Investigación de Lesiones

Definición de la investigación de lesiones

En el siglo XIX, los investigadores no disponían de la misma tecnología de lujo ni de los conocimientos médicos avanzados que tenemos hoy para estudiar el cerebro. Lo único que podían hacer para estudiar el cerebro era observar los casos en que el cerebro estaba dañado debido a un accidente o una enfermedad.

Los accidentes y la investigación sobre las lesiones en el siglo XIX proporcionaron las primeras pruebas de que los procesos cognitivos complejos (por ejemplo, el lenguaje) dependen de distintas regiones del cerebro. La mayor parte de lo que sabemos sobre el cerebro empezó con descubrimientos que se hicieron mediante la investigación de lesiones.

Las lesiones pueden estar causadas por lesiones derivadas de accidentes, pero las causas más comunes de lesiones son las enfermedades y los acontecimientos similares a las enfermedades, como los accidentes cerebrovasculares, las hemorragias o los tumores. Una gran ventaja de la investigación de lesiones es que los investigadores pueden observar una situación que no podrían reproducir en el laboratorio. Como puedes suponer, no pueden causar daños cerebrales permanentes a alguien únicamente con fines de investigación.

Lesiones cerebrales por accidentes, Freepik.com

Ejemplos de investigación sobre lesiones

La investigación sobre lesiones ha avanzado mucho a lo largo de los años. Con las nuevas tecnologías, los investigadores aprenden cada vez más sobre cómo afectan las lesiones cerebrales a nuestro funcionamiento.

Veamos algunos ejemplos de investigación sobre lesiones, como el trabajo de Paul Broca y el caso de Phineas Gage.

Paul Broca

En 1861, el médico francés Paul Broca desarrolló una teoría del cerebro basada en la investigación de las lesiones. Se topó con su idea de que el cerebro está segmentado mientras trabajaba con dos pacientes, que habían perdido la capacidad de hablar tras una lesión en la circunvolución frontal inferior posterior, es decir, en la parte inferior del lóbulo frontal más cercana a la parte posterior de la cabeza.

Estos dos pacientes, llamados Leborgne y Lelong, tenían problemas para formar palabras y responder a preguntas. Leborgne, de 51 años, sufría múltiples problemas neurológicos, y Lelong, de 84 años, había sufrido un derrame cerebral un año antes de conocer a Broca. Cuando ambos murieron, Broca pudo realizar una autopsia que reveló lesiones en la misma región del lóbulo frontal, el giro frontal inferior posterior. Hoy, gracias a la investigación sobre lesiones, esta zona se llama "zona de Broca".

Phineas Gage

Avancemos rápidamente hasta uno de los ejemplos más famosos de investigación de lesiones: el caso de Phineas Gage. En 1948, Phineas Gage, de 25 años, trabajaba en la construcción de una vía férrea. Mientras utilizaba explosivos para despejar las rocas de la vía férrea, una barra de acero salió disparada hacia su mejilla, atravesó su lóbulo frontal y salió por la parte superior del cráneo. Milagrosamente, Gage sobrevivió a la lesión cerebral traumática, pero ya no era el mismo. La gente que conocía a Gage diría que la versión ecuánime de él murió aquel día, para ser sustituida por una versión impulsiva y grosera.

Los cambios en el comportamiento y la personalidad de Gage revelaron algo revolucionario a los investigadores de la época: ciertas partes del cerebro pueden ser responsables de un funcionamiento complejo específico, como la personalidad, la visión, el control de los impulsos y mucho más. Incluso antes de que la tecnología moderna pudiera mostrarnos imágenes del cerebro, el caso de Gage enseñó a los neurocientíficos que el lóbulo frontal debe ser responsable de la personalidad, el control de los impulsos y la toma de decisiones de una persona.

Método de investigación con lesiones

Entonces, ¿cómo utilizan los investigadores la investigación de lesiones para estudiar el cerebro? Los primeros métodos de investigación de lesiones utilizaban una lógica más causal para comprender el cerebro. Si la región A está dañada y la función B se ha visto afectada o ya no se produce, entonces la región A debe ser responsable de la función B.

Mapeo cerebral, Freepik.com

Aunque esta lógica no es del todo errónea, tampoco es del todo correcta. Aunque puede haber regiones específicas del cerebro muy implicadas en determinadas funciones, normalmente hay varias zonas del cerebro que también están activas. Un método de investigación de lesiones más preciso que se utiliza hoy en día consiste en observar cómo determinadas zonas del cerebro son importantes para determinadas funciones.

Para comprender qué áreas son importantes para qué funciones, los investigadores recurren a una práctica denominada mapeo cerebral.

Gracias a la tecnología moderna, la investigación de la lesión dispone de muchas más herramientas para cartografiar el cerebro. Las primeras investigaciones sobre lesiones se basaban en representaciones externas de la lesión (por ejemplo, un corte en el lado derecho del cerebro) o en autopsias. Durante una autopsia, los investigadores pueden cortar en el cerebro de una persona para descubrir posibles lesiones. Sin embargo, este método dificultaba la conexión de las regiones cerebrales con funciones más complejas, como la personalidad o la toma de decisiones (porque la persona estaba muerta).

Ahora disponemos de imágenes cerebrales como la tomografía computarizada (TC o TAC), la resonancia magnética (RM) o la resonancia magnética funcional (RMf). La mayoría de los métodos de investigación de lesiones que se utilizan hoy en día suelen incorporar el uso de otros tipos de imágenes cerebrales. Con estas exploraciones, podemos obtener una imagen más completa de cómo responde el cerebro a las lesiones que podemos ver externamente, como los accidentes cerebrovasculares y las hemorragias.

Desventajas del método de la lesión

Aunque la investigación con lesiones ha dado lugar a importantes descubrimientos sobre el cerebro, su uso tiene desventajas. Uno de los inconvenientes del método de la lesión es que no se trata de un experimento controlado. Antes hemos mencionado que una de las ventajas del método de lesión es que puede dar a los investigadores la oportunidad de observar una situación que de otro modo no habrían podido reproducir en el laboratorio. Sin embargo, tampoco puedes controlar ciertos aspectos de un estudio de casos de lesión, como los métodos de muestreo (no puedes elegir quién sufre una lesión cerebral traumática (LCT) y quién no). Esto puede dar lugar a resultados poco fiables que no pueden aplicarse a toda la población.

Otro inconveniente del método tradicional de lesión es que sólo puede decirnos qué parte del cerebro está relacionada con una pérdida de funcionamiento. Pero no puede decirnos mucho sobre cómo responde el cerebro al daño mediante la neuroplasticidad.

Por eso el método de lesión suele utilizarse junto con algún tipo de imagen cerebral, especialmente una IRMf, que puede proporcionar información tanto sobre la estructura como sobre la función del cerebro. Los investigadores pueden aprender más sobre cómo se cura y adapta el cerebro tras una lesión como un ictus.

Imágenes cerebrales, Pixabay.com

Ventajas de la producción de lesiones

Hasta ahora, sólo hemos hablado de la investigación de lesiones en casos causados por accidentes o enfermedades. De lo que aún no hemos hablado es de los casos en los que las lesiones son provocadas intencionadamente por un médico mediante la producción de lesiones y la manipulación cerebral.

Los métodos de manipulación cerebral incluyen agentes farmacológicos, optogenética (control de las neuronas con luz), estimulación magnética transcraneal (EMT) y quimiogenética. Aunque estos procedimientos pueden ser más invasivos, la producción de lesiones tiene varias ventajas.

Los estudios de manipulación cerebral permiten más opciones éticas para estudiar accidentes y lesiones en un entorno clínico, ya que los métodos de manipulación cerebral son temporales. Los investigadores pueden extraer conclusiones causales entre el comportamiento y la función cerebral. Esto es especialmente aplicable a las cirugías cerebrales. Los neurocirujanos pueden utilizar la manipulación cerebral para averiguar los factores de riesgo de una intervención y cómo puede afectar al funcionamiento de una persona. Si una persona tiene un tumor cerebral, por ejemplo, los neurocirujanos pueden utilizar la manipulación cerebral para averiguar de qué zonas del cerebro deben mantenerse alejados durante la intervención.

Las manipulaciones cerebrales son temporales y reversibles. Pero otras veces, las lesiones cerebrales son producidas intencionadamente por los investigadores para reducir los síntomas de trastornos psicológicos o neurológicos.

Los estudios de lesiones ayudan a los neurocirujanos a conocer mejor el cerebro, lo que les permite realizar con seguridad procedimientos tan drásticos como el de cerebro dividido.