PLASTICIDAD DEL SISTEMA NERVIOSO
L . M . GARCIA-SEGURA *
El problema de la plasticidad morfologica y funcional dei sistema nervioso
ha atra ido la atencion de numerosos investigadores desde hace mucho tiempo.
Este concepto es utilizado por los investigadores y por los clínicos que se
preo-cupan dei problema de la regeneración de funciones en el sistema n e r v i o s o
4 5.
También ha servido, en el siglo pasado, para elaborar teorias sobre la
me-mória y el funcionamiento dei c é r e b r o
3 8. Actualmente sabemos algo más que
entonces sobre lo que en realidad consiste la "plasticidad" neuronal y muchas
de aquellas teorias no estan de acuerdo con nuestros conocimientos actuales.
Sin embargo hoy, con nuestros nuevos conceptos sobre la plasticidad, podemos
explicar una parte dei funcionamento dei sistema nervioso.
Sabemos actualmente que Ias neuronas presentan ciertos grados de
plas-ticidad morfologica, fisiológica y molecular. La intención de este trabajo es la
de dar una vision de conjunto sobre los últimos descubrimientos en este campo.
Phisticidad morfologica — Son ya clasicas Ias experiências realizadas en la
Universidad de Berkeley que demonstraron que. cuanto mayor es el número de
estimulaciones que recibe un animal mayor será el peso de su corteza
cere-b r a l
1. V
o. Más recientemente se ha demonstrado que Ias neuronas de la
cor-teza visual y dei cuerpo geniculado lateral presentan mayor o menor número
de dendritas, de ramificaciones dendríticas y de espinas dendríticas según que
los animales reciban más o menos estimulaciones luminosas
3.
1 0.
1 4.
1 5.
; { 5'
1 1•
4 t í,
M.
Igualmente se ha demostrado que en Ias ratas privadas de lúz se
pro-duce una disminución en el número de sinapsis en ciertas capas de la corteza
visual y en el núcleo geniculado l a t e r a l
4.
1 1.
En ratas privadas de aferencias somáticas o visuales se produce un
mento en el número de espinas dendríticas de Ias neuronas de la corteza
au-ditiva. Esto puede ser interpretado como una consecuencia del uso mayor
que la rata ciega o sin tacto hace dei sentido de la audición y por consiguiente
de los centros auditivos
4 2.
Todas estas experiências demuestran que el desarrollo morfológico dei
cé-rebro continua tras el nacimiento y es influído por la información que recibe.
Pero ademas, Ias modificaciones morfológicas de Ias neuronas frente a Ias
es-timulaciones que llegan a ellas estan asociadas a modificaciones fisiológicas y
bioquímicas.
Plasticidad fisiológica — Hoy en dia está generalmente admitido y así se
puede leer en muchos líbros de fisiología y de psicologia fisiológica, que los
re-flejos monosinápticos estan más facilitados cuanto más utilizados hayan sido.
Como se sabe, este concepto proviene de los trabajos de Eccles y sus
colabora-dores
8.
9. Eccles, f undandose en sus propias experiências, ha elaborado la teoria
de que el uso favorece la transmisión sináptica Por el contrario esta puede estar
disminuida por la falta de uso
7.
Otro fenômeno de plasticidad fisiológica es la habituación de los reflejos
medulares. Puede encontrarse bastante información critica sobre Ias
experiên-cias de Eccles y sobre la habituación en Thompson
4 6.
Recientemente numerosas experiências han demonstrado la existência de
una plasticidad fisiológica en las neuronas dei sistema visual de algunos
ani-mates en ciertas etapas de su vida. Anteriormente hemos visto como
numero-sos estúdios recientes, que parten fundamentalmente de los trabajos de
Val-verde
4 9>
5 0, han demostrado que la morfología de Ias neuronas dei sistema visual
puede variar como respuesta a las estimulaciones que Ias neuronas reciben.
También han sido realizadas experiências fisiológicas en el sistema visual que
nos ensefian como la fisiología de Ias neuronas puede variar frente a los
estí-mulos que reciben del medio. Estos trabajos han demonstrado que el campo
receptor de Ias neuronas varia según los estímulos que a ellas llegan Las
neuronas de la corteza visual son binoculares y responden a un amplio margen
de estímulos en condiciones normales, sin embargo puede conseguirse que no
respondan nada más que a Ias estimulaciones de un solo ojo, o bien que su
campo receptor varie con respecto a la retina, si Ias primeras experiências
vi-suales dei animal se alteran convenientemente
2.
1 2,
2 2>
2 4>
3 6.
3 7»
4 7,
5 2. Un reciente
trabajo
5ha demonstrado que esta plasticidad fisiológica acontece tambien en
los animales adultos. Al mismo tiempo que estas alteraciones fisiológicas de Ias
neuronas, como consecuencia de una información visual más pobre que lo
nor-mal, se encuentran tambien alteraciones en el comportamiento
3 4.
Queda por determinar cual es la base de esta plasticidad fisiológica de Ias
neuronas. Podemos suponer que existe una degeneración de ciertas conexiones
preestablecidas geneticamente, manteniendose solo Ias utilizadas. Otra
posibi-lidad es que ocurra la creación de nuevas conexiones Una tercera alternativa
es que no exista variación en Ias conexiones entre Ias neuronas, si no en la
funcionalidad de Ias sinapsis, por ejemplo por una alteración en la biosíntesis
del transmisor sináptico.
5 1Plasticidad molecular — La existência de una plasticidad molecular en el
sistema nervioso como adaptación o como respuesta a Ias condiciones
cambian-tes del medio es un hecho que comienza a aclararse.
Muchos trabajos han demonstrado la existência de diferencias
histoquími-cas entre neuronas de un mismo tipo
1 3>
1 8.
1 9>
3 2>
3 4más pobre de R N A que las neuronas que recibian una estimulación normal
2 1i
2 5. Ademas ha sido demostrada la ocurrencia de un cambio en la
compo-sición de Ias bases dei R N A durante el aprendizaje
2* -
3 1,
4 S,
4 4.
Actualmente hay bastantes evidencias de que el sistema RNA-proteinas
interviene en el proceso de codificación de la memória
1 6>
1 7. Las neuronas
acti-vas tienen una biosíntesis proteica más rápida que Ias neuronas en reposo
3 9.
Ademas se han encontrado câmbios en el metabolismo proteico de Ias neuronas
como resultado de la estimulación. Estas experiências han demonstrado que la
adquisición de información se acompaíia de un incremento en la biosíntesis de
R N A y de proteínas
1 6. Estas proteínas pueden tener vários papeles
1 4entre
los que se encuentra precisamente el de acumular la información adquirida.
En 1967 se comunico que había sido posible transferir información de una
rata a otra inyectando extractos dei cérebro de la primera en la s e g u n d a
2 0.
Estas experiências fueron repetidas muchas veces y Ungar llegó, tras un largo
trabajo, a asislar la molécula responsable de este fenômeno que resultó ser un
polipeptido
4 8. Como la información transferida fué la de huir de la oscuridad
e l polipeptido fué denominado escotofobina- La estructura de la escotofobina ha
sido ya descifrada y su efecto ha sido verificado en muchos animales y en
nume-rosas ocasiones
1 6.
1 7. El hecho de que la información pueda codificarse en
po-lipeptidos es una prueba de lo que supone la plasticidad molecular dei cérebro.
El sistema nervioso es capaz de adaptarse al medio extreno mediante la
bio-síntesis de polipeptidos que guardan la información y que ordenan Ias respuestas
apropriadas cuando se produce una situación similar a la original.
Hasta aqui hemos visto como la plasticidad dei sistema nervioso se
ma-nifiesta tanto a nivel morfológico y fisiológico como a nivel molecular.
La experiência puede modificar el metabolismo proteico, produciendo la
biosíntesis de proteínas que codifican la información y que regulan el
compor-tamiento futuro.
El campo receptor de Ias neuronas varia tambien en respuesta a la
expe-riência, ya sea por modificación morfológica de sus dendritas, o bien por la
modificaciõn funcional de sus sinápsis. Las neuronas se adaptam morfológica
y fisiologicamente conforme a Ias estimulaciones que reciben. A fín de cuentas
son capaces de exhibir una plasticidad biológica Como consecuencia de esta
plasticidad tienen lugar muchos fenômenos que son estudiados por los
psicó-logos.
Uno de estos fenômenos es el aprendizaje Cuando se produce en los
me-canismos que regulan la plasticidad un defecto, ocurre una alteración
patoló-gica.
R E S U M E N
de las neuronas frente a la experiencia Tambien se considera la adaptación
molecular del sistéma nervioso a la información que recibe como la base de
todo tipo de plasticidad.
S U M M A R Y
Plasticity of the nervous system: a
review
The most recent knowledge about the phenomenon of the nervous system
plasticity are revised, as much in morphological as in physiological and
mo-lecular levels. The neuron morphological and physiological changes opposite to
the experience are studied. The nervous system molecular adaptation to the
information it receives as the base of all type of plasticity is also considered.
R E F E R E N C I A S
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