La poda neuronal es el proceso por el cual se destruyen axones y dendritas de las sinapsis neuronales, con el fin de eliminar las neuronas extra y sus conexiones, para de este modo aumentar la eficiencia de las transmisiones neuronales.
¿Cuándo se produce la poda neuronal?
Desde nuestra etapa embrionaria y hasta los 2 años de edad, se forman nuevas neuronas y sinapsis (sinaptogénesis) en nuestro cerebro de forma continua y a un ritmo sorprendente, llegando a alcanzar hasta 40.000 nuevas sinapsis nuevas por segundo. Al final de este proceso, los bebés tienen muchas más neuronas y sinapsis de las que son funcionalmente necesarias.
Es entonces cuando aparece la etapa de destrucción de las sinapsis que no se usan y el fortalecimiento o mielinización de las que sí se usan. Este fortalecimiento hará que las conexiones que queden sean más veloces y eficaces.
La poda neuronal (o destrucción de sinapsis neuronales) es el proceso mediante el cual se eliminan las sinapsis adicionales, lo que sirve para incrementar la eficiencia de la red neuronal. Todo el proceso continúa hasta la maduración sexual, momento en el cual casi el 50% de las sinapsis presentes a los 2 años de edad han sido eliminadas. El patrón y la poda en la línea del tiempo varía según la región del cerebro.
El cerebro infantil aumenta 5 veces su tamaño hasta llegar a la edad adulta, alcanzando aproximadamente la friolera de hasta 86 (± 8) mil millones de neuronas en su interior. Dos factores contribuyen a este crecimiento cerebral: la proliferación de las conexiones sinápticas entre las neuronas y la mielinización de fibras nerviosas, el número total de neuronas, sin embargo, sigue siendo el mismo.
La poda neuronal está fuertemente influenciada por factores ambientales y se cree que representa el aprendizaje. A partir de la adolescencia (a los 14 años aproximadamente), el volumen de las conexiones sinápticas disminuye nuevamente debido a que una importante poda sináptica se produce en este momento de la vida.
La influencia de la poda neuronal en la adolescencia
Numerosos estudios indican que si bien esto es cierto que se produce una gran poda neuronal en muchas regiones del cerebro, no ocurre lo mismo en todas. Por ejemplo, en la corteza prefrontal, se siguen creando sinapsis neuronales en la preadolescencia (11-12 años) para luego disminuir y fortalecerse las que quedan, tarea que no concluye hasta pasados los 20 años.
La corteza prefrontal es la principal responsable de la función ejecutiva (diseño de planes de futuro, establecimiento de metas, inicio de actividades, etc.) y la autorregulación de la conducta. Además gracias al desarrollo del lóbulo prefrontal durante la adolescencia, se mejoran las conexiones con algunas otras estructuras ya desarrolladas durante los primeros años de vida, como la amígdala, lo cual hará que muchas de sus reacciones automáticas pasen a estar mejor controladas, disminuyendo progresivamente la impulsividad propia de los primeros años de la pubertad.
A medida que las distintas áreas cerebrales se van integrando entre sí, la regulación de los impulsos y las emociones que a principios de la adolescencia se muestran inmaduros, a finales de esta etapa y durante la edad adulta, se hará mucho más eficaz.
¿Por qué la poda sináptica es importante para el cerebro en desarrollo?
Como acabamos de ver, una de las grandes estrategias que la naturaleza usa para construir sistemas nerviosos es sobreproducir elementos neuronales, como neuronas, axones y sinapsis, y luego podar el exceso. De hecho, esta sobreproducción es tan importante que solo la mitad de las neuronas que generan los embriones de mamíferos sobrevivirán después del nacimiento.
Pero, ¿Por qué persisten algunas conexiones neuronales, mientras que otras no?
Al parecer las neuronas recién nacidas migran a través de rutas químicamente definidas y cuando llegan a su destino (el que tienen asignado genéticamente), compiten con sus neuronas «hermanas» para conectarse con sus objetivos predeterminados.
Las neuronas victoriosas reciben factores tróficos o nutritivos que les permiten sobrevivir, mientras que las neuronas perdedoras se desvanecen en un proceso llamado apoptosis o muerte celular. El momento de la muerte celular está genéticamente programado y ocurre en diferentes fases del desarrollo embrionario de cada especie.
Durante décadas, los neurocientíficos creyeron que la poda neural terminaba poco después del nacimiento. Pero en 1979, Peter Huttenlocher, un neurólogo de la Universidad de Chicago, demostró que esta estrategia de exceso de producción y poda en realidad continúa mucho después del nacimiento.
Las sinapsis neuronales proliferan después del nacimiento, alcanzando el doble de sus niveles neonatales a mediados y finales de la infancia, y luego disminuyen precipitadamente durante la adolescencia.
Estos cambios a nivel de las sinapsis causan una reestructuración neuronal que muy probablemente tiene consecuencias importantes para la función cerebral tanto normal como anormal. La racionalización de los circuitos neuronales podría explicar el aumento en las habilidades cognitivas que ocurre en la adolescencia y a principios de la edad adulta. Por su parte, la pérdida de otras muchas vías neuronales podría ser la causa de que tengamos dificultades para recuperarnos de una lesión cerebral traumática, ya que eliminar las redundancias sinápticas disminuye nuestra capacidad de desarrollar vías alternativas para eludir la región dañada.
Además, muchas enfermedades mentales importantes comienzan a aparecer en la adolescencia, hecho que algunos estudiosos creen que puede estar relacionado o incluso ser causa de la gran poda sináptica que se produce. En la década de los 80 Irwin Feinberg, profesor de psiquiatría y ciencias del comportamiento en la Universidad de California, empezó a hipotetizar que la poda sináptica desordenada podría explicar la edad de inicio de la esquizofrenia, y en 2016 los investigadores publicaron evidencia genética y experimental que apoya esta asociación neuronal.
Aunque se está empezando a desentrañar los motivos de la poda sináptica en el cerebro humano, este proceso parece tener consecuencias significativas es la función cerebral normal y puede proporcionar información clave sobre las causas de algunas enfermedades neuropsiquiátricas.
https://youtu.be/nVWKuAP_o90
- Cao G, Ko CP (junio de 2007). “Schwann cell-derived factors modulate synaptic activities at developing neuromuscular synapses”. J. Neurosci
- Chechik, G; Meilijson, yo; Ruppin, E (1998). «Poda sináptica en desarrollo: una cuenta computacional». Computación neuronal
- Iglesias, J.; Eriksson, J.; Grize, F.; Tomassini, M.; Villa, A. (2005). «Dinámica de la poda en redes neuronales estimulantes a gran escala simuladas». BioSystems
- François Ansermet & Pierre Magistretti: “A cada cual su cerebro. Plasticidad neuronal e inconsciente”. Discusiones
