Poda neuronal: qué es, características y enfermedades asociadas
Como es sabido, nuestro cerebro está compuesto por redes neuronales o sinápticas que posibilitan procesar información constantemente.
Estas redes están compuestas por millones de neuronas que se encuentran interconectadas. Y a su vez, esas conexiones poseen un número notablemente superior durante los primeros años de vida que durante nuestra etapa adulta. Por ello, nuestro cerebro sufre lo que se conoce como poda neuronal con el fin de desechar aquellas conexiones sinápticas que no utilizamos.
Gracias a la poda neuronal nuestro cerebro se vuelve más eficiente y responde mejor a las demandas del ambiente.
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¿Qué es la poda neuronal?
Cuando nacemos tenemos un mayor número de conexiones neuronales que el resto de nuestra vida, pudiendo poseer un número 5 veces mayor de conexiones sinápticas de las que son necesarias, a pesar de que el tamaño del encéfalo de un bebé es más pequeño y va creciendo conforme va desarrollándose el individuo.
La poda neuronal, también conocida como poda sináptica, consiste en un proceso de eliminación de las conexiones sinápticas que el cerebro no utiliza durante la etapa de desarrollo que transcurre en la infancia y, sobre todo, en la adolescencia. De forma que, gracias a este proceso, las conexiones cerebrales que resultan útiles se ven refinadas, lo que facilita que el funcionamiento del cerebro sea más eficiente y se adapte mejor al ambiente.
A continuación se comentará brevemente el proceso por el que transcurre la poda neuronal o sináptica durante la infancia y la adolescencia.
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Etapas de este proceso en el sistema nervioso
El desarrollo del cerebro humano durante la infancia y la adolescencia sufre diversos cambios, como el aumento de su tamaño hasta un tamaño 5 veces mayor aproximadamente y la poda neuronal, como explicaremos a continuación.
Diversas investigaciones al respecto han serido para comprobar que durante los primeros años de vida las personas tienen un número muy superior de conexiones sinápticas y neuronales que en la edad adulta.
Es por ello que se considera que esa sobreproducción neuronal permite asegurar que durante estas etapas donde es fundamental el aprendizaje (p. ej., aprender a caminar, hablar, escribir, etc.) se establezcan las conexiones sinápticas adecuadas para consolidar dichos aprendizajes, desechando a través de la poda neuronal o sináptica aquellas conexiones sinápticas que no han sido utilizadas.
Sinaptogénesis o formación sináptica
Desde la etapa embrionaria comienzan a formarse nuevas neuronas y conexiones sinápticas entre ellas, lo que se conoce como sinaptogénesis. Dicho proceso se produce a un ritmo frenético hasta los 2 años de edad de las personas aproximadamente, de manera que un bebé tiene un número de neuronas y conexiones sinápticas muy superior al que va a necesitar.
Se considera que esta sobreproducción de neuronas y conexiones sinápticas durante los primeros años de vida permite que el cerebro tenga la máxima capacidad posible para adaptarse al ambiente y, en consecuencia, formar múltiples conexiones sinápticas para consolidar lo aprendido.
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Comienzo de la poda neuronal
Dado el exceso de neuronas y conexiones sinápticas, a partir de los 3 años comienza el proceso de poda neuronal o sináptica, en el que las conexiones neuronales que no son utilizadas comienzan a destruirse a la vez que las que sí son útiles se ven fortalecidas y mielinizadas con el fin de que puedas procesar la información de una manera más eficaz y a una velocidad mayor. Gracias a este proceso de refinamiento de las conexiones sinápticas, estas adquieren un grado de especialización mayor.
No obstante, durante la infancia la sinaptogénesis continúa aumentando, aunque en menor medida que durante los dos primeros años de vida, hasta llegar a la adolescencia que es cuando se desarrolla la poda neuronal a gran escala.
Poda neuronal en la adolescencia
Se estima que durante la adolescencia es cuándo se produce la mayor poda neuronal, de manera que se pierde cerca de la mitad de las conexiones sinápticas o neuronales en algunas regiones del cerebro, siendo bastante inferior en otras. Por otro lado, se produce un incremento notable con respecto a la infancia de la producción de mielina, lo que facilita ese aumento en la velocidad del flujo de la información a través de las conexiones sinápticas.
Hay investigaciones que afirman que la poda neuronal ayuda a que cuando las personas llegan a la adolescencia se produzca un “recableado” de las conexiones sinápticas en patrones similares a los que tienen en la etapa adulta. De esta forma las conexiones sinápticas aprenden a funcionar con una mayor sincronización, por lo que la eficiencia cerebral se ve aumentada y también el cerebro necesitará consumir menos energía para funcionar correctamente.
Por decirlo de una manera sencilla, vamos a imaginar que las conexiones neuronales o sinápticas constituyen un mapa de carreteras o gps. Pues bien, cuando en nuestros primeros años de vida nuestras conexiones sinápticas son elevadamente superiores a las que vamos a necesitar durante nuestra etapa adulta y es por ello que durante nuestro proceso de crecimiento y aprendizaje se van fortaleciendo esas rutas que utilizamos con frecuencia, mientras que las que no utilizamos son destruidas y así se forman atajos para transmitir la información a través de nuestro circuito neuronal. De esta manera nuestro cerebro se vuelve más eficiente.
Sin embargo, también cabe destacar que no solamente se produce una poda neuronal de aquellas conexiones sinápticas que no son utilizadas. Puesto que la plasticidad cerebral se ha demostrado que se produce a lo largo de toda la vida y, más aún, durante estos primeros años, donde se adquieren innumerables conocimientos, también se produce una sinaptogénesis o formación de conexiones sinápticas.
Por ejemplo, cuando adquirimos un nuevo conocimiento (p. ej., nombre de las capitales de todas los países de un continente) o estamos aprendiendo una habilidad nueva (p. ej., tocar el piano) se producen nuevas conexiones sinápticas con el fin de consolidar en nuestro cerebro los nuevos aprendizajes, así como también se refuerzan las conexiones que ya se tienen cuando se profundiza en el conocimiento de algún tema ya conocido o se mejora una habilidad ya adquirida previamente.
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Factores perjudiciales para una correcta poda neuronal
Como hemos podido comprobar, el proceso de poda neuronal permite a los seres humanos adaptar sus conexiones sinápticas a las demandas del ambiente, de manera que las conexiones que no se utilizan son desechadas, así como se refuerzan las que más se utilizan.
Sin embargo, no siempre se produce una poda neuronal de manera eficiente, dado que hay una serie de factores que perjudican dicho proceso.
Falta de estimulación
El proceso de poda neuronal tiene una fuerte influencia del ambiente, de manera que durante los primeros años de vida resulta fundamental que los bebés y los niños reciban la suficiente estimulación por parte de los adultos con el fin de adquirir nuevos aprendizajes, así como también para consolidar los ya adquiridos.
En este sentido, los niños que durante estos primeros años de vida tienen una pobre estimulación, sufrirán una poda neuronal mayor de lo normal. Esta pobre estimulación también repercute en un menor desarrollo de la corteza temporal (encargada de las emociones, el lenguaje y la memoria).
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Traumas a edades tempranas
Se ha encontrado que cuando un niño sufre algún trauma de la índole que sea, la poda neuronal de su cerebro se ve entorpecida, de manera que su red de conexiones sinápticas se encuentra excesivamente tupida.
Cuando las redes sinápticas se encuentran excesivamente tupidas, al igual que si hay un déficit de sinapsis, el desarrollo de la conducta social se ve gravemente afectado, pudiendo influir en el desarrollo de trastornos de conducta disocial.
Esta hipótesis fue corroborada por un estudio del King College de Londres que encontró mediante escáneres cerebrales que los niños que mostraban rasgos de crueldad tenían unas conexiones neuronales exageradamente tupidas en algunas áreas del cerebro (la corteza cingular anterior y la corteza orbitofrontal, con una función importante en la empatía y en el control emocional), a diferencia de los niños que no presentaban dichos rasgos ni tampoco poseían algún área cerebral con exceso de sinapsis.
Cabe destacar que hay estudios que han encontrado relación entre el consumo de alcohol y drogas durante la adolescencia con una poda neuronal deficiente. También se ha encontrado una estrecha relación entre una poda neuronal defectuosa y el desarrollo de la esquizofrenia, como se explicará con mayor detalle a continuación.
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Relación entre la poda neuronal y la esquizofrenia
Un estudio reciente en la Universidad de Harvard, dirigido por Steve McCarroll, encontró indicios de podría haber una relación entre la poda neuronal y la esquizofrenia, ya que que cuando no se produce una poda neuronal de manera correcta en la adolescencia esto podría favorecer el desarrollo de la esquizofrenia.
Los investigadores de dicho estudio encontraron que el gen C4 del cromosoma seis, a parte de tener relación con el sistema inmunitario, también se encarga de modular la poda neuronal, hallando que cuando hay un número de conexiones sinápticas muy superior al necesario o estas conexiones sobrantes son erróneas podría surgir el desarrollo de la esquizofrenia.
Dicho gen 4 codifica las proteínas que se encargan de marcar las conexiones sinápticas que deben ser podadas. En el estudio encontraron una variante del gen C4 que aumentaba el número de síntesis proteicas, de manera que si había demasiadas esto podría desencadenar una poda neuronal o sináptica drástica desencadenando una esquizofrenia.
Cabe destacar que este hallazgo podría demostrar una de las causas de esta enfermedad, dado que la esquizofrenia no es originada por una causa únicamente, ya que es sabido que la influencia del ambiente en el que se crece la persona también es muy importante, entre otros factores.