El ¡®miembro fantasma¡¯: cuando la mente ve lo que no hay

A menudo las personas con miembros amputados experimentan el fen¨®meno del llamado "miembro fantasma¡±, por el que todav¨ªa pueden sentir la presencia de los dedos, las manos, los brazos, los pies o las piernas, e incluso sentir dolor all¨ª donde antes se encontraban las partes amputadas. Hasta hace poco, la ciencia no ten¨ªa explicaci¨®n para este fen¨®meno.

Ahora, empleando resonancia magn¨¦tica de ultra alta resoluci¨®n, unos investigadores de la Universidad de Oxford han logrado examinar el cerebro de personas que han sufrido amputaciones y ver qu¨¦ cambios se producen tras la p¨¦rdida de un brazo. La observaci¨®n del cerebro con este grado de detalle ha revelado por primera vez que el cerebro de los amputados conserva un mapa incre¨ªblemente 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 ¨Cd¨¦cadas despu¨¦s de la amputaci¨®n¨C podr¨ªa explicar en parte el fen¨®meno del miembro fantasma.

El estudio de Kikkert muestra que los patrones de actividad de la mano fantasma contienen importantes sellos distintivos de la representaci¨®n ¡°normal¡± de la mano, como por ejemplo la disposici¨®n espacial relativa de los dedos entre s¨ª. 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 dispon¨ªan de ambas manos. Es algo incre¨ªble, teniendo en cuenta que los participantes amputados hab¨ªan perdido la mano entre 25 y 31 a?os antes.

A. Controles de ejemplo; Control de ejemplo 8; D¨ªgito; Control de ejemplo 6

B. Amputados; Amputado por encima del codo; FDR; Amputado por debajo del codo

La toma de im¨¢genes 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.

En su art¨ªculo, publicado en la revista eLife, los investigadores han refutado tambi¨¦n algunas otras explicaciones m¨¢s triviales sobre la actividad fantasma del cerebro. Han demostrado que la activaci¨®n de la mano fantasma no se debe simplemente a la activaci¨®n de m¨²sculos o nervios de la parte de la extremidad que conservan los amputados. Por ejemplo, los mapas de la mano se manten¨ªan iguales en personas que hab¨ªan perdido estos m¨²sculos (debido a la amputaci¨®n por encima del codo) o que no pod¨ªan enviar ni recibir informaci¨®n alguna a la extremidad (debido a da?o 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 percepci¨®n del cuerpo por la mente

Estos hallazgos son doblemente interesantes porque contrastan con la creencia tradicional de c¨®mo se genera y mantiene el mapa sensorial del cuerpo. Este mapa sensorial se conoce como hom¨²nculo somatosensorial (hom¨²nculo significa ¡°hombrecito¡± en griego), y fascina desde hace mucho a los cient¨ªficos 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 est¨¢n dispuestas en el cuerpo: genitales, dedos del pie, pie, pierna, cadera, tronco, cuello, cabeza, hombro, brazo, codo, antebrazo, mu?eca, mano, me?ique, anular, medio, ¨ªndice, pulgar, ojo, nariz, cara, labios, dientes, enc¨ªas y ment¨®n, lengua, Faringe.

Durante mucho tiempo se crey¨® que este mapa necesita una corriente constante de informaci¨®n sensorial para mantener su organizaci¨®n. Esta idea estaba respaldada por una amplia investigaci¨®n en animales que demostraba que, al amputar una extremidad, las ¨¢reas del cuerpo cercanas a esa extremidad en el hom¨²nculo invaden y sobrescriben el territorio de la extremidad que falta.

En humanos se ha documentado una reorganizaci¨®n similar. Un estudio realizado en 2013 por Tamar Makin y sus colaboradores demostr¨® que, tras una amputaci¨®n, la mano que queda secuestra el territorio cerebral de la amputada. Su estudio demostr¨® tambi¨¦n que esta absorci¨®n estaba relacionada con el modo en que los participantes usaban el cuerpo: cuanto m¨¢s utilizaba el participante la mano disponible para realizar las actividades cotidianas, m¨¢s asum¨ªa dicha mano los recursos cerebrales de la mano amputada, probablemente para apoyar la sobreutilizaci¨®n de la mano intacta.

Kikkert detect¨® en su grupo de amputados una reorganizaci¨®n similar del ¨¢rea cerebral relacionada con la mano amputada, as¨ª como de los mapas detallados de la mano. Esto significa que, tras la amputaci¨®n, la funcionalidad original de esta ¨¢rea cerebral no solo se mantiene, sino que parece mantenerse a pesar de la reorganizaci¨®n que tambi¨¦n se produce, un hecho que previamente no se hab¨ªa reconocido.

Este descubrimiento podr¨ªa utilizarse en la asombrosa tecnolog¨ªa desarrollada para sujetos amputados y discapacitados: la ¡°neuroprost¨¦tica¡± 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 amputaci¨®n podr¨ªan aprovecharse para permitir el movimiento de cada uno de los dedos para estos interfaces cerebro-m¨¢quina.

Como informa el equipo, sus hallazgos ¡°reabren la cuesti¨®n de qu¨¦ le ocurre a un territorio cortical una vez eliminadas sus principales aportaciones de informaci¨®n¡±, y plantea nuevas posibilidades de explicar en mayor profundidad el hom¨²nculo que todos llevamos dentro.

Harriet Dempsey-Johnes es investigadora en neurociencia cl¨ªnica en la Universidad de Oxford. Cl¨¢usula de divulgaci¨®n Harriet Dempsey-Johnes es investigadora en el Laboratorio de la Mano y el Cerebro.

Este art¨ªculo fue publicado originalmente en ingl¨¦s en la web The Conversation

Traducci¨®n de NewsClips.