Distribución de las vesículas de núcleo denso en botones sinápticos del ganglio simpático superior de la rata por efecto de la estimulación eléctrica de alta frecuencia - Plasticidad

Cada neurona posee la capacidad de modificar sus propiedades así como los patrones de la conexiones que existen entre ella y otras neuronas, el resultado de estos cambios es una adaptación del organismo al medio. A esta capacidad se le conoce como plasticidad. Desde el punto de vista de su génesis existen dos tipos de plasticidad sináptica, la genética y la ambiental. La plasticidad genética es aquella que se lleva a cabo como resultado de la expresión de un gen, mientras que la ambiental es derivada de la repetición de una conducta significativa.

Es bien sabido que los bebés humanos desarrollan conexiones neuronales que están definidas por la información genética de la especie. Por ejemplo la secreción de hormonas al inicio de la pubertad es producto en una modificación en las neuronas que conectan a la glándula neurohipófisiaria. La modificación de estas neuronas es independiente de la zona del planeta donde la persona viva, así como de la cultura a la que pertenezca, no importa si se trata de un adolescente japonés o maya, la neurohipófisis comenzará a producir nuevas hormonas alrededor de los doce años.

Por otro lado la plasticidad ambiental es aquella que se produce con el fin de lograr la adaptación a un medio específico. Los esquimales pueden discriminar más de quince tonos de blanco y un experto cafetalero puede determinar de qué país es el café que está tomando. En la obra de Bernard Shaw "My Fair Lady" un lingüista puede reconocer en cual zona de Inglaterra ha crecido una persona tan sólo por su acento.

Sin embargo, muchas veces no es tan sencillo diferenciar si la plasticidad posee un origen genético o ambiental, como vimos al revisar los periodos críticos del desarrollo. Este es el notable caso del lenguaje. De los estudios realizados hasta la fecha se infiere que entre los dos y los once años de edad, los niños humanos están determinados genéticamente para adquirir el lenguaje. La tomografías obtenidas a partir de la emisión de positrones (TEP) en niños de esa edad muestran una gran actividad en el hemisferio izquierdo del cerebro, específicamente en las zonas de Wernicke y de Broca. No obstante, sin la interacción del niño con personas que posean un lenguaje su cerebro nunca adquirirá la capacidad de comunicarse por medios simbólicos.

El lenguaje muestra que existe un tipo de plasticidad cuya posibilidad es motivada por factores endógenos, pero cuya concreción es ambiental. Vygotsky (2000) visualiza este tipo de desarrollo como agua dentro de un río, el agua puede ir lento o rápido, pude hacer remolinos o fluir llanamente, pero siempre dentro de los límites que el mismo río le impone. Quizás nuestras categorías de plasticidad (genética vs ambiental ) son demasiado rígidas. Propongo el término de plasticidad combinada para este tipo de modificaciones neuronales donde la sabiduría filogenética y un medio ambiente concreto trabajan en conjunto para crear una estructura que controle eficientemente la actividad del organismo. Vista de este modo, la plasticidad combinada es una especie de renuncia de la biología a sus papel rector en pos de una mayor flexibilidad conductual. No quiero decir, que la plasticidad combinada resuelva o niegue el problema de la demarcación planteado por Leontiev, sólo es un término técnico que introduzco para referirme a un desarrollo neuronal que se desenvuelve dentro de márgenes establecidos por la especie. Probablemente podremos atacar el problema de Leontiev en cuanto desarrollemos las metodologías necesarias para definir con suficiente precisión qué tanto se salen los desarrollos y sus funciones de los márgenes y que tanto se desarrollan aún cuando los márgenes simplemente no estén allí.

Existen ciertos tipos de plasticidad en las cuales los genes no están involucrados en lo absoluto, estoy pensando, por supuesto, en la lectura y escritura pues la naturaleza tenía contemplado que habláramos, pero no que leyéramos y mucho menos que aprendiésemos álgebra o un lenguaje de programación. Me he extendido sobre este punto porque los orígenes de cada plasticidad condiciona enormemente la expresión concreta de cada función psicológica. Pero antes de abordar este punto debemos preguntarnos ¿cuál es la función de la plasticidad neuronal? La plasticidad sináptica puede , quizás deba, estudiarse desde dos posiciones. Desde el registro de actividades y experiencias de un organismo actuando en un medio ambiente particular, y desde las modificaciones químicas que sufre cada neurona o grupos de neuronas. Entre estos puntos existen una serie de eslabones intermedios que conectan ambos extremos de la serie. En este sentido podemos responder a la pregunta que hicimos arriba diciendo que las modificaciones neuronales tiene por objeto crear redes o módulos neuronales. A esto se le conoce como teoría modulatoria del cerebro o teoría de fodor (Fodor, 1983). La teoría modulatoria propone que la función del cerebro es controlar la actividad del organismo construyendo espacios psicológicos que ayuden a orientar la forma en que dicho organismo actúa, la forma más eficiente de hacer esto, dice Fodor, es a través de módulos. Tal como se encuentra en este momento, es difícil que la teoría modulatoria resulte exitosa, sin embargo, se ha arraigado con fuerza en la psicología moderna, sobre todo entre los psicólogos constructivista, permitiendo ver viejos datos y registros a través de una nueva luz. Podríamos esquematizar los eslabones entre la neurona y la actividad así:

Pero ¿qué pasa con la información que no está modularizada?, la respuesta es simple; al igual que las sinapsis que no se refuerzan, se pierden. En efecto, la información que no es procesada dentro de un módulo es inestable, ineficiente y volátil. En alguna ocasión un amigo me explico el principio químico de la apoptosis en el núcleo celular, durante unos diez gloriosos minutos pude comprender con claridad cómo es que una célula determina qué es tiempo de morir; en la noche de ese mismo día lo olvidé. No es que yo fuese particularmente tonto, en general este tipo de explicaciones que involucran fórmulas tienden a no "fijarse" en la memoria a menos que las practiquemos cierto tiempo y de manera constante. En efecto, la clave aquí es la palabra "repetición", es decir, lo que permite a un módulo crearse —a través de la plasticidad sináptica— es el hecho de que repetimos una misma actividad muchas veces, "la práctica hace al maestro" es un refrán popular con una sólida base neuropsicológica.

Las modificaciones sinápticas pueden durar un tiempo muy corto o, en cambio, ser definitivas. Ciertas patologías, como el Alzheimer, —y otros tipos de neuropatologías— muestran que bajo ciertas condiciones, las modificaciones a corto plazo no pueden mantenerse mientras las memorias permanecen. De esta manera el paciente posee la capacidad de evocar recuerdos de muchos años atrás, mientras que es incapaz de recordar qué desayuno en la mañana. Esto sugiere que las modificaciones de corto plazo poseen un mecanismo diferente a las modificaciones de largo plazo.

Desde hace tiempo se posee evidencia que los procesos que subyacen a las modificaciones de corto y largo plazo son tanto moleculares como estructurales. El modelo que mas se ha usado para explicar la modificación permanente de las sinapsis producidos por el aprendizaje es el basado en la potenciación a largo plazo.