Un estudio reciente ha identificado dos poblaciones neuronales distintas que permiten a la médula espinal adaptarse y recordar comportamientos aprendidos, independientemente del cerebro. Este descubrimiento, publicado en Science, cuestiona la visión tradicional de la médula espinal como mero relevo de transmisión. Abre nuevas perspectivas para las estrategias de rehabilitación después de lesiones medulares.
El papel de la médula espinal a menudo se reduce al de una simple estación de relevo, transmitiendo mensajes entre el cerebro y el cuerpo. Sin embargo, la médula espinal puede realmente aprender y recordar movimientos por sí misma. Un equipo de investigadores del Neuro-Electronics Research Flanders (NERF) explica cómo dos poblaciones neuronales diferentes permiten a la médula espinal adaptarse y recordar comportamientos aprendidos de manera totalmente independiente del cerebro.
La enigmática plasticidad de la médula espinal
La médula espinal modula y ajusta nuestras acciones y movimientos integrando diferentes fuentes de información sensorial, y puede hacerlo sin la intervención del cerebro. Además, las células nerviosas de la médula espinal pueden aprender a ajustar diversas tareas de manera autónoma, mediante una práctica repetida suficiente. Sin embargo, cómo la médula espinal alcanza esta notable plasticidad ha intrigado durante mucho tiempo a los neurocientíficos.
Una de estas neurocientíficas es la profesora Aya Takeoka. Su equipo en el Neuro-Electronics Research Flanders (NERF) estudia cómo se recupera la médula espinal de lesiones explorando el cableado de las conexiones nerviosas y su funcionamiento y cambio cuando aprendemos nuevos movimientos. "Tenemos pruebas de 'aprendizaje' en la médula espinal desde experimentos a principios del siglo XX. Sin embargo, la cuestión de qué neuronas están involucradas y cómo codifican esta experiencia de aprendizaje ha permanecido sin respuesta", explica la profesora Takeoka.
Para examinar cómo aprende la médula espinal, el doctorando Simon Lavaud y sus colegas en el laboratorio Takeoka desarrollaron una configuración experimental para medir los cambios de movimiento en ratones, inspirada en los métodos utilizados en estudios sobre insectos. "Evaluamos la contribución de seis poblaciones neuronales diferentes e identificamos dos grupos de neuronas, uno dorsal y otro ventral, que permiten el aprendizaje motor".
"Estos dos conjuntos de neuronas se turnan", explica Simon Lavaud. "Las neuronas dorsales ayudan a la médula espinal a aprender un nuevo movimiento, mientras que las neuronas ventrales la ayudan a recordar y ejecutar el movimiento más tarde". Los resultados detallados, recientemente publicados en Science, ilustran que la actividad neuronal en la médula espinal se asemeja a diferentes tipos clásicos de aprendizaje y memoria.
El profundizar en estos mecanismos de aprendizaje será esencial, ya que probablemente contribuyen a diferentes formas en que aprendemos y automatizamos el movimiento, y también pueden ser relevantes en el contexto de la rehabilitación, declara la profesora Aya Takeoka. "Los circuitos que hemos descrito podrían proporcionar los medios para que la médula espinal contribuya al aprendizaje del movimiento y a la memoria motora a largo plazo, lo que nos ayuda a movernos, no solo en buena salud sino especialmente durante la recuperación de lesiones cerebrales o medulares."