El hipotálamo regula funciones básicas como la temperatura corporal, el ritmo cardíaco y las sensaciones de sed o hambre. Hasta ahora se desconocía su influencia en el sistema musculoesquelético.
El hipotálamo regula funciones básicas como la temperatura corporal, el ritmo cardíaco y las sensaciones de sed o hambre.Cortesía EPFL
Investigadores del Hospital Universitario de Lausana y del Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH, por sus siglas en alemán) han descubierto que el hipotálamo interviene en las funciones motoras. El hallazgo se comprobó en un ensayo en el que dos pacientes con lesiones medulares recobraron la capacidad de caminar.
El hipotálamo pesa alrededor de cinco gramos, se encuentra en la zona más profunda del encéfalo y representa el 0.3% del volumen total del cerebro. Regula procesos básicos como la temperatura corporal, el ritmo cardíaco y las sensaciones de sed o hambre. Hasta ahora, se desconocía su influencia en el sistema musculoesquelético.
Implante cerebral ayuda a supervivientes de derrames a recuperar el movimiento
La estimulación del cerebro con electricidad se utiliza desde hace 30 años para tratar la enfermedad de Parkinson. Actualmente, los investigadores comprueban si ayudaría a restablecer el movimiento de manos y brazos en caso de embolias.
Gregoire Courtine, neurocientífico del ETH, y Jocelyne Bloch, neurocirujana del Hospital Universitario de Lausana, han estudiado durante años los vínculos funcionales entre el cerebro y la médula espinal, así como los daños relacionados con la interrupción de esta conexión. Uno de sus trabajos más ambiciosos consiste en mapear la actividad cerebral tras una lesión medular. Para ello, tomaron imágenes del cerebro de ratas con daño parcial en la espina dorsal a la altura del lomo. En este tipo de lesiones, el cerebro tiende a ajustarse para intentar que el cuerpo responda nuevamente a los estímulos nerviosos. Si existe una conexión residual entre la médula y el sistema nervioso central, la recuperación de la movilidad es posible.
Los científicos observaron que los roedores con estas características lograron restaurar parte del control sobre sus patas traseras. Identificaron que durante el proceso el hipotálamo lateral presentaba gran actividad, en especial alrededor de un conjunto de neuronas que controlan el neurotransmisor conocido como glutamato.
El equipo decidió profundizar en el estudio de estas neuronas del hipotálamo relacionadas con la restauración de la locomoción. Utilizó una técnica conocida como estimulación cerebral profunda, que consiste en colocar electrodos sobre partes específicas del cerebro. Las cargas eléctricas permitieron a ratas y ratones lisiados restablecer la marcha. La propuesta se probó con éxito en dos pacientes humanos.
Bloch comparte que los pacientes comenzaron a sentir las piernas y experimentaron una necesidad de caminar tras el primer impulso eléctrico. “Esta retroalimentación en tiempo real confirmó que habíamos apuntado a la región correcta, incluso cuando esta zona nunca había sido asociada con el control de las extremidades en personas. En ese momento, supe que estábamos presenciando un descubrimiento importante para la organización anatómica de las funciones cerebrales”, añadió la científica.
La mejora se mantuvo una vez concluido el tratamiento. Los autores aclaran que la terapia solo es efectiva para tratar fracturas espinales incompletas, ya que requiere conexiones existentes entre el cerebro y la médula para que la estimulación del hipotálamo lateral sea eficaz. “Esta investigación demuestra que el cerebro es esencial para recuperarse de una parálisis. El órgano no usa al máximo las proyecciones neuronales que sobreviven tras una lesión. Aquí hemos descubierto cómo aprovechar una pequeña región cerebral, que no se sabía que estaba involucrada en la movilidad, para activar estas conexiones residuales y optimizar la recuperación neurológica”, afirmó Courtine.
Los especialistas planean ampliar su investigación con un grupo más grande de personas. En la siguiente fase, pretenden combinar su enfoque con implantes espinales y evaluar los efectos a largo plazo . “Esta integración ofrecerá una estrategia de recuperación más integral para los pacientes con lesiones parciales en la médula”.
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