Durante mucho tiempo, se creyó que las neuronas, una vez formadas en el útero, no tenían la capacidad de reproducirse, y que el número de estas células disminuía gradualmente a lo largo de la vida. Sin embargo, investigaciones recientes han cambiado esta idea, al demostrar que las neuronas sí pueden regenerarse, incluso en cerebros adultos, gracias a un proceso conocido como neurogénesis. Este fenómeno no solo desafía antiguas concepciones sobre el cerebro, sino que también abre un abanico de posibilidades en el estudio de la plasticidad cerebral, la reparación neuronal y las estrategias terapéuticas para trastornos neurológicos.
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¿Qué es la neurogénesis?
La neurogénesis es el proceso mediante el cual se generan nuevas neuronas a partir de células madre neurales o progenitoras. Este fenómeno, considerado durante mucho tiempo exclusivo del desarrollo embrionario, también ocurre en cerebros adultos, aunque de forma limitada y en regiones específicas del sistema nervioso central. La neurogénesis representa un mecanismo de plasticidad estructural del cerebro, esencial tanto para el desarrollo inicial del sistema nervioso como para su mantenimiento y adaptación a lo largo de la vida.
Durante el desarrollo embrionario, la neurogénesis es responsable de la formación del sistema nervioso, comprendiendo una serie de pasos altamente regulados: la proliferación de células madre neurales, la generación de neuroblastos, su migración hacia las áreas objetivo, el crecimiento axónico, la formación de sinapsis y, finalmente, la maduración funcional de las neuronas. Este proceso garantiza la creación de una red neuronal compleja capaz de soportar las funciones cognitivas, sensoriales y motoras esenciales para la vida (Navarro et al., 2018).
En el cerebro adulto de mamíferos, incluidas las personas, la neurogénesis ocurre principalmente en dos nichos neurogénicos: la zona subgranular del giro dentado del hipocampo y la zona subventricular adyacente a los ventrículos laterales. En estos nichos, las células madre neurales tienen la capacidad de autorrenovarse mediante divisiones simétricas y asimétricas. Las divisiones simétricas aumentan la población de células madre, mientras que las asimétricas generan progenitores que pueden diferenciarse en neuronas o células gliales. Este equilibrio asegura tanto la renovación del ‘pool’ de células madre como la producción de nuevas células especializadas.
El proceso neurogénico en adultos es complejo y tarda entre cuatro y seis semanas en completarse. Es importante señalar que no todas las células producidas sobreviven ni se integran en los circuitos cerebrales; de hecho, solo una pequeña proporción logra funcionalidad (Siteneski, Sánchez, Olescowicz, 2020).
Estudio de la neurogénesis en adultos
El estudio de la neurogénesis en adultos ha representado un desafío considerable, especialmente en humanos, debido a las limitaciones éticas y técnicas asociadas con la investigación directa en tejido cerebral vivo. Por ello, gran parte de los avances en este campo se han logrado mediante investigaciones en modelos animales, complementadas con el desarrollo de métodos no invasivos aplicables en humanos.
Una técnica prometedora en humanos es la espectroscopia de resonancia magnética (ERM), que permite detectar células progenitoras en el cerebro sin necesidad de intervenciones invasivas. Aunque esta herramienta aún se encuentra en etapas de desarrollo, abre una nueva puerta para explorar la regeneración neuronal en humanos de forma ética y segura (Martos, 2024).
En estudios con animales, se han empleado diversas estrategias para identificar y caracterizar las etapas de la neurogénesis. Estas incluyen el uso de marcadores endógenos del ciclo celular, marcadores exógenos de la división celular y herramientas genéticas avanzadas (Lieberwirth et al., 2012).
Gracias a estas técnicas, se ha confirmado que la neurogénesis en adultos ocurre sólo en ciertas zonas del cerebro. Además, se han identificado factores que influyen en este proceso, como el aprendizaje, el estrés y el ejercicio físico, lo que refuerza la importancia de la neurogénesis en la plasticidad cerebral y la adaptación conductual.
¿Crecen nuevas neuronas en los cerebros adultos?
En los mamíferos adultos, incluidas las personas, se ha comprobado que la neurogénesis ocurre sólo en ciertas regiones del cerebro:
- Hipocampo: Estas neuronas nacen en la zona subgranular del giro dentado y se integran en circuitos preexistentes, desempeñando un papel crucial en funciones como la formación de recuerdos contextuales y el aprendizaje espacial. En humanos, la neurogénesis en el hipocampo es notablemente sostenida a lo largo de la vida, aunque disminuye con la edad.
- Bulbo olfatorio: En la mayoría de los mamíferos, las neuronas generadas en la zona subventricular migran al bulbo olfatorio a través de la corriente migratoria rostral. Allí se integran y contribuyen a funciones como la memoria olfativa y el condicionamiento del miedo mediante el olfato. Sin embargo, en los seres humanos, esta migración no ocurre de manera significativa, lo que sugiere una menor dependencia del sentido del olfato en comparación con otras especies.
- Núcleo estriado: Investigaciones recientes han descubierto que las células precursoras generadas en la zona subventricular también migran al núcleo estriado, una región implicada en el control motor y en funciones cognitivas. En el núcleo estriado humano, estas neuronas recién formadas son principalmente interneuronas, y su regeneración parece estar relacionada con el mantenimiento de la función motora.
- Otras áreas cerebrales: Aunque hay estudios que sugieren la presencia de neurogénesis en regiones no tradicionales como el neocórtex, la corteza piriforme, la amígdala y el hipotálamo, los resultados son inconsistentes. Estas áreas, relacionadas con conductas sociales y funciones emocionales, podrían ser sitios de generación neuronal bajo condiciones específicas, pero se requiere más investigación para confirmar su relevancia funcional.
(Gould et al., 1999; Ernst et al., 2014; Lieberwirth et al., 2016; Sorrells et al., 2018).
Neurogénesis y plasticidad cerebral en adultos
La plasticidad cerebral, también conocida como plasticidad neuronal, se refiere a la capacidad del sistema nervioso para modificar su estructura y función a lo largo de la vida, ya sea como respuesta a estímulos externos, experiencias, aprendizajes, o lesiones. Este fenómeno incluye procesos como la generación de nuevas ramificaciones neuronales, la remodelación de las conexiones sinápticas y la síntesis de compuestos químicos que alteran la actividad neural. Dicho dinamismo permite al tejido nervioso adaptarse constantemente al entorno y a las experiencias del individuo, configurando su conducta a través de la interacción entre genes, ambiente y experiencia (Menconi, 2021).
Dentro de esta capacidad de adaptación, la neurogénesis representa un proceso esencial de la plasticidad cerebral. Este fenómeno ocurre principalmente en áreas específicas del cerebro, como el hipocampo, una estructura clave para el aprendizaje y la memoria. En esta región, la neurogénesis adulta es un componente fundamental de la plasticidad estructural, junto con cambios en el número y la forma de las espinas dendríticas. La plasticidad sináptica, por otro lado, implica la remodelación y fortalecimiento de las conexiones sinápticas existentes.
La neurogénesis hipocampal adulta ilustra cómo la plasticidad cerebral puede manifestarse de manera dinámica, ya que, en ella, las nuevas neuronas integran circuitos preexistentes, facilitando la adaptación del cerebro a nuevas experiencias y desafíos. Además, este proceso es particularmente relevante en contextos de recuperación tras lesiones o enfermedades, ya que contribuye a la llamada plasticidad reconstructiva, que permite recuperar funciones alteradas o perdidas (Siteneski, Sánchez, Olescowicz, 2020).
Neurogénesis y reparación de las neuronas en adultos
La capacidad de regeneración del tejido nervioso, que tradicionalmente se pensaba inexistente en el cerebro adulto, ha demostrado ser mucho más compleja y dinámica de lo que se creía. En este contexto, la neurogénesis juega un papel fundamental en los procesos de reparación y regeneración neuronal, especialmente en algunas áreas específicas del sistema nervioso central (SNC).
Como ya se había señalado, por mucho tiempo se pensó que, en la edad adulta, las neuronas no podían regenerarse, y que cualquier daño neuronal llevaba a la pérdida irreversible de función. No obstante, hoy en día, se sabe que, aunque la regeneración neuronal en el SNC es limitada en comparación con el sistema nervioso periférico (SNP), algunas áreas específicas del cerebro, como el hipocampo, el bulbo olfatorio y la corteza prefrontal, conservan la capacidad de generar nuevas neuronas (Menconi et al., 2021).
En el caso del SNP, la regeneración neuronal es más pronunciada. Cuando se produce una lesión, las células gliales, especialmente las células de Schwann, juegan un papel clave en la reparación. Estas células no solo apoyan la regeneración de axones y dendritas dañadas, sino que también forman un ‘conducto de regeneración’ que guía el crecimiento del nuevo axón hacia su destino original. Este proceso permite el restablecimiento de algunas funciones motoras y sensoriales perdidas, y en última instancia, la recuperación parcial de la función del sistema nervioso periférico.
En el SNC, la capacidad de regeneración es más limitada, pero la neurogénesis en áreas como el hipocampo tiene el potencial de contribuir a la reparación funcional en casos de daño neuronal. Este proceso de neurogénesis adulta también ha impulsado investigaciones en busca de moléculas que estimulen la proliferación celular, el crecimiento axonal y la reparación de tejido nervioso dañado (Navarro, et al. 2018).
Factores que estimulan la regeneración neuronal
Entre los factores que favorecen la regeneración neuronal, la exposición a un ambiente enriquecido juega un papel crucial. En este sentido, un entorno que ofrece una mayor estimulación sensorial, cognitiva, social y motora no solo favorece la supervivencia de las células en el hipocampo, sino que también potencia su especialización. Aunado a esto, la práctica regular de ejercicio ha mostrado ser beneficiosa al remodelar la sinapsis y mejorar la función cognitiva, contribuyendo a la preservación de la memoria y mitigando el deterioro cognitivo asociado con el envejecimiento (Siteneski, Sánchez, Olescowicz, 2020).
Por otro lado, algunos estudios han demostrado que tareas que requieren la participación del hipocampo, como el aprendizaje espacial o el condicionamiento, incrementan la producción de nuevas neuronas en el giro dentado, lo que mejora la memoria y las capacidades de aprendizaje. A medida que las nuevas células se integran en las redes neuronales existentes, se convierten en neuronas funcionales que contribuyen a la mejora de las habilidades cognitivas (Lieberwirth et al., 2016).
Así mismo, las interacciones sociales también desempeñan un papel fundamental en la regeneración neuronal. Las interacciones sociales positivas, como el apareamiento o la exposición a estímulos sociales enriquecidos, han sido vinculadas a un aumento en la neurogénesis en el sistema límbico, mientras que las interacciones sociales negativas, como el aislamiento, tienden a disminuirla. Estos hallazgos resaltan la importancia de las relaciones sociales en la promoción de la salud cerebral (Martos, 2024).
Factores que obstaculizan la regeneración neuronal
Existen varios factores que pueden inhibir la regeneración neuronal. El estrés crónico es uno de los principales factores negativos que afectan la neurogénesis, particularmente en el hipocampo, ya que provoca una disminución tanto en la proliferación de nuevas neuronas como en la supervivencia de las ya existentes. Este efecto se debe, en gran parte, al aumento de los niveles de cortisol, una hormona liberada durante la respuesta al estrés (Lieberwirth et al., 2012).
Por otro lado, el aislamiento social prolongado y la falta de interacciones sociales positivas también pueden tener un impacto perjudicial sobre la regeneración neuronal, afectando tanto la proliferación como la supervivencia de las células.
De igual manera, el abuso de sustancias como alcohol, cocaína, nicotina y opioides es otro factor que inhibe la regeneración neuronal. El consumo crónico de estas sustancias está relacionado con una reducción de la neurogénesis y una mayor propensión al deterioro cognitivo. Los efectos negativos del abuso de drogas sobre el cerebro refuerzan la importancia de los factores protectores, como el ejercicio físico, el aprendizaje y las relaciones sociales, que pueden contrarrestar los daños inducidos por estos factores adversos (Martos, 2024).
Referencias:
- Ernst, A., Alkass, K., Bernard, S., Salehpour, M., Perl, S., Tisdale, J., Possnert, G., Druid, H., Frisén, J. (2014). Neurogenesis in the Striatum of the Adult Human Brain. Cell, volumen (156), número (5). cell.com
- Gould, E., Beylin, A., Tanapat, B., Reeves, A., Shors, T. (1999). Learning enhances adult neurogenesis in the hippocampal formation. Nature Neuroscience, volumen (2), número (3), 260-265. semanticscholar.org
- Lieberwirth, C., Pan, Y., Liu, Y., Zhang, Z., Wang, Z. (2016). Hippocampal adult neurogenesis: its regulation and potential role in spatial learning and memory. Brain Research, volumen (1644), pp. 127-140. pmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Lieberwirth, C., Wang, Z. (2012). The Social Environment and Neurogenesis in the Adult Mammalian Brain. Frontiers in Human Neuroscience, volumen (6), número (118). pmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Martos, C. (2024). Regeneración de las neuronas. Lifeder. lifeder.com
- Menconi, F., Arcaría, N., De Andrea, P., Vilches, A. (2021). Tejidos en el cuerpo humano: El tejido nervioso como ejemplo de especialización. Aspectos biológicos de la complejidad humana. La Plata: Universidad Nacional de La Plata EDULP. pp. 117-158. memoria.fahce.unlp.edu.ar
- Navarro, E., Navarro, R., España, P., Ahmad, M., Díaz, A., Villareal, J., Vásquez, L., Torres, A. (2018). Neurogénesis en cerebro adulto. Revista Salud Uninorte, volumen (34), número (1). scielo.org.co
- Siteneski, A., Sánchez, J., Olescowicz, G. (2020). Neurogénesis Y Ejercicios Físicos: Una Actualización. Revista Ecuatoriana de Neurología, volumen (29), número (1). scielo.senescyt.gob.ec
- Sorrells, S., Paredes, M., Cebrian, A., Sandoval, K., Qi, D., Kelley, K., James, D., Mayer, S., Chang, J., Auguste, K., Chang, E., Gutierrez, A., Kriegstein, A., Mathern, G., Oldham, M., Huang, E., García, J., Yang, Z., Álvarez, A. (2018). Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults. Nature, volumen (555), pp. 377-381. nature.com
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