Jueves 21 de agosto de 2025
Los científicos y colaboradores de NIH revelan que el cerebro conserva su representación de la extremidad perdida en el estudio clínico.
Durante los escaneos de resonancia magnética, los participantes movieron su mano (pre-amputación) o la mano fantasma (post-amputación), así como sus labios (tanto antes como después). Los mapas cerebrales de la mano (rojo) y los labios (azul) se muestran para dos escaneos de pre-amputación (pre1, pre2) y múltiples puntos de tiempo posterior a la amputación: 3 meses, 6 meses y 1,5 años. Los mapas se ven igual en cada punto de tiempo que demuestran la estabilidad del mapa corporal del cerebro después de la amputación.
Cazador schone
En un primer estudio de su tipo, los investigadores encontraron que el centro de control del cerebro para un apéndice perdido puede persistir mucho después de la amputación quirúrgica, que contrasta con las teorías de larga data sobre la capacidad del cerebro para reorganizarse, también conocida como plasticidad. Los científicos de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y sus colegas examinaron la actividad del cerebro humano antes y después de la amputación del brazo y descubrieron que la pérdida de una extremidad no provoca una revisión cerebral a gran escala. Publicado en la revista Neurociencia de la naturaleza, Este estudio ofrece una nueva visión del misterioso síndrome de la extremidad fantasma y podría ayudar a guiar el desarrollo de neuroprostéticos y tratamientos para el dolor para las personas con pérdida de extremidades.
Un equipo de científicos de NIH y University College London actuó en una ventana de oportunidad única, dirigiendo escaneos de resonancia magnética en tres participantes en los meses previos a una amputación planificada (realizada con fines médicos separados) y luego hasta cinco años después.
«No es frecuente que tengas la oportunidad de realizar un estudio como este, por lo que queríamos ser extremadamente minuciosos», dijo el coautor Chris Baker, Ph.D., del Instituto Nacional de Salud Mental de NIH (NIMH). «Nos acercamos a nuestros datos desde una variedad de ángulos y todos nuestros resultados cuentan una historia consistente».
Diferentes regiones en la capa más externa del cerebro, llamada corteza, son responsables de administrar partes del cuerpo específicas. Una teoría predominante entre los neurocientíficos ha sido que, cuando una parte del cuerpo está dañada o perdida, la corteza se reasignará, con regiones vecinas asociadas con partes intactas del cuerpo que invaden los bienes raíces recién disponibles.
«Durante muchas décadas, la reasignación cortical como respuesta a la amputación ha sido un ejemplo de libro de texto literal de plasticidad cerebral», dijo Baker.
Sin embargo, este rincón de neurociencia no ha sido sin debate. Un punto de conflicto con esta teoría es el síndrome de la extremidad fantasma generalizada, en el que un paciente se siente sensaciones vívidas, a menudo dolorosas, en una extremidad ahora faltante.
Baker y sus coautores tomaron este fenómeno como una pista de que el cerebro puede recordar lo que perdió. Para averiguarlo con seguridad, los investigadores necesitaban hacer algo sin precedentes; Compare la actividad cerebral de los individuos antes y después de su amputación.
Después de muchos años de buscar y evaluar activamente pacientes que ya estaban programados para someterse a una amputación, los investigadores identificaron a tres participantes que podían ayudar a responder sus preguntas.
Dos veces antes de las amputaciones del brazo planificadas, los científicos escanearon a los participantes usando un tipo especial de resonancia magnética, llamada MRI funcional, para mapear la actividad cerebral desencadenada por el golpe de los dedos individuales. En los meses y años posteriores a las cirugías, los investigadores realizaron tres escaneos de seguimiento a los participantes mientras intentaban realizar las mismas tareas, ahora con su extremidad fantasma.
Luego, los investigadores compararon la actividad cerebral en busca de cualquier cambio importante entre los datos previos y posteriores a la amabilidad, pero rápidamente quedó claro que había poca o ninguna diferencia. Si los autores ya no se hubieran sabido cuándo se recopilaron los datos, explicó Baker, entonces probablemente no hubieran podido notar la diferencia entre los mapas cerebrales.
Sin embargo, el análisis del equipo no se limitó a los ojos humanos. Los autores encontraron que un algoritmo de aprendizaje automático, capacitado para identificar movimientos de los dedos de los datos de pre-amputación, no tenía problemas para distinguir qué dedo fantasma se estaba moviendo después de la amputación.
Los investigadores también aprendieron que los circuitos cerebrales cercanos asociados con el movimiento de labios y pies no migraron al territorio de la extremidad fantasma. Análisis adicionales que comparan sus datos con los escaneos de controles sanos, así como con otros estudios por completo, solo continuó reforzando su impresión inicial; La representación del cerebro de la extremidad perdida perdura.
Estos resultados potencialmente mejoran nuestra comprensión de cómo se manifiesta el síndrome de la extremidad fantasma y sugieren que los tratamientos de dolor fantasma estándar, muchos de los cuales suponen una reorganización cortical después de la pérdida de la extremidad, pueden valer la pena repensar. Según el autor principal del estudio, Hunter Schone, Ph.D., quien realizó esta investigación mientras era estudiante de posgrado en NIH, los hallazgos también podrían ser clave en la forma en que implementamos tecnologías transformadoras de interfaz de computadoras cerebrales.
«Este estudio es un poderoso recordatorio de que incluso después de la pérdida de la extremidad, el cerebro se aferra al cuerpo, casi como si estuviera esperando volver a conectarse de una manera nueva», dijo Schone. «Ahora, las tecnologías de interfaz de computadoras cerebrales en rápido desarrollo pueden funcionar bajo el supuesto de que el mapa del cuerpo del cerebro sigue siendo consistente con el tiempo. Esto nos permite avanzar a la siguiente frontera: acceder a detalles más finos del mapa manual, como distinguir la punta del dedo desde la base y restaurar los ricos y calificados aspectos de sensación, como la textura, la forma y la temperatura».
Sobre los Institutos Nacionales de Salud (NIH): NIH, la agencia de investigación médica de la nación, incluye 27 institutos y centros y es un componente del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos. NIH es la agencia federal principal que realiza y apoya la investigación médica básica, clínica y traslacional, y está investigando las causas, tratamientos y curas para enfermedades comunes y raras. Para obtener más información sobre NIH y sus programas, visite www.nih.gov.
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Referencia
'Mapas del cuerpo cortical estable antes y después de la amputación del brazo'. Neurociencia de la naturaleza. 2025. Doi: 10.1038/s41593-025-02037-7
