Plasticidad Cerebral Como Potenciador de Los Sentidos en Personas Invidentes Casos Documentados, Metodo Constanz y Experimento Practico Pino Amaury/ Sara Gonzalez Neurociencias Maestría en Ingeniería Biomédica. Universidad Simón Bolívar Caracas Venezuela. [email protected] Abstract— El cerebro de los invidentes es distinto al de las personas que ven. El cerebro de los ciegos se transforma anatómicamente y cambia su volumen en ciertas regiones, para que éstos compensen la pérdida de visión con nuevas capacidades. Esto es posible gracias a una característica conocida como plasticidad cerebral, que se da sobre todo en la más tierna infancia. La razón de esta capacidad se debe a que los ciegos, al menos en algunas circunstancias, llegan a desarrollar otros sentidos que les ayudan a adaptarse a su situación. Esto demuestra que el cerebro se auto-reorganiza funcionalmente con la finalidad de adaptarse a la pérdida de recepción de señales a través de los sentidos, mediante este proyecto se realizó revisión documental de casos de investigacion y se desarrolló una evaluación adicional utilizando la técnica de Investigación tipo encuesta aplicada a un grupo de ocho (8) personas con discapacidad visual con la finalidad de determinar la influencia del método Constanz y otros factores externos en la plasticidad cerebral conducente a la intensificación o hipersensibilidad de otros sentidos en quienes padecen esta condición. Palabras Clave: Plasticidad Cerebral, método Constanz. I. INTRODUCTION (Heading 1) La Plasticidad Cerebral Estudios recientes del laboratorio de la Universidad Complutense de España [1] han establecido que se puede generar una activación estable del córtex visual en ciegos mediante entrenamiento táctil pasivo prolongado. Esta neuroplasticidad cortical se acompaña en un 40% de los participantes invidentes de sensaciones visuales, así como de una mayor rapidez en el reconocimiento táctil de información espacial tales como líneas, iconos o imágenes, y es crucial para su correcta interpretación. Estos hallazgos pueden ser útiles para el diseño de mecanismos sustitutivos de la visión en ciegos, pero también son útiles para entender ciertos síntomas neuropsiquiátricos como las sinestesias. Según un artículo aparecido en la revista NeuroImage, Natasha Leporé [2], investigadora del Laboratorio de Neuroimagen de la UCLA, y sus colaboradores descubrieron en su estudio que las regiones visuales del cerebro tienen menos volumen en las personas ciegas que en las que sí ven. Por el contrario, en lo que se refiere a las regiones cerebrales no relacionadas con la vista, la tendencia es justo la inversa: los ciegos presentan mayor volumen en ellas que otras personas. Por tanto, según los investigadores [2], los cerebros de los invidentes compensarían la reducción del volumen de las áreas visuales del cerebro con el aumento del volumen en otras regiones. Según Leporé [2], estos resultados demuestran la excepcional plasticidad del cerebro y su capacidad para reconocer la pérdida de la visión. En otras palabras, el cerebro puede compensar de alguna forma el hecho de no poder ver. Así, por ejemplo, se descubrió que los lóbulos frontales Fig.1, sustrato anatómico para las funciones ejecutivas (como memoria de trabajo, planificación, flexibilidad, monitorización e inhibición de conductas), eran anormalmente grandes, quizá para ofrecer una base anatómica favorecedora de otras capacidades en los invidentes. Fig. 1. Lobulos del Cerebro II. METODOLOGIA Durante el desarrollo de este manuscrito estudiaremos el impacto causado en los sentidos activos de las personas invidentes mediante la plasticidad cerebral, para lograr este objetivo medular realizaremos tres acciones especificas: la primera línea de acción estará enfocada en la revisión documental de algunos casos de investigación sobre la plasticidad cerebral y su influencia en los sentidos de personas invidentes, la segunda línea de acción estará enfocada en el método de investigación de campo tipo encuesta para evaluar de manera cuantitativa la influencia de la estimulación sensitiva utilizadas por el método de aprendizaje de técnicas de Pintura para personas invidentes denominado “Método Constanz” el cual es un método de enseñanza artística que utiliza varios sentidos para estimular al invidente a desarrollar sus capacidades de reproducción artística, así mismo durante este proyecto y como tercera línea de acción investigativa evaluaremos otras características funcionales potenciadas en las personas invidentes mediante un experimento practico aplicado a dos personas con ceguera total para determinar la intensificación de sus sentidos en favor de su ubicación espacial y su percepción sensorial. A. Revision Documental. Casos de Estudio. En personas videntes la información espacial es principalmente visual (córtex occipital) Fig.1. En ciegos suele ser táctil (córtex parietal) Fig.1, pero hay un gran proceso de plasticidad cerebral hacia otras áreas sensoriales, principalmente auditivas y visuales. Bach-y-Rita [4] expuso seminalmente en los 60 la importancia de la estimulación táctil como sustitución de la visión en invidentes. El consenso actual sostiene que el procesamiento espacial de estímulos no visuales en ciegos se reorganiza y amplía hacia áreas corticales occipito-parietales y occipito-temporales. O, dicho de otra manera, la estimulación repetitiva de áreas corticales no visuales en invidentes puede conllevar a posteriori la reorganización estable del córtex visual y sus conexiones con áreas témporo-parietales, algo que ha sido descrito por Tomas Ortiz en sus trabajos de Investigación sobre la plasticidad cerebral [1] y su influencia mediante estímulos táctiles. Profundizando en estos hallazgos, Ortiz describió en su investigación que se realizó la estimulación táctil repetitiva en la mano de un adolescente invidente durante un período de tres meses (1 hora/día) se determinó que el mismo conseguía activar su lóbulo occipital y, simultáneamente, obtener una sensación subjetiva de visión Fig.2 (Ortiz y cols., 2010). El comento que su grupo de investigación ha hallado cambios estables y permanentes en la actividad cerebral occipital como respuesta a estímulos táctiles pasivos tras 100 días sin estimulación alguna (Ortiz y cols., en revisión). Encontramos que el 40% de participantes ciegos consiguen no sólo mejorar la correcta interpretación del estímulo táctil pasivo, sino que, además, desarrollan sensaciones visuales coherentes con dicha estimulación táctil. Los invidentes (que habían tenido experiencias visuales antes de perder la vista) describen de modo espontáneo sensaciones tales como “ver” fosfenos, “luces sobre fondo negro”, “puntos luminosos sobre una pantalla oscura”, “lucecitas”, etc., que se corresponden con precisión con el estímulo táctil proporcionado, algo que en el sistema de entrenamiento de este experimento va desde líneas y flechas con distintas orientaciones, pasando por números y letras y llegando a iconos complejos de la vida cotidiana y hasta el entorno mismo del invidente, su casa, el laboratorio, las personas que le rodean o lo que se aprecia desde una ventana, por ejemplo- captado por una microcámara. y el del uso de zonas del cerebro para otras actividades según las necesidades que surjan. B. Metodo Constanz El Sistema Constanz [5] se trata de un sistema de identificación de los colores por el tacto, para personas ciegas, por tanto, similar al Braille, Desarrollado por la artista colombiana Constanza Bonilla, en diciembre de 2004. Fig. 2. Lobulos del Cerebro,Experimento de Ortiz Estas imágenes computarizadas demuestran la evolución de la actividad cerebral en un invidente que desarrolla sensaciones visuales a medida que avanza la estimulación táctil pasiva: Al principio cuando el participante ciego empieza a discriminar los estímulos táctiles se activan áreas somato sensoriales primarias (A). Cuando va reconociendo dichos estímulos táctiles se activan áreas parietales posteriores (B). Por último, cuando el participante tiene sensaciones visuales durante la estimulación táctil se activan áreas occipitales relacionadas con la visión (C). Gracias a las nuevas tecnologías disponibles se está constatando dicha plasticidad en distintos niveles: el de la regeneración neuronal (se ha roto el mito falso de que el cerebro no renueva su sustrato (las neuronas) a partir de la adultez); el de la plasticidad de la identidad o la capacidad de una neurona (o incluso de células que no son neuronas) de volver a incorporarse a un ambiente extraño y comenzar un nuevo ciclo; y el de la plasticidad a gran escala, por ejemplo, de cortezas auditivas que se vuelven visuales si son correctamente estimuladas o viceversa. La plasticidad del cerebro es una característica que nos permite adaptarnos al entorno y que se expresa en tres niveles: el de la sinapsis o conexión entre neuronas; el de la capacidad de establecer nuevas conexiones, lo que ayuda a realizar mejor una tarea; Actualmente utilizado en talleres educativos para la identificación del color en obras de arte, que deben estar preparadas, es decir, que tengan un relieve con los signos y mejor, unos límites del color y la tonalidad a identificar. Se Identifica el color por los colores básicos (amarillo: una línea recta; rojo: una línea en zigzag; azul: una línea ondulada), o en su combinación (así el verde sería una línea recta amarillo- y una línea ondulada -azul-), y por tonalidades (claro: una redonda; oscuro: un punto; muy oscuro: cuatro puntos, etc.), se rige por una tabla con códigos de colores táctiles y visuales que facilitan el proceso de aprendizaje tanto al invidente como al que lo instruye Fig.3. Fig. 3. Tabla de colores Metodo Constanz. Entre los objetivos planteados por la autora [5] para este método se mencionan los siguientes: • Diferentes actividades con los ojos tapados para sensibilizar al estudiante. • Estimulación de otros sentidos diferentes a la vista. • Expresión corporal • Expresión pictórica • Actividades en equipo • Juegos- películas C. La Encuesta. Para la evaluación cualitativa del impacto del método Constanz se aplicó encuesta a (8) personas con discapacidad visual (Ver Apendice I). sentido olfativo(por relacionar colores con aromas) y de manera inesperada hubo opiniones que describían influencia emocional en las personas que participaron en este método (ver videos https://youtu.be/5SgsNWS-3X4 y https://youtu.be/bWkkRZY3I-s ). C. La Encuesta. D. El Experimento Para determinar de forma práctica las capacidades Sensitivas potenciadas en el cerebro de las personas invidentes, tomamos del grupo de estudio a dos personas con ceguera total (María José Navarro Rojas y Alexis Barreto) y se les indico que caminasen al costado de una pared donde se encontraba una ventana cerrada con vidrios cubiertos con material microperforado bloqueando parcialmente la luz y la temperatura externa, el ambiente interno estaba a una temperatura confortable por medio del aire acondicionado, se deja registros audiovisuales de este experimento en videos ubicados en los siguientes enlaces https://youtu.be/I2A3ZzIOWDw y https://youtu.be/ETHAhZ8ops8 , correspondientes a Experimento 1 y 2 respectivamente. III. RESULTADOS A. . Revision Documental. Casos de Estudio Bach-y-Rita determino en los 60 la importancia de la estimulación táctil como sustitución de la visión en invidentes Ortiz concluyo en su investigación que se produjeron cambios estables y permanentes en la actividad cerebral occipital del sujeto de estudio como respuesta a estímulos táctiles pasivos tras 100 días sin estimulación alguna. El estudio de Ortiz determino que el 40% de participantes ciegos consiguen no sólo mejorar la correcta interpretación del estímulo táctil pasivo, sino que, además, desarrollan sensaciones visuales coherentes con dicha estimulación táctil B. Metodo Constanz El método Constanz determino por consenso ser efectivo en la estimulación táctil para las personas con discapacidad visual, según comentarios de las personas con discapacidad además de estimular el tacto también influyo significativamente en el Fig. 4. Resultados de La Encuesta. D. El Experimento Durante la ejecución de este practico y sencillo experimento se observó que ambos sujetos de estudio al pasar por el punto de ubicación de las ventanas, detectaron inmediatamente la ubicación exacta de las mismas, a pesar de que se encontraban cerradas y las condiciones ambientales en el interior del recinto eran sumamente frescas y confortables (por el aire acondicionado). IV. CONCLUSIONES La revisión documental de los casos de estudio de Ortiz fue concluyente y dejo evidencias en registros de imágenes computarizadas sobre la plasticidad cerebral en personas invidentes al ser sometidos a estímulos táctiles. El consenso actual sostiene que el procesamiento espacial de estímulos no visuales en ciegos se reorganiza y amplía hacia áreas corticales occipitoparietales y occipito-temporales según Tomas Ortiz. validando de este modo lo propuesto en los años 60 por Bach-y-Rita. Quedo demostrado la importancia de las imágenes computarizadas para demostrar la evolución de la actividad cerebral en los sujetos de estudio invidentes, desarrollando sensaciones visuales a medida que avanza la estimulación táctil pasiva. El método Constanz demostró ser según el consenso general de los entrevistados muy efectivo en la estimulación táctil, según la opinión generalizada permitió potenciar la capacidad de otros sentidos como el olfato y la audición. El experimento dejo evidencia de manera cuantitativa de la capacidad excepcional de las personas invidentes para detectar pequeñas variaciones de temperatura y de sonido (por efecto de rebote acústico) en el entorno en que se desenvuelven, demostrando así la potenciación de otros sentidos para compensar por medio de la plasticidad cerebral la condición de discapacidad visual. Las encuestas fueron una herramienta de campo con mucha utilidad para evaluar de manera cuantitativa la potencialidad de los sentidos de las personas con discapacidad y sus experiencias personales en este sentido. AGRADECIMIENTOS Especial agradecimiento a nuestro Padre Dios todopoderoso y a nuestro señor Jesús por estar presente en cada paso de nuestras vidas, a mi familia por su apoyo y comprensión, a mis apreciados amigos y hermanos con discapacidad visual por su apoyo para realizar este trabajo de investigación, especialmente a Alexis y María José, a la estimada profesora Sara González por darme la oportunidad de realizar este proyecto de Investigación para la asignatura de Neurociencias y por su apoyo excepcional en base a mis circunstancias. REFERENCIAS [1] [2] [3] [4] [5] Tomás Ortiz (a) y Juan M. Santos Brain neuroplasticity in occipital areas in blind teenagers. Revista de Neurología, 50, S19-S23 (b) (a) Dept. de Psiquiatría y Psicología Médica, Universidad Complutense, España (b) Dept. de Psiquiatría, Universidad Maimónides, Argentina6 febrero, 2012 11 , Ciencia Cognitiva Natasha Leporé Neuroimage. Brain Structure Changes Visualized in Early- and Late-Onset Blind Subjects available in PMC 2011 Jan 1. Published in final edited form as: Neuroimage. 2010 Jan 1; 49(1): 134– 140. Published online 2009 Jul 28. doi: 10.1016/j.neuroimage.2009.07.048 PMCID: PMC2764825 NIHMSID: NIHMS135989 Pascual-Leone, A., Amedi, A., Fregni, F., y Merabet, L. B. (2005). The plastic human brain cortex. Annual Review of Neuroscience, 28, 377401. Bach-y-Rita P, Collins CC, Saunders F, White B, Scadden L (1969). "Vision substitution by tactile the image projection". Nature. 221: 963– 964. doi:10.1038/221963a0. PMID 5818337. http://www.sistemaconstanz.com/sistema-constanz/ APENDICE I. MODELO DE ENCUESTA ITEM DATOS DEL SUJETO DE ESTUDIO NOMBRE Y APELLIDO CI: EDAD SEXO CONDICION QUE PADECE DESDE CUANDO LO PADECE? LUGAR Y FECHA 4 CONOCE EL METODO CONSTANZ? DE SER POSITIVA EXPLIQUE: 5 HA TENIDO UD. DIFICULTAD PARA APRENDER ESTE METODO? 6 HUBO ALGUN CAMBIO EN SU PERCEPCION DE OTROS SENTIDOS A PARTIR DE ESTE METODO? DE SER POSITIVA SU RESPUESTA EXPLIQUE 7 CONSIDERA UD. QUE ALGUN OTRO SENTIDO SE MAGNIFICO A TRAVES DE ESTE METODO?(DE SER POSITIVA EXPLIQUE) 8 LAS EMOCIONES SE VIERON AFECTADAS POR ESTE METODO? 9 A SU JUICIO POSEE UD UN SENTIDO DEL TACTO MAGNIFICADO? (DE SER POSITIVA EXPLIQUE) 10 A SU JUICIO POSEE UD UN SENTIDO AUDITIVO MAGNIFICADO? (DE SER POSITIVA EXPLIQUE) 11 CONSIDERA UD QUE PUEDE ESCUCHAR COSAS QUE OTROS NO PUEDEN ? SI, POR EJEMPLO ESCUCHAMOS A LA DISTANCIA LOS GRILLOS, LOS PAJARITOS 11 A SU JUICIO POSEE UD UN SENTIDO DEL GUSTO U OLFATO MAGNIFICADO? (DE SER POSITIVA EXPLIQUE) SI, MUCHO MAS QUE CUANDO ERA VIDENTE 12 CUAL SENTIDO CONSIDERA USTED QUE SE HA INTENSIFICADO DESDE EL INICIO DE SU CONDICION? (DE SER POSITIVA EXPLIQUE) 13 DIFICULTAD MAYOR DE APRENDIZAJE ? 14 EN UNA PALABRA QUE SIGNIFICAN LOS SIGUIENTES COLORES PARA USTED? BLANCO NEGRO AMARILLO ROJO AZUL VERDE
