Estudios de los cambios tempranos en la actividad de la corteza somatosensorial primaria tras una lesión medular en ratas anestesiadas

Resumen

La lesión medular es un daño del sistema nervioso central cuyo efecto más evidente es la falta de movilidad voluntaria por debajo del nivel de la lesión. Sin embargo, también existen problemas asociados al daño del sistema somatosensorial, que a largo plazo derivan en patologías como el dolor neuropático y el miembro fantasma. Estas patologías se han relacionado con una reorganización en diferentes niveles del sistema que se ha estudiado principalmente en la corteza somatosensorial. El objetivo general de esta tesis ha sido el estudio de los cambios en la actividad cortical que suceden de forma inmediata después de lesión medular, para conseguir un mejor conocimiento de las primeras etapas del desarrollo de las patologías observadas a largo plazo en pacientes. Realizamos un estudio en ratas anestesiadas de la actividad de la corteza somatosensorial primaria antes y después de una lesión torácica completa de la médula espinal (T9-10). Esta lesión medular ha permitido estudiar simultáneamente la actividad de la representación cortical de la garra delantera, que permanece intacta, junto con la actividad de la representación cortical de la garra trasera, que queda desaferentada por la lesión. En un primer lugar, después de la lesión obtuvimos un incremento inesperado en las respuestas evocadas de la corteza de la garra delantera tras la estimulación de la garra delantera. En segundo lugar, observamos que inmediatamente después de la lesión medular existe un cambio de estado en la actividad cortical, que ralentiza desde un estado delta (1-4Hz) hacia un estado de onda lenta (<1Hz). El cambio en el estado de la actividad espontánea esplica, por lo menos en parte, el incremento de las respuestas en la corteza intacta. El hecho de que exista una disminución de la actividad cortical después de lesión medular se puede asemejar a un estado de anestesia más profunda, lo que nos llevó a plantearnos que podría existir una disminución de los requerimientos de anestesia en animales lesionados comparado con los animales intactos. La comparación de las cantidades totales de anestesia aplicadas a los animales intactos respecto a los animales lesionados mostró que hay una disminución de los requerimientos de anestesia en los animales lesionados, lo que sugiere que se debería tener en cuenta a nivel clínico en pacientes. El resultado principal de los experimentos realizados fue que existe un cambio de estado en la corteza somatosensorial hacia una actividad cortical en onda lenta, que favorece el incremento de las respuestas evocadas. Pero hay estudios que sugieren la existencia de mecanismos de desenmascaramiento de sinapsis después de diferentes lesiones del sistema nervioso que generan un aumento de respuestas evocadas. Estos estudios indican que el incremento de respuestas observado en nuestros experimentos también podría deberse a otros mecanismos independientes del estado de la actividad cortical. Se realizaron experimentos donde se controló el estado cortical mediante dosis de anestesia, confirmando que no hubo cambio de estado antes y después de lesión. Los resultados mostraron que parte de los cambios corticales observados en las respuestas evocadas son independientes del estado. En su conjunto, este trabajo demuestra que una lesión medular produce cambios fisiológicos a nivel cortical de forma inmediata. Estos cambios inmediatos pueden ayudar a entender los mecanismos tempranos que subyacen a una reorganización cortical a largo plazo en pacientes. Este estudio es un primer paso para poder entender y así desarrollar intervenciones para subsanar patologías u optimizar la recuperación después de sufrir la lesión.