El estudio de Kikkert muestra que los patrones de actividad de la mano fantasma contienen importantes sellos distintivos de la representación “normal” de la mano, como por ejemplo la disposición espacial relativa de los dedos entre sí. De hecho, el equipo ha logrado demostrar que los mapas de las manos fantasma se situaban en la misma gama que los hallados en un grupo de control cuyos participantes disponían de ambas manos. Es algo increíble, teniendo en cuenta que los participantes amputados habían perdido la mano entre 25 y 31 años antes.
A. Controles de ejemplo; Control de ejemplo 8; Dígito; Control de ejemplo 6
B. Amputados; Amputado por encima del codo; FDR; Amputado por debajo del codo
La toma de imágenes del cerebro revela mapas detallados de cada uno de los dedos de la mano en amputados (abajo) asombrosamente similares a los mapas de la mano de los participantes control que disponen de ambas manos (arriba). Imagen aportada por los autores.
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| Imágenes del cerebro utilizadas en el estudio que han aportado los autores. |
En su artículo, publicado en la revistaeLife, los investigadores han refutado también algunas otras explicaciones más triviales sobre la actividad fantasma del cerebro. Han demostrado que la activación de la mano fantasma no se debe simplemente a la activación de músculos o nervios de la parte de la extremidad que conservan los amputados. Por ejemplo, los mapas de la mano se mantenían iguales en personas que habían perdido estos músculos (debido a la amputación por encima del codo) o que no podían enviar ni recibir información alguna a la extremidad (debido a daño nervioso). Sin embargo, sigue siendo un misterio si es el mapa de la mano conservado por el cerebro el que provoca las sensaciones de miembro fantasma, o si son las sensaciones las que hacen que se conserve el mapa de la mano en el cerebro.
La percepción del cuerpo por la mente
Estos hallazgos son doblemente interesantes porque contrastan con la creencia tradicional de cómo se genera y mantiene el mapa sensorial del cuerpo. Este mapa sensorial se conoce como homúnculo somatosensorial (homúnculo significa “hombrecito” en griego), y fascina desde hace mucho a los científicos por su estructura fuertemente organizada, en el aspecto de que las partes del cuerpo se disponen en el cerebro de modo muy similar a como están dispuestas en el cuerpo: genitales, dedos del pie, pie, pierna, cadera, tronco, cuello, cabeza, hombro, brazo, codo, antebrazo, muñeca, mano, meñique, anular, medio, índice, pulgar, ojo, nariz, cara, labios, dientes, encías y mentón, lengua, Faringe.
Durante mucho tiempo se creyó que este mapa necesita una corriente constante de información sensorial para mantener su organización. Esta idea estaba respaldada por una amplia investigación en animales que demostraba que, al amputar una extremidad, las áreas del cuerpo cercanas a esa extremidad en el homúnculo invaden y sobrescriben el territorio de la extremidad que falta.
En humanos se ha documentado una reorganización similar. Un estudio realizado en 2013 por Tamar Makin y sus colaboradores demostró que, tras una amputación, la mano que queda secuestra el territorio cerebral de la amputada. Su estudio demostró también que esta absorción estaba relacionada con el modo en que los participantes usaban el cuerpo: cuanto más utilizaba el participante la mano disponible para realizar las actividades cotidianas, más asumía dicha mano los recursos cerebrales de la mano amputada, probablemente para apoyar la sobreutilización de la mano intacta.
Kikkert detectó en su grupo de amputados una reorganización similar del área cerebral relacionada con la mano amputada, así como de los mapas detallados de la mano. Esto significa que, tras la amputación, la funcionalidad original de esta área cerebral no solo se mantiene, sino que parece mantenerse a pesar de la reorganización que también se produce, un hecho que previamente no se había reconocido.
Este descubrimiento podría utilizarse en la asombrosa tecnología desarrollada para sujetos amputados y discapacitados: la “neuroprostética” hace referencia a extremidades artificiales controladas directamente por el cerebro, por lo general mediante electrodos implantados en la corteza. Los mapas de la mano conservados en el cerebro tras la amputación podrían aprovecharse para permitir el movimiento de cada uno de los dedos para estos interfaces cerebro-máquina.
Como informa el equipo, sus hallazgos “reabren la cuestión de qué le ocurre a un territorio cortical una vez eliminadas sus principales aportaciones de información”, y plantea nuevas posibilidades de explicar en mayor profundidad el homúnculo que todos llevamos dentro.
Harriet Dempsey-Johnes, El `miembro fantasma': cuando la mente ve lo que no hay, El País 14/09/2016
Harriet Dempsey-Johnes es investigadora en neurociencia clínica en la Universidad de Oxford.Cláusula de divulgación Harriet Dempsey-Johnes es investigadora en el Laboratorio de la Mano y el Cerebro.
Este artículo fue publicado originalmente en inglés en la web The Conversation