Científicos de UC Santa Barbara encontraron evidencia directa en humanos de un circuito neuronal que podría explicar por qué algunas personas con Parkinson logran realizar movimientos rápidos y complejos en momentos de intensa emoción o motivación.
Por Max Vásquez
redaccion@latinocc.com
Una persona con Parkinson puede tener dificultades para iniciar un movimiento y, sin embargo, ante una circunstancia extraordinaria, ser capaz de atrapar una pelota, montar bicicleta o incluso tocar un instrumento musical.
La aparente contradicción tiene un nombre: cinesia paradójica.
Durante años, este fenómeno ha planteado una pregunta fascinante para la neurociencia: ¿cómo consigue un cerebro cuyo sistema motor está deteriorado ejecutar, bajo determinadas circunstancias, movimientos rápidos, fluidos y complejos?
Así es como investigadores de UC Santa Barbara creen haber encontrado una pieza importante de esa respuesta.
Un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences presenta evidencia directa en humanos de una vía neuronal alternativa que conecta regiones relacionadas con las emociones y la motivación con aquellas responsables del movimiento.
Los investigadores la describen como una especie de “puerta trasera” del sistema motriz.
No significa que hayan encontrado una nueva terapia para el Parkinson.
El trabajo todavía se encuentra en una etapa básica y los experimentos descritos fueron realizados con participantes sanos. Pero identificar esta ruta proporciona un punto de partida para estudiar por qué, en ciertos momentos, el cerebro parece encontrar otra manera de poner al cuerpo en movimiento.
CUANDO EL CEREBRO BUSCA OTRO CAMINO
En las personas con Parkinson está afectado un circuito neuronal que conecta el putamen dorsal, una estructura situada profundamente en el cerebro anterior, con la corteza motora del lóbulo frontal y posteriormente regresa hacia el punto de origen.
Su deterioro puede traducirse en movimientos lentos, entrecortados o difíciles de iniciar.
La cinesia paradójica rompe momentáneamente ese patrón.
Se ha observado que algunos pacientes pueden realizar acciones que normalmente resultarían difíciles cuando enfrentan situaciones de estrés, intensa emoción o elevada motivación.
Una vez desaparece la amenaza, el estímulo o la recompensa, también puede desaparecer esa capacidad extraordinaria.
“Como seres humanos, enfrentamos estas motivaciones constantemente”, explicó Neil Dundon, coautor principal del estudio y anteriormente científico de proyectos en el laboratorio del profesor emérito de neurociencia de la UCSB, Scott Grafton.
La pregunta era qué estaba ocurriendo dentro del cerebro.
Estudios anatómicos realizados previamente en primates no humanos habían sugerido la existencia de otra conexión.
Mientras que para Elizabeth Rizor, científica posdoctoral del Departamento de Ciencias Psicológicas y del Cerebro de UCSB y coautora principal del estudio, explicó que hasta ahora nadie había profundizado de esa manera en su funcionamiento dentro del cerebro humano.
La ruta comienza en la amígdala, vinculada con las emociones y el estado de alerta; pasa por el putamen ventral, relacionado con procesos emocionales y del estado de ánimo; y alcanza finalmente la corteza motora.
“Este circuito es esencialmente una puerta trasera al sistema motor en momentos altamente relevantes que podría facilitar el movimiento”, explicó Dundon.
VER UNA CONEXIÓN OCULTA
Para buscar esa “puerta trasera”, el equipo realizó dos experimentos mediante imágenes de resonancia magnética.
El primero empleó imágenes de campo ultraalto, capaces de ofrecer una observación más detallada de pequeñas estructuras situadas profundamente en el cerebro.
Los investigadores estaban particularmente interesados en diferenciar el putamen dorsal del ventral. Al controlar la actividad del primero, encontraron que el putamen ventral permanecía conectado activamente con la corteza motora cingulada, una región que ayuda a vincular la motivación con la acción.
Era evidencia física en humanos de la conexión que buscaban.
Pero encontrar la carretera no explicaba todavía cómo se comportaba el tráfico.
Para ello realizaron un segundo experimento.
Los participantes completaron 300 pruebas con un joystick en las que necesitaban combinar velocidad y precisión. En algunas podían obtener una recompensa elevada; en otras debían evitar perder dinero. Un tercer escenario ofrecía un incentivo estándar.
Mientras realizaban las pruebas, una resonancia magnética funcional permitía observar qué regiones del cerebro adquirían mayor relevancia.
MÁS RÁPIDO, PERO MENOS PRECISO
Los científicos esperaban encontrar una división relativamente sencilla: que el circuito motor convencional predominara durante tareas normales y que la ruta alternativa adquiriera protagonismo cuando aumentara la recompensa.
El cerebro resultó ser más complejo.
Con el incentivo estándar, ambos circuitos estuvieron relacionados con la rapidez con que comenzaba el movimiento.
Cuando apareció la posibilidad de obtener una recompensa mayor, sin embargo, el circuito convencional perdió relevancia mientras la vía alternativa continuó asociada con el inicio de la acción.
Los participantes comenzaron a moverse más rápidamente.
Pero pagaron un precio: también cometieron más comienzos en falso.
La observación ayuda a entender el delicado equilibrio entre velocidad y precisión. Algunas regiones del sistema sensoriomotor ayudan a determinar cuándo debe producirse una acción y con qué exactitud. Cuando su participación disminuye ante una situación especialmente relevante, explicó Dundon, el movimiento puede comenzar antes, aunque sea menos preciso.
La motivación, por tanto, no parece simplemente “acelerar” al cerebro. Puede modificar qué redes adquieren mayor importancia para producir una respuesta.
EL MIEDO A PERDER CAMBIA LAS REGLAS
El escenario volvió a cambiar cuando el incentivo consistía en evitar una pérdida económica.
En esas pruebas, tanto el circuito tradicional como la ruta alternativa redujeron su asociación con la velocidad del movimiento. Otra estructura, el núcleo subtalámico, relacionada con desacelerar o detener acciones, adquirió mayor importancia.
Los participantes respondían de manera más cautelosa.
Eso no significa, aclaró Rizor, que los otros circuitos hubieran dejado de funcionar. La diferencia es que esa reacción más lenta estaba asociada con otra red cerebral.
Recompensa y castigo, en otras palabras, no produjeron simplemente versiones opuestas de la misma respuesta. El cerebro pareció reorganizar de manera diferente los sistemas vinculados con la acción.
El siguiente paso será mucho más importante para entender las implicaciones clínicas: realizar experimentos similares con personas que tienen Parkinson.
UNA PISTA, NO TODAVÍA UN TRATAMIENTO
Los investigadores quieren determinar si el circuito identificado en participantes sanos desempeña también un papel en pacientes y, eventualmente, si comprender su funcionamiento puede sentar las bases para intervenciones terapéuticas basadas en el contexto.
Pero Rizor insiste en mantener las expectativas dentro de lo que realmente demuestra la investigación.
El objetivo inmediato, explicó, es comprender cómo funcionan las conexiones cerebrales bajo diferentes circunstancias y ampliar el conocimiento fundamental sobre esos mecanismos.
Esa cautela no disminuye la importancia de la pregunta que deja abierta el estudio.
El Parkinson puede deteriorar profundamente los sistemas que controlan el movimiento, pero la cinesia paradójica demuestra que, en determinadas circunstancias, algunas personas todavía pueden acceder a capacidades que parecían perdidas.
Ahora los investigadores tienen una posible ruta cerebral que seguir.
Y quizá lo más intrigante sea precisamente eso: cuando el camino habitual hacia el movimiento encuentra obstáculos, el cerebro podría conservar una puerta trasera capaz de abrirse cuando existe una razón suficientemente poderosa para hacerlo.
