Extraña actividad neuronal en cerebros con “electroencefalograma plano”

Que el cerebro alcance el estado de “electroencefalograma plano”, supone que haya entrado en muerte cerebral, esto es, que ha cesado por completo y de manera irreversible su actividad.

El nombre de electroencefalograma viene de la técnica de electroencefalografía (EEG), que es una exploración neurofisiológica con la que se determina la actividad bioeléctrica cerebral .

Un equipo de investigadores de la Universidad de Montreal y del Centro Médico Reina María de Rumanía ha hecho, sin embargo, un extraño descubrimiento: han hallado un tipo de actividad cerebral en cerebros en electroencefalograma plano. Dicha actividad ha sido bautizada como Nu-complexes.

Unas oscilaciones desconocidas

Según publica la Universidad de Montreal en un comunicado, todo empezó cuando los especialistas de Rumanía hallaron que el electroencefalograma de un paciente en coma muy profundo por hipoxia (falta de oxígeno), padecido como consecuencia de la administración de un medicamento antiepiléptico, mostraba una actividad cerebral hasta ahora desconocida.

Estos investigadores contactaron entonces con los de la Universidad de Montreal que, dirigidos por Florin Amzica, decidieron reproducir el estado comatoso del paciente humano en gatos, un animal que se toma como modelo en los estudios de neurología.

El coma se indujo con un anestésico, el isoflurano‎, y fue profundo pero completamente reversible. Los gatos pasaron de esta manera la línea plana del electroencefalograma, un límite que está asociado con el silencio de la corteza cerebral, una región formada por un manto de tejido nervioso que cubre la superficie de los hemisferios cerebrales y que rige el funcionamiento de todo el cerebro. En ella ocurren además la percepción, la imaginación, el pensamiento, el juicio y la decisión.

En el desarrollo del experimento, los científicos pudieron comprobar que seguía habiendo actividad cerebral en el 100% de los gatos en coma profundo, en la forma de oscilaciones generadas en el hipocampo, que es la parte del cerebro responsable de la memoria y de los procesos de aprendizaje.

Estas oscilaciones, hasta ahora desconocidas, eran transmitidas a la parte principal del cerebro, la corteza. Los científicos han concluido que las ondas Nu-complexes observadas en los gatos eran las mismas que las detectadas en el paciente humano.

Potenciales aplicaciones terapéuticas

Amzica ha destacado la importancia de la comprensión de las implicaciones de este hallazgo. Sin embargo, explica que “aquellas personas que hayan decidido ‘desconectar’ a sus familiares con muerte cerebral no deben preocuparse ni tener dudas de sus médicos. El actual criterio de diagnóstico de la muerte cerebral es extremadamente estricto. Nuestro descubrimiento podría quizá, a largo plazo, propiciar una redefinición del criterio, pero aún estamos lejos de eso. Además, éste no es el aspecto más importante de la investigación”.

La parte más interesante del descubrimiento radica en realidad en su potencial terapéutico, la neuroprotección en el estado de coma muy profundo. Tras una lesión grave, algunos pacientes son deliberadamente sometidos por los médicos a un coma artificial para proteger el cuerpo y para que el cerebro pueda recuperarse.

Pero Amzica cree que el tipo de coma profundo experimentado con los gatos podría resultar aún más protector. «En efecto, un órgano o un músculo que permanece inactivo durante mucho tiempo finalmente se atrofia. Es plausible que lo mismo pase con el cerebro si se mantiene durante mucho tiempo en un estado de electroencefalograma plano”, señala.

“Un cerebro inactivo que salga de un estado de coma prolongado, podría estar en peores condiciones que un cerebro que durante el coma haya mantenido una actividad mínima”. Por eso, afirma Amzica, resulta crucial “la investigación sobre los efectos de un coma profundo en el que el hipocampo se mantenga activo (mediante oscilaciones Nu-complexes )».

«Otra implicación de este hallazgo es que ahora contamos con evidencias de que el cerebro es capaz de sobrevivir a un estado comatoso extremadamente profundo, si se preserva la integridad de sus estructuras neurales”, explica por su parte otro de los autores de la investigación, Daniel Kroeger, de la Universidad de Harvard.

“También hemos descubierto que el hipocampo puede enviar ‘órdenes’ al ‘comandante en jefe’ del cerebro, la corteza. Por último, la posibilidad de estudiar los procesos de aprendizaje y memoria del hipocampo durante un estado de coma nos ayudará a comprenderlo mejor. En definitiva, todo tipo de vías de investigación se abren ahora ante nosotros», sigue diciendo Kroeger.

Distintas regiones se apagan en distintos tiempos

Sobre los resultados de la presente investigación, el Catedrático de la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid, el neurocientífico y especialista en Fisiología del Sistema Nervioso, Francisco J. Rubia Vila, ha explicado a Tendencias21 que sí, que “es posible que la actividad eléctrica plana en la corteza no suponga la muerte definitiva del cerebro”.

Según Rubia, “el electroencefalograma plano significa que las neuronas de la corteza han dejado de funcionar. Al cabo de varios minutos, el proceso es irreversible. Ahora bien: ¿qué se quiere decir cuando decimos ‘muerte cerebral’? ¿Qué todo el cerebro está muerto? Al parecer no es así”.

Esta «muerte parcial» del cerebro se debería a que el proceso de muerte cerebral sigue un orden temporal: en primer lugar dejan de funcionar “las estructuras más modernas filogenéticamente y más complejas, como la corteza”. Después, se detienen “otras estructuras más antiguas, como el hipocampo, que pertenece al sistema límbico o cerebro emocional”, explica Rubia.

Pero, a pesar de todo, “tras algunos minutos, y si no hay recuperación, el cerebro como tal deja de funcionar, aunque queden restos de actividad en otras estructuras. ¿Representa eso alguna esperanza? Si la corteza no funciona, desde luego que no. Por tanto, estos resultados no suponen una revolución, sino, a mi juicio, algo esperado, a pesar de lo novedoso”, concluye el científico.

Referencia bibliográfica:

Daniel Kroeger, Bogdan Florea, Florin Amzica. Human Brain Activity Patterns beyond the Isoelectric Line of Extreme Deep Coma. PLoS ONE (201). DOI:10.1371/journal.pone.0075257.