¿PARA QUÉ SIRVEN LAS NEURONAS NUEVAS DE NUESTRO CEREBRO?

El descubrimiento de que el cerebro humano continúa produciendo nuevas neuronas en la edad adulta desafió un dogma importante en la neurociencia.

Fue en la década de los 60 del siglo pasado cuando Joseph Altman observó que se producían nuevas neuronas en zonas concretas del cerebro de ratas adultas, descartando que este proceso desapareciera tras el nacimiento como entonces se creía. Pero su descubrimiento fue ignorado porque iba en contra de la corriente imperante entonces en neurociencia.

Los neurocientíficos más ilustres de la época trataron de comprobar la observación de Altman, aunque sin éxito.

Una de las razones por las que posiblemente no consiguieron ver las neuronas recién nacidas (neurogénesis) fue porque las buscaban en el cerebro de animales de laboratorio que estaban confinados en jaulas, en condiciones estresantes, sin actividad física ni actividades gratificantes.

Y hoy se sabe que esas condiciones reducen drásticamente la neurogénesis.

Como un moderno Galileo, Altman tuvo que dejar de lado su observación a regañadientes. Y sin embargo, hay neurogénesis, podría haber proclamado por lo bajo, como se cuenta que hizo Galileo cuando le obligaron a afirmar que la Tierra estaba fija en el espacio (Y sin embargo, se mueve).

En efecto, en el cerebro adulto de mamíferos, incluido el humano, nacen nuevas neuronas en zonas muy concretas, como después se comprobó: el bulbo olfatorio y el hipocampo, una región del cerebro que juega un papel importante en la memoria y el aprendizaje.

En 2011 Robert Altman recibió el premio Príncipe de Asturias de Investigación, medio siglo después de aquel descubrimiento. Sin embargo, el papel de esas “polémicas” neuronas en el comportamiento y la cognición todavía no está claro, como recuerda un artículo de opinión publicado en la revista “Trends in Cognitive Sciences”, de Maya Opendak y Elizabeth Gould, de la Universidad de Princeton, que repasan los factores ambientales que influyen en el nacimiento de nuevas neuronas.

Las autoras discuten cómo el nacimiento de esas neuronas puede ayudara los animales y los seres humanos a adaptarse a su entorno en un mundo complejo y cambiante. Lo que sí se sabe es que las experiencias estresantes y la falta de sueño, reducen el número de nuevas neuronas en el hipocampo. 

Por el contrario, el ejercicio físico, las experiencias novedosas y gratificantes tienden a aumentar la producción.

Paralelamente, la tasa de nacimiento de nuevas neuronas en la edad adulta puede tener importantes consecuencias conductuales y cognitivas. 

La supresión de la neurogénesis inducida por el estrés se ha asociado con un rendimiento deficitario en tareas cognitivas dependiente del hipocampo, como el aprendizaje espacial y la memoria.

Gould y sus colaboradores han propuesto recientemente que la disminución de la neurogénesis inducida por el estrés puede tener también una función adaptativa al mejorar las posibilidades de supervivencia mediante el aumento de la ansiedad y la inhibición de la exploración, para priorizar la seguridad y el comportamiento de evitación, a expensas de un rendimiento óptimo en las tareas cognitivas. 

Por otro lado, los aumentos de la neurogénesis inducidos por la recompensa puede reducir la ansiedad y facilitar la exploración y el aprendizaje, que conduce a un mayor éxito reproductivo.

Sin embargo, cuando las experiencias aversivas superan en número a los gratificantes, tanto en cantidad como en intensidad, el sistema puede llegar a un punto de ruptura y producir un resultado de mala adaptación. 

Por ejemplo, el estrés repetido produce una reducción en el nacimiento de nuevas neuronas y, en última instancia, la aparición de una mayor ansiedad y síntomas depresivos.

Y es que la neurogénesis es un elemento fundamental del sistema hipocampal para ejercer sus funciones, incluyendo aprendizaje y memoria, ansiedad, y regulación del estrés, así como la última en descubrirse, denominada separación de patrones, que nos permite distinguir dos recuerdos muy parecidos, explica José Luis Trejo, que dirige el Grupo de Neurogénesis del Individuo Adulto en el Instituto Cajal del CSIC en Madrid.

Neuronas especiales

“El valor añadido de la neurogénesis adulta es que las nuevas neuronas tienen propiedades electrofisiológicas especiales, distintas de las de las neuronas maduras, lo que confiere al sistema una capacidad de adaptación, o plasticidad, extra que responde a la actividad y a la experiencia”, señala.

Otro aspecto que se discute aún es “el significado adaptativo de los incrementos y disminuciones del número de nuevas neuronas, en el contexto de mayor o menor flexibilidad conductual, y cómo estas neuronas sirven el propósito de modular la respuesta individual a un entorno rápidamente cambiante y retador, como es el del medio natural”, añade Trejo.

Igual que la confirmación de la neurogénesis se vio dificultada por las condiciones de laboratorio, y aunque estas han mejorado mucho desde entonces, en la actualidad se plantea que pueden ser aún demasiado artificiales para abordar con precisión la neurogénesis adulta.  

José Luis Trejo explica que se trata de “un aspecto muy novedoso en una revisión de este tipo, la comparación entre la situación experimental en el laboratorio con lo poco que se sabe de la situación en condiciones naturales. Se defiende la idea de que los protocolos conductuales experimentales que usamos en los laboratorios han estado bien, pero ahora se necesita implementar nuevos protocolos más etológicos o naturalísticos con objeto de aprender el papel real de la neurogénesis adulta en la experiencia individual en la naturaleza.

Estos protocolos deberían recrear las condiciones naturales de vida, incluyendo por ejemplo, la dominancia jerárquica”.