Los trazos mezclan la coordinación cerebral y muscular

Numerosos músculos están involucrados y utilizan la coordinación solo para realizar acciones simples como levantar un bolígrafo. Por ejemplo, los ojos y la cabeza deben girar hacia el objeto, la mano debe alcanzar el lápiz y los dedos deben levantarlo.
Esta coordinación compleja de los músculos se maneja como una serie de atajos en la corteza motora del cerebro para hacer que estas acciones sean más manejables. En lugar de controlar cada músculo por separado, los investigadores creen que la corteza activa estos músculos en grupos, llamados "sinergias musculares", y que existen diversas combinaciones de estas sinergias para permitir una amplia gama de movimientos.
Según un nuevo estudio del MIT en colaboración con la Facultad de Medicina de Harvard y el Hospital San Camillo de Venecia, que se publicó en la última edición de procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, estas sinergias musculares se activan de diferentes maneras después de un accidente cerebrovascular, y estas interrupciones siguen patrones particulares dependiendo de la gravedad del accidente cerebrovascular y la cantidad de tiempo transcurrido después del accidente cerebrovascular. El autor principal del estudio, Emilio Bizzi, profesor del Instituto en MIT dice que los hallazgos podrían conducir a una mejor rehabilitación para pacientes con accidente cerebrovascular y también ofrecer una mejor comprensión de cómo la corteza motora coordina los movimientos.
Bizzi, que es miembro del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro en el MIT, dice:

"La corteza cerebral es responsable del aprendizaje motor y del control del movimiento, por lo que queremos entender qué está sucediendo allí. ¿Cómo se traduce la corteza en una idea para pasar a una serie de comandos para realizar una tarea?"

Una buena forma de investigar las funciones de la corteza motora es estudiando cómo se alteran estos patrones motores en pacientes con accidente cerebrovascular y áreas motoras dañadas. Bizzi y su equipo descubrieron por primera vez las sinergias musculares en 2009 en los brazos de las víctimas de accidentes cerebrovasculares leves cuando midieron la actividad eléctrica en cada músculo a medida que los pacientes se movían. El equipo utilizó un algoritmo de factorización especialmente diseñado para identificar las sinergias musculares características en los brazos afectados y no afectados por las víctimas del accidente cerebrovascular.
Bizzi explica:

"Para controlar, precisamente, cada músculo necesario para la tarea sería muy difícil. Lo que hemos demostrado es que el sistema nervioso central, cuando programa el movimiento, hace uso de estos módulos. En lugar de activar simultáneamente 50 músculos para una sola acción , combinará algunas sinergias para lograr ese objetivo ".

En ambos estudios, el 2009 y el nuevo, el equipo demostró que las sinergias en los brazos afectados de los pacientes con accidente cerebrovascular leve en la corteza son muy similares a las de los brazos no afectados a pesar de los diferentes patrones de activación muscular. Esto demuestra que las sinergias musculares están estructuradas dentro de la médula espinal, y que la apoplejía cortical cambia la capacidad del cerebro para activar estas sinergias en las combinaciones apropiadas.

El nuevo estudio también descubrió un patrón muy diferente en aquellos que sufrieron accidentes cerebrovasculares más severos. Descubrieron que las sinergias en el brazo afectado se fusionaron para formar un menor número de sinergias mayores, mientras que en un tercer grupo de víctimas de accidente cerebrovascular cuyo accidente cerebrovascular ocurrió muchos años antes, las sinergias musculares del brazo afectado se dividieron en fragmentos de las sinergias observadas en el brazo no afectado, un fenómeno conocido como fraccionamiento.
El fraccionamiento no restablece las sinergias a lo que habrían parecido antes del accidente cerebrovascular, y el destacado autor Vincent Cheung, un investigador del Instituto McGovern, comenta: "Estos fraccionamientos parecen ser algo totalmente nuevo. La conjetura sería que estos los fragmentos podrían ser una forma en que el sistema nervioso intente adaptarse a la lesión, pero tenemos que hacer más estudios para confirmarlo ".
El equipo formula la hipótesis de que estos patrones de sinergias que están determinados tanto por la gravedad del déficit como por el tiempo transcurrido después del accidente cerebrovascular podrían usarse como marcadores para lograr una descripción más detallada del estado de discapacidad de un paciente individual. Cheung dice: "En algunos de los pacientes, vemos una combinación de estos patrones. Por lo tanto, puede tener pacientes graves pero crónicos, por ejemplo, que muestren fusión y fraccionamiento". El descubrimiento también podría ayudar a diseñar programas de rehabilitación más específicos. Con base en estos marcadores, el equipo del MIT está colaborando actualmente con varios hospitales para desarrollar nuevos protocolos terapéuticos.
En los EE. UU., Alrededor de 700,000 personas son víctimas de accidentes cerebrovasculares cada año, y aunque hay muchos programas de rehabilitación diferentes disponibles, y según Bizzi, elegir el mejor método para un individuo es más un arte que una ciencia médica.
Él concluye:

"Hay una gran necesidad de agudizar los procedimientos actuales para la rehabilitación recurriendo a los principios derivados de la investigación cerebral más avanzada. Es muy probable que se tengan que utilizar diferentes estrategias de rehabilitación en pacientes que tienen un tipo de marcador versus otro. "

Escrito por Petra Rattue