A partir de los bigotes de las ratas describen cómo el cerebro coordina sentidos y movimientos

Para entender cómo el cerebro humano coordina el movimiento, los científicos recurren a modelos animales. En este caso las vibrisas de los roedores (bigotes sensibles que usan para explorar su entorno) fueron ideales para el estudio adelantado por la médica Alejandra Lucía Martínez Porras, magíster en Neurociencias de la UNAL.

“Las ratas pueden mover sus vibrisas con un control tan refinado que nos permiten estudiar movimientos similares a los de los humanos, como caminar o respirar”, explica la investigadora haciendo énfasis en que este modelo animal es el más asequible y permite obtener información que resulta casi que imposible con humanos.

La complejidad del cerebro

“El cerebro humano y el de otros mamíferos está dividido en dos hemisferios conectados por fibras conocidas como proyecciones comisurales, las cuales permiten que se dé la comunicación entre el lado izquierdo y el derecho del cerebro, algo fundamental para tareas como mover los brazos o las piernas”, explica la doctora Martínez.

Aunque la importancia de estas conexiones ya se conocía, la magíster exploró un aspecto novedoso de ellas: cómo influyen tanto en la percepción sensorial –es decir, la forma en que los sentidos envían señales al cerebro a través de los nervios– como en la actividad motora, que se refiere a las señales que el cerebro envía a los músculos para ejecutar cualquier movimiento.

Para conocer esta relación, el grupo de Neurofisiología Comportamental de la Facultad de Medicina de la UNAL –liderado por el profesor Francisco Alejandro Múnera– realizó una serie de experimentos en los que, cumpliendo con el protocolo establecido, inyectó un anestésico llamado lidocaína en una de las cortezas motoras del cerebro de las ratas, lo cual les permitió observar cómo cambiaban las señales entre ambos hemisferios.

“Identificamos que las proyecciones comisurales funcionan como un puente que regula la información sensorial y los movimientos, es decir que según la cantidad de anestésico que íbamos administrando, estas fibras podrían amplificar o disminuir las respuestas cerebrales”, explica la investigadora Martínez.

Información nueva para la ciencia

El experimento requirió una dedicación importante. Durante 12 horas continuas, el equipo de investigación colocaba electrodos en ambos hemisferios cerebrales de las ratas e iban registrando su actividad neuronal antes y después de aplicar la lidocaína. “Aunque fue un proceso largo y exigente, fue necesario e importante porque aprendimos mucho sobre cómo funcionan estas conexiones”, comenta.

Las observaciones se centraron en tres aspectos: (i) cómo reaccionaba el cerebro ante estímulos sensoriales, (ii) la respuesta de los animales a pequeños impulsos eléctricos aplicados de forma controlada, y (iii) los patrones de actividad cerebral en reposo. Así lograron deducir que las conexiones entre los hemisferios del cerebro equilibran dos tipos de señales, unas que estimulan la actividad y otras que la frenan, manteniendo su funcionamiento.

“Los resultados nos indicaron que las proyecciones comisurales no tienen una función única. En algunos casos inhiben la actividad cerebral para evitar respuestas descontroladas, y en otros la amplifican para mejorar la coordinación”, explica la doctora Martínez.

Precisamente ese equilibrio es el que la investigadora destaca como fundamental para sincronizar movimientos complejos, como caminar o utilizar ambas manos simultáneamente.

Además, el estudio mostró que estas conexiones también influyen en las oscilaciones cerebrales, patrones eléctricos que reflejan cómo las neuronas trabajan juntas. Estos patrones se relacionan con funciones como la planificación del movimiento y el aprendizaje, y serían la clave para entender trastornos como la epilepsia o problemas de coordinación motora.

Aunque el estudio se llevó a cabo en ratas, los cerebros de los humanos comparten muchas similitudes, lo cual abre la puerta a que estos resultados contribuyan a futuro en el desarrollo de terapias para trastornos neurológicos. Sin embargo, la investigadora señala que aún falta mucho por descubrir.

“Lo que hacemos ahora es la base para terapias más efectivas en el futuro, como por ejemplo tratamientos como la estimulación cerebral, que aún funcionan sin que entendamos completamente cómo. Este tipo de investigaciones cambia eso”, concluye.