Los científicos descubren una nueva área del cerebro que interviene en el movimiento

Hace tiempo que se sabe que la parte del cerebro denominada corteza motora primaria controla los movimientos corporales. Ciertos grupos de células dirigen movimientos específicos, por ejemplo, de los pies, las manos o la lengua. Las células de la corteza motora primaria están organizadas como una especie de mapa topográfico de las partes correspondientes del cuerpo en el surco central, un pliegue de la capa más externa del cerebro llamado corteza cerebral.

Los científicos de Mayo Clinic y sus colaboradores internacionales se sorprendieron al descubrir que este conocimiento estaba incompleto. Descubrieron que este mapa se prolonga desde la superficie del cerebro hasta las profundidades del surco central, pero está interrumpido por un área activa para todos los movimientos. Las áreas que tienen este patrón de actividad suelen denominarse áreas de asociación, y hasta ahora, se creía que no existían en el pliegue del surco central. Los resultados se publicaron en Nature Neuroscience.

"Esperábamos encontrar el mapa conocido de la organización corporal hasta las profundidades del cerebro, pero nos sorprendió encontrar también esta área que está activa durante todos los diferentes movimientos", relata el Dr. Kai Miller, neurocirujano de Mayo Clinic y autor principal del estudio. "Las tácticas emergentes para estimular el cerebro con el fin de tratar trastornos del movimiento, como el temblor, podrían aprovechar este hallazgo para obtener mejor respuesta terapéutica".

El equipo de investigación se había propuesto caracterizar la función eléctrica de la corteza motora primaria en todo su volumen tridimensional. Trece pacientes, de entre 11 y 20 años de edad, participaron en el estudio mientras estaban bajo observación como parte de su tratamiento de epilepsia. Se les colocaron electrodos de estereoelectroencefalografía (EEEG) directamente en el cerebro.

Los participantes realizaron tareas de movimientos de la lengua, las manos o los pies con descanso intermedio. Con un procedimiento de diagnóstico llamado electromiografía, el equipo usó electrodos para registrar la respuesta eléctrica de los músculos durante cada movimiento. Las pruebas demostraron que un área profunda del surco central estaba activa durante todos los tipos de movimiento, lo que cuestionaba la creencia arraigada de que el tejido de esta parte del cerebro está coordinado con regiones específicas del cuerpo.

El nombre de la nueva área del cerebro ofrece una referencia histórica

El equipo de investigación denomina a esta área: el área de asociación motriz rolándica (RMA). El nombre procede de la denominación histórica del surco central: la fisura de Rolando, llamada así por el científico italiano Luigi Rolando.

"Esto afecta nuestra información previa de uno de los componentes más fundamentales del sistema motor humano", afirma Michael A. Jensen, candidato al doctorado en Mayo Clinic y primer autor del estudio.

En el futuro, este hallazgo podría afectar la forma en que se realizan las cirugías para extirpar tejido cerebral o la forma en que se usan los estimuladores cerebrales para tratar afecciones, como la epilepsia o la enfermedad de Parkinson, explica Jensen.

Los investigadores están trabajando para caracterizar aun más la RMA. Para ello, planean medir la conectividad basada en la estimulación eléctrica entre la RMA y otras áreas del cerebro, y diseñar tareas más precisas para que realicen los pacientes e investigar en qué aspectos del movimiento actúa la RMA.

Capacitación de médicos científicos

Jensen forma parte del programa de capacitación de médicos científicos de Mayo, que combina la obtención de un doctorado en la Escuela de Posgrado en Ciencias Biomédicas de Mayo Clinic y un título médico en la Escuela de Medicina Alix de Mayo Clinic para preparar a los estudiantes para una carrera como médicos científicos.

"En el Laboratorio de Fisiología Motriz y Cibernética de Mayo se hace mucho hincapié en responder preguntas útiles tanto desde el punto de vista científico como clínico", refiere Jensen. "La cultura del programa de capacitación de médicos científicos de Mayo fomenta esto, ya que centra nuestro plan de estudios médicos y de posgrado en las necesidades de los pacientes. Eso incluye todo, desde clases hasta clubes de revistas científicas y eventos".

En su trabajo junto al Dr. Miller, Jensen interactúa con pacientes y familiares en la unidad de cuidados intensivos pediátricos y controla a niños con epilepsia. "Puede ser un ambiente intenso, pero Mayo hace un gran trabajo en preparar a los estudiantes para que dediquen tiempo a solas con los pacientes", dice Jensen.

Esa conexión con los pacientes está en el centro de la investigación, la educación y la práctica médica de Mayo. "Esta ciencia solo es posible gracias a la buena disposición de nuestros pacientes y sus familias a participar en la investigación durante un período difícil de sus vidas", afirma el Dr. Miller. "Estamos sumamente agradecidos por ello".

Esta investigación cuenta con el apoyo de la Fundación de Investigación del Cerebro y de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH, por sus siglas en inglés).

Los autores no informaron revelaciones importantes. La lista completa de autores, filiaciones y financiación se encuentra en el artículo de investigación.

—Susan Barber Lindquist