El retorno de la conciencia después de una lesión cerebral traumática sigue siendo un misterio para los científicos y no es fácil de predecir. Una serie de estudios realizados por investigadores de la Universidad de Stony Brook indican cómo hace el cerebro para recuperarse.
Mediante el uso de tecnologías para monitorear las funciones cerebrales después de una lesión cerebral traumática, los científicos pueden predecir mejor qué circuitos cerebrales se deben abordar para tratar potencialmente los trastornos de la conciencia.
Estudios de pacientes con lesión cerebral traumática
Al estudiar en detalle a los pacientes con lesiones cerebrales los investigadores han identificado los circuitos cerebrales necesarios para un comportamiento impredecible. Ellos creen que esta es una característica central común a la conciencia humana.
Después de una lesión cerebral, los pacientes inconscientes y semiconscientes no hacen mucho. No se involucran en un comportamiento orientado a objetivos y sus comportamientos son altamente predecibles, advierten los investigadores.
En pacientes con lesión cerebral traumática, esta previsibilidad es evidente en las señales cerebrales. Esto lo comprobaron tras realizarles registros con electrodos especiales en el cuero cabelludo y el cerebro.
Mediante el estudio de pacientes con lesiones cerebrales en este estado, los investigadores han identificado los circuitos cerebrales necesarios para un comportamiento impredecible. Específicamente, descubrieron que las lesiones en una región del cerebro llamada tálamo dan como resultado una “dinámica de atracción” en el cerebro.
Estudios con electrodos en lesiones cerebrales traumáticas
La dinámica de atracción se produce por los llamados atractores. Estos se encargan de describir la actividad repetitiva, de la que el cerebro tiene problemas para escapar. Para las redes corticales, los atractores limitan la disponibilidad de diferentes estados cerebrales y, en consecuencia, comportamientos.
El tálamo es una pieza de tejido cerebral del tamaño de una nuez que coordina la actividad en otras partes del cerebro. Los investigadores descubrieron quela integridad de las conexiones talamocorticales puede respaldar la imprevisibilidad conductual y electrofisiológica asociada con la conciencia.
Los investigadores usaron electrodos implantados en el cerebro para observar la dinámica cerebral en pacientes que recuperaban la conciencia después de una lesión cerebral. Este uso de electrodos implantados abrió una nueva ventana a la dinámica cerebral después de una lesión traumática cerebral.
Los especialistas evaluaron a cinco pacientes en un estudio único que combinó el registro de ondas cerebrales con imágenes cerebrales. Lo hicieron a modo de comprender cómo la lesión del tálamo afecta la función cortical.
La pieza clave en la recuperación es el tálamo
Su principal hallazgo fue que la entrada del tálamo facilita la formación de conjuntos corticales necesarios para el retorno de la función cognitiva y la conciencia. Esta observación apoya la opinión de que la entrada talámica a la corteza permite una rica dinámica cortical asociada con la conciencia.
Los investigadores encontraron en otra cohorte de 15 pacientes que la cantidad de estados corticales es limitada. La actividad cerebral es predecible en pacientes con lesiones en el tálamo y sus proyecciones a la corteza. Además, descubrieron que la retirada de la entrada talámica da como resultado un estado de atracción cortical con un número limitado de estados disponibles. Esto conduce a comportamientos limitados.
Los resultados del estudio revelan una nueva visión del tálamo. Esta área del cerebro no es simplemente un centro de retransmisión. Este además puede controlar la dinámica adaptativa distribuida dentro y a través de las redes corticales para respaldar la tarea cognitiva en curso.
A través de una investigación pudieron comprobar que las personas con lesión talámica y lesiones en el núcleo mediodorsal tienen menos probabilidades de recuperar el contenido de la conciencia. Este estudio involucró el análisis de 25 pacientes después de un TCE severo. En él investigaron si la integridad de los circuitos tálamo-prefrontales. La evaluaron a partir de imágenes de tensor de difusión, encontraron que estaba asociada con el retorno del comportamiento orientado a objetivos.
Una manera de comprender mejor el cerebro
Algunos pacientes se recuperaron, pero otros no. Más de la mitad regresaron a un estado en el que podían seguir órdenes o participar en otro comportamiento orientado a objetivos. Todos los datos de los investigadores de sus imágenes y pruebas de pacientes respaldaron que la conectividad tálamo-prefrontal era esencial para el regreso al comportamiento orientado a objetivos.
En general, los investigadores han proporcionado una vía para comprender mejor el cerebro y la recuperación posterior a la TBI.
Referencias:
Electrocorticography reveals thalamic control of cortical dynamics following traumatic brain injury: https://www.nature.com/articles/s42003-021-02738-2
For consciousness after tbi, target the thalamus?: https://www.futurity.org/consciousness-after-traumatic-brain-injury-2719342-2/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=consciousness-after-traumatic-brain-injury-2719342-2