Estimulación sensorial: investigadores argentinos exploran cómo la luz y el sonido podrían reactivar neuronas en cerebros envejecidos
Resultados en ratones muestran que la estimulación audiovisual a una frecuencia específica podría favorecer la plasticidad del hipocampo, una de las zonas más comprometidas en el Alzheimer
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LA NACIONAlejandro Horvat
Una investigación encabezada por científicos del Conicet y publicada en la revista internacional Molecular Psychiatry demostró en modelos animales que la estimulación multisensorial sincronizada a 40 ciclos por segundo (40 Hz) potencia los circuitos del hipocampo, una región central para la formación de nuevos recuerdos y una de las más comprometidas en la enfermedad de Alzheimer. Por tratarse de una estrategia no invasiva, de bajo costo y fácil implementación, este tipo de intervención despertó un creciente interés como posible herramienta para mitigar el deterioro cognitivo asociado al envejecimiento y a distintas patologías neurológicas.
En los últimos años, la estimulación sensorial no invasiva mediante pulsos de luz intermitente en la banda gamma baja comenzó a consolidarse como una línea emergente de investigación por sus posibles beneficios en personas con enfermedades neurodegenerativas. De hecho, en los Estados Unidos este tipo de abordaje ya se aplica de manera experimental en pacientes desde hace aproximadamente cinco años. Sin embargo, los mecanismos biológicos que explicarían sus efectos positivos siguen siendo poco comprendidos.
En este contexto, equipos del Laboratorio de Plasticidad Neuronal y del Laboratorio de Fisiología y Algoritmos del Cerebro de la Fundación Instituto Leloir (FIL), dirigidos por Alejandro Schinder y Emilio Kropff respectivamente, demostraron en ratones envejecidos que la estimulación combinada de luz y sonido induce la generación de nuevas neuronas en el hipocampo, la región cerebral encargada del procesamiento y almacenamiento de la memoria.
“Además de aumentar en número, las nuevas neuronas presentaron un grado de maduración significativamente mayor, crecieron más, desarrollaron dendritas y axones más complejos y se integraron de manera más eficiente al circuito neuronal”, explicó la investigadora del Conicet en la FIL Mariela Trinchero, autora principal del trabajo, junto a Magalí Herrero, becaria doctoral de la misma institución.
Otro resultado del estudio fue comprobar que la combinación simultánea de estímulos visuales y auditivos es indispensable para alcanzar estos efectos. “Cuando aplicamos luz o sonido por separado, los beneficios fueron limitados. En cambio, la estimulación multisensorial sincronizada produjo una clara sinergia tanto en la estructura como en la función de las neuronas”, señaló Trinchero.
Respecto de esta interacción, Schinder aclaró: “Las razones profundas de esta sinergia aún no están del todo claras y forman parte de los interrogantes que seguimos investigando”.
Reforzar los circuitos del cerebro
Según detallan los expertos, el cerebro funciona a partir de distintos ritmos eléctricos que generan oscilaciones en un amplio rango de frecuencias y permiten coordinar la actividad de millones de neuronas. Entre ellos, se destaca la frecuencia gamma, que en humanos abarca aproximadamente de 30 a 100 Hz, estrechamente vinculada a procesos cognitivos como el aprendizaje y la memoria. Con el envejecimiento, estas oscilaciones tienden a debilitarse, lo que contribuye al deterioro de los circuitos neuronales.
Está bien documentado que en personas con Alzheimer la actividad gamma se encuentra alterada. En 2016, un estudio pionero del MIT publicado en la revista Nature mostró que la estimulación no invasiva con luz parpadeante a 40 Hz lograba reducir, en ratones, la acumulación de placas amiloides, depósitos anómalos de la proteína betaamiloide entre las neuronas, uno de los principales marcadores de la enfermedad.
A partir de ese hallazgo, numerosos grupos de investigación en todo el mundo comenzaron a explorar si la estimulación luminosa a esa frecuencia podía tener efectos terapéuticos. Con el tiempo, se fue acumulando evidencia, primero en modelos animales y más recientemente en humanos, que sugiere que se trata de una estrategia segura y capaz de atenuar, de forma experimental, algunos síntomas del Alzheimer.
No obstante, indican los investigadores, los mecanismos celulares y circuitales detrás de estos beneficios seguían siendo una incógnita. Para abordarla, el equipo de la Fundación Instituto Leloir trabajó con ratones envejecidos expuestos diariamente a pulsos de luz led intermitente y a un estímulo auditivo de alta frecuencia emitido por un parlante, ambos sincronizados a 40 ciclos por segundo. Luego, los investigadores analizaron el hipocampo, una de las pocas regiones del cerebro que conserva la capacidad de generar nuevas neuronas a lo largo de toda la vida. Este proceso, conocido como neurogénesis adulta, disminuye de manera marcada con la edad.
“También pudimos identificar que los efectos de la estimulación audiovisual dependen de señales que promueven el crecimiento neuronal, en particular de la activación de un receptor denominado TrkB, ampliamente reconocido por su papel central en la plasticidad del cerebro”, detalló Trinchero.
“Este estudio ayuda a cerrar una brecha fundamental entre los ensayos clínicos que ya están en marcha y el conocimiento básico de sus efectos, y podría sentar las bases para futuros estudios clínicos también en América Latina, utilizando intervenciones no invasivas y potencialmente de amplio acceso”, subrayó Schinder. Además, destacó que investigar los mecanismos del cerebro envejecido es una inversión a largo plazo: “Comprender la plasticidad neuronal es un paso indispensable para diseñar estrategias que favorezcan un envejecimiento saludable y permitan prevenir o tratar enfermedades neurodegenerativas. Sin ese conocimiento básico, lo demás no sería posible”.
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