Las principales estructuras cerebrales relacionadas con la motricidad Bases de las neurociencias CONTENIDO 1. Objetivos. 2. La psicomotricidad. 3. Bases neuronales de la motricidad. 4. Problemas motores en el desarrollo. 5. Problemas motores adquiridos. 6. Resumen. 7. Bibliografía. Las principales estructuras cerebrales | 3 relacionadas con la motricidad Objetivos • Conocer la psicomotricidad. • Descubrir que las bases neuronales de la motricidad. • Explorar los problemas del desarrollo motor. • Diferenciar los problemas motores adquiridos. La psicomotricidad Desde los orígenes de la biología, se estimaba que aquello que diferenciaba a un ser vivo de otro inerte era precisamente su capacidad de movimiento, algo que se ha ido haciendo cada vez más complejo, desde los primeros seres vivos hasta la actualidad. Movimientos que ya pueden “sentirse” antes del nacimiento, debido a las “patadas” que sobresalen en el vientre materno cuando estas se producen, y que va a ir perfeccionándose con la práctica, siendo la velocidad de movimiento un elemento empleado para determinar la “edad” de la persona, existiendo una curva ascendente en cuanto a la velocidad de ejecución desde la infancia hasta la adolescencia, manteniéndose por unos breves años antes de empezar a decrecer, acelerándose dicha “caída” a medida que se envejece o aparecen las enfermedades. Esto es debido tanto por un efecto físico de la evolución de los músculos como neuronal, ya que es el sistema nervioso central desde donde se controla la motricidad gruesa y fina, la primera permite realizar “grandes” movimientos, como caminar o recoger objetos del suelo, mientras que la segunda, la motricidad fina, hace referencia a la ejecución minuciosa y detallista de movimientos, como por ejemplo al escribir a mano. Pero si bien hasta ahora se ha hablado de movimiento en sentido amplio, este se puede clasificar en: • Reflejos, patrones involuntarios y coordinados de músculos asociados a una respuesta una estimulación ambiental, a su vez estos se pueden dividir en: - Reflejos medulares, que incluye el reflejo miotático (estira el músculo) y el reflejo de flexión-retirada (contrae el músculo). - Reflejos vestibulares, que incluye los oculares (regula y mantiene la imagen estable en la retina) y los espinales (mantiene la postura). - Rítmicos, donde se desencadena patrones estereotipados causados por un estímulo externo o iniciado espontáneamente. - Voluntarios, que son aquellos que se realizan con un objetivo y que mejoran con la experiencia y el aprendizaje. El aprendizaje motor es el proceso por el cual se va adquiriendo o modificando conductas motoras, perfeccionándolas y “depurándolas” con la práctica. Aprendizaje en el que se va a ver implicado otros procesos cognitivos como la atención, la percepción o la memoria. A nivel neuronal se producen nuevas conexiones neuronales y el reforzamiento de las existentes, además de una mayor interconexión entre las áreas implicadas, mejorando así el rendimiento. Una situación, la del control motor que se va “perdiendo” con la edad, pero que en ocasiones puede verse deteriorado drásticamente hasta el punto que el paciente acabe en silla de ruedas, incapaz de mantenerse en pie por sí mismo, como sucede en el caso de la enfermedad de Párkinson. Cuyos primeros problemas musculares, en ocasiones se confunden los con los propios de la edad, cuando se presenta en personas de avanzada edad, además a la sintomatología propia de la enfermedad se ha de sumar las dificultades asociadas al envejecimiento. Tal es así que se estima que el 25% de los pacientes con la enfermedad de Párkinson muestran además deterioro cognitivo leve por causas de la edad, síntomas que va a ir en detrimento de la calidad de vida del paciente. Deterioro que en la población anciana suele mejorar con la rehabilitación oportuna, pero que en el caso del Párkinson se suele tener poco en cuenta, centrado casi en exclusiva en atender los síntomas más graves de esta enfermedad como son los temblores, rigidez o inestabilidad postural entre otros, es decir, en los síntomas motores. El problema es que se ha observado cómo el deterioro cognitivo leve lleva asociado en algunos casos síntomas como la inestabilidad postural, el cual puede ser confundido con uno propio del Párkinson, entonces ¿Se puede mejorar el Párkinson con rehabilitación para el anciano? Esto es lo que ha tratado de averiguarse con una investigación realizada por el Departamento de Ingeniería Biomédica, junto con el Departamento de Neurología y el Departamento de Medicina, Universidad de Emory; el Instituto Tecnológico de Georgia y el Centro de Rehabilitación Cognitiva y Visual Atlanta VA RR&D (EE.UU.) cuyos resultados han sido publicados en abril del 2017 en el 2017 en la revista científica BioRxiv. En el estudio participaron ciento dieciséis adultos con edades por encima de los 66 años, de los cuales el 57% eran mujeres. Cuarenta y dos de los cuales padecían la enfermedad de Párkinson perteneciendo el resto al grupo control, todos ellos sin sintomatología propia de la demencia para lo cual se les evaluó mediante el Montreal Cognitive Assessment (MoCA). Las principales estructuras cerebrales | 4 relacionadas con la motricidad A todos se les registró variables sociodemográficas como la edad, sexo, años de educación, índice de masa corporal, problemas asociados y medicamentos que tomaban; igualmente se evaluó su nivel de independencia a través del Ability to perform Activities of Daily Living (ADLs); la presencia de sintomatología depresiva mediante el Beck Depression Inventory-II (BDI-II); la calidad de vida y el miedo a caídas mediante escala tipo Likert. En el caso de los participantes con Párkinson además se evaluó en qué fase de la enfermedad se encontraban a través del Unified Parkinson’s Disease Rating Scale (UPDRS-III). La intervención en rehabilitación se realizó mediante la práctica del baile adaptado a la edad de los participantes, en concreto en este estudio se empleó el tango. Los resultados evidencian que a mayor edad menores habilidades cognitivas tanto en pacientes con o sin la enfermedad de Párkinson. No existiendo diferencias significativas en las habilidades cognitivas antes y después de la intervención mediante la práctica del baile. Lo que indicaría que la intervención en ancianos, tengan o no la enfermedad de Parkinson va a mostrar efectos limitados en la recuperación de las habilidades cognitivas, al menos con una intervención basada en el baile; aspecto que por otra parte podría haber ayudado en cuanto a coordinación, pérdida de miedo a la caída y control muscular por parte de los pacientes con Párkinson, algo que no fue evaluado en este estudio. Aún con estos resultados, la idea original del estudio, intervenir sobre los efectos de la edad como forma de contrarrestar los problemas que esta provoca en el Párkinson era buena. Quizás habrá que buscar otro método de intervención, más de corte individual como el aplicado desde el neurodesarrollo, para ver estos efectos esperables y con ello mejorar de forma indirecta la calidad de vida de los pacientes de Párkinson. Bases neuronales de la motricidad La estructura fundamental en el control motor, sin duda es la corteza motora primaria, desde donde se controla los músculos implicados, la fuerza ejercida y la trayectoria de los mismos, en donde existe una representación del mapa motor (Homúnculo de Penfield) de forma que si se estimula a nivel cerebral una sección esto generará una activación en los grupos musculares correspondientes; para lo cual el pequeño en formación debe de “practicar” sus movimientos, desarrollando así la capacidad de coordinación, de control de movimientos gruesos y finos. La corteza premotora y el surco cingular, por su parte controlan los movimientos en contextos muy concretos. Recibiendo ambos aferencias de la corteza prefrontal y parietal, los ganglios basales y el cerebelo. El movimiento está determinado por el sistema efector, encargado de dar “respuesta” a las demandas externas, la cual puede ser voluntaria o involuntaria, la primera de las cuales se puede dividir a su vez en sistema piramidal y extra piramidal. Las principales estructuras cerebrales | 5 relacionadas con la motricidad El primero, el sistema piramidal se fundamenta en la corteza motora primaria, la cual guarda una estructura tópicamente, con una relación estrecha punto a punto anatómicamente. Esta región se conecta pasando por el tronco cerebral con la médula espinal mediante unos fascículos, que conectan con las motoneuronas alfa, responsables del control de la musculatura voluntaria. El sistema extra piramidal por su parte se encarga del control “involuntario” de la musculatura, además cumple funciones de coordinación influyendo sobre la fuerza del movimiento, localizado en los ganglios basales, en concreto el núcleo caudado, el núcleo lenticular, el tálamo, la sustancia negra, el núcleo rojo y el núcleo subtalámico van a participar en el control muscular, cuyos axones se dirigen a la médula espinal controlando las motoneuronas gamma, responsables de la contracción de los husos musculares y a su vez a las motoneuronas alfa. El cerebro por su parte participa en el aprendizaje motor, además está asociado al equilibrio, la postura y la coordinación de movimientos de precisión. El sistema efector se puede dividir en cuatro, teniendo cada uno seis opciones de movimiento, en el plano sagital, flexión y extensión; en plano transversal, rotación derecha e izquierda y en cabeza, cuello y tronco: plano frontal, derecha e izquierda; mientras que en los miembros superiores e inferiores: plano frontal, abducción y aducción. Hay que tener en cuenta que un único movimiento, de estiramiento y flexión no va a tener ningún sentido sino en conjunto y coordinado con otros, ya sea empleando patrones voluntarios o involuntarios de grupos musculares (praxicones), permitiendo por ejemplo caminar o coger un objeto con la mano. Se denomina habilidad motora a la capacidad de lograr un objetivo involucrando a los músculos necesarios para dicho desempeño, con el mejor rendimiento, empleando la menor cantidad de energía, proceso que se aprende y automatiza con la práctica, facilitado a través de las técnicas deportivas. Estas habilidades motoras se pueden clasificar en abiertas y cerradas, basado en un ambiente más o menos cambiante al que responder adecuadamente ajustando los grupos musculares para dar la respuesta más efectiva. Problemas motores en el desarrollo Buena parte del desarrollo motor está determinado genéticamente, o al menos sus bases, siendo “responsable” la persona de su desarrollo posterior, para lo cual ha de ejercitarlos y practicar. En ocasiones se producen problemas de desarrollo, trastornos o enfermedades que pueden incidir en el normal desarrollo de los músculos, impidiendo el normal desarrollo de los mismos y limitando su potencialidad. En otras ocasiones, los músculos se desarrollando adecuadamente, pero se producen “fallos” a nivel cognitivo o neurológico que impiden el desarrolla de su control, mostrándose limitado en sus habilidades motoras, a pesar de que tiene la misma potencialidad de cualquier otra persona de su edad. Los pequeños desarrollan sus habilidades jugando con otros niños, pero cuando existe un problema motor esto puede traer consecuencias como en el caso del autismo. El trastorno del espectro autista, tal y como se denomina actualmente, abarca tanto al autismo como al Síndrome de Asperger, está caracterizado por un importante retraso en el desarrollo de habilidades sociales, y lingüística, en comparación con los pequeños de su misma edad. Este retraso hace que los demás no quieran jugar con el pequeño con el trastorno del espectro autista, lo que le puede llevar a una situación de aislamiento, lo que a su vez va a repercutir en un menor desarrollo de habilidades sociales, ya que no ha tenido el medio adecuado ni la estimulación precisa para poder ir desarrollándose como los demás. Si hasta ahora se ha considerado que todos estos retrasos en el desarrollo de habilidades obedecían la misma causa, al trastorno del espectro autista, sin tener en cuenta que a lo mejor alguna de ella es requisito necesario para desarrollar otras, ahora se está empezando a conocer que existen habilidad llave o puente, que no necesarias desarrollar previamente para el normal desarrollo de otras. Tal es el caso del desarrollo psicomotor, aspecto escasamente evaluado y tenido en cuenta en este trastorno, debido a que existen otros retrasos más llamativos y preocupantes como es el del lenguaje. El desarrollo motor sería una de estas habilidades llave o puente, ya que su falta de desarrollo es algo que sin duda va a repercutir muy negativamente en la forma de interactuar con sus iguales, tan necesario para poder desarrollar las habilidades sociales que le equiparen con el resto, pero ¿Se produce realmente un retraso motor en los niños que tienen un trastorno del espectro autista? Las principales estructuras cerebrales | 6 relacionadas con la motricidad Esto es precisamente lo que han tratado de averiguar investigadores de la Universidad Estatal de Texas (EEUU) junto con la Universidad Fayoum (Egipto) cuyos resultados han sido publicados en el 2014 en la revista científica Journal of Child and Adolescent Behavior. Para ello compararon la ejecución de 21 niños diagnosticado con trastorno del espectro autista con otros 21 de similares características. A todos ellos se les pasó un test estandarizado sobre la motricidad gruesa recomendado a pequeños entre 5 y 10 años denominado Test of Gross Motor Development-2 (TGMD-2). Los resultados informan de una ejecución menor entre los pequeños afectados con el trastorno del espectro autista frente al grupo de comparación. Mostrando los primeros pobres resultados en el sesenta por ciento de los caso y muy pobre los restantes. Mostrándose con peor ejecución tanto en las tareas locomotoras como en las habilidades de control motor. Capacidades que para esas edades son fundamentales para un desarrollo social normal, en donde se comparten juegos, corriendo, viéndose estos pequeños con el diagnostico de trastorno del espectro autista reducido en sus posibilidades de interacción, lo que puede explicar el retraso social que mostrará a edades más avanzadas. Tal y como indican los autores del estudio esta aportación es fundamental para educadores y terapeutas, ya que pone de relieve un área de intervención que había sido poco atendida, a pesar de la importancia en el desarrollo social del pequeño ya comentado. A pesar de que el número de participantes con trastorno del espectro autista es limitado, los resultados nos permiten acercarnos a unas habilidades llave o puente que hacen necesario su conocimiento para establecer planes de intervención específicos para estas habilidades, ya que un buen desarrollo en estas permite mejorar indirectamente otras habilidades tan importantes como las sociales. Problemas motores adquiridos La distonía neurocirculatoria, es la modificación del correcto “uso” de la musculatura por parte del organismo. Un ejemplo de ésta modificación, es cuando hemos realizado ejercicios sin el calentamiento previo oportuno, es frecuente, que durante las horas siguientes sintamos calambres. Igualmente, el ejercicio excesivo de un grupo de músculos, puede hacer que temporalmente éstos queden “flojos” y flácidos, recuperando su “tono” muscular pasadas unas horas. La musculatura repartida por todo el cuerpo, permite a la persona realizar los movimientos gracias a su capacidad de contracción y relajación de los tejidos blancos que lo componen. Todo ello “guiado” desde el sistema nervioso central, quien da las órdenes que permiten realizar los movimientos de forma coordinada. Nada más que hay que pensar en todos los grupos de músculos implicados en el andar, y que sin un “plan” establecido, sería dificultoso e incluso imposible poder hacerlo tan “armoniosamente”. Cuando esta distonía es crónica, se denomina síndrome distónico, en donde se ve alterado la tonalidad de la musculatura, ya sea total o parcialmente, normalmente asociado a causas genéticas o por un traumatismo craneoencefálico, lo que se puede expresar con pérdida de fuerza en los músculos, calambres, espasmos involuntarios, temblores, y descoordinación de los movimientos, acompañados en algunos casos de dolor. Además de los signos, entre los síntomas está la inquietud por sus movimientos, tratando de ocultar sus manos y pies, carraspeo frecuente, debido al cambio de tonalidad de la voz, todo lo cual va a conllevar agotamiento físico y psicológico, dificultades para concentrarse, alteraciones del estado de ánimo debido a esa sensación de falta de control de su propio cuerpo, problemas digestivos y alteraciones del sueño, lo que en algunos casos le conduce a la depresión. Síntomas parecidos a los que expresan los pacientes, con síndrome de Tourette también denominado de tics crónicos, donde se dan también signos motores involuntarios expresados a modo de tics, que producidos crónicamente van a interferir en el normal desarrollo de la vida social, ya que suelen estar asociados a la coprolalia, que es la emisión de “tacos”, palabras obscenas y socialmente inadecuadas, causadas por su falta de control. Como vemos, una alteración en nuestro tono muscular, va a ser también indicativo de que algo no va bien dentro de nuestro organismo, ya sea a nivel neurológico o medular, relacionado normalmente con el sistema nervioso; cuando éste se “deteriora” por alguna enfermedad neurológica puede producir enfermedades como la de Parkinson o la corea de Huntington también denominado Bailes de San Vito. Las principales estructuras cerebrales | 7 relacionadas con la motricidad Un estudio realizado por la Universidad de Leicester cuyos resultados han sido publicados en 2013 en la revista científica Science Translational Medicine, donde se afirma que ha dado un paso decisivo contra las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el Parkinson. El equipo de investigación encontró hace tiempo que las células neuronales morían precipitadamente al acumularse una determinada proteína, a partir de ahí han diseñado una nueva “droga” que bloquea dicha proteína, proporcionando mayor vida a las neuronas. Aunque la investigación que todavía se encuentra en fase de experimentación con animales, ha mostrado resultados positivos a nivel neuronal, aunque con ciertos efectos secundarios al dañar el páncreas, debidos a la toxicidad de la droga. Todo ello abre una puerta a la esperanza ante unas enfermedades que hasta ahora existían limitadas opciones a nivel farmacológico, siendo en todo caso necesario la reeducación funcional de las capacidades “perdidas” por parte de los pacientes, de forma que se puedan compensar las habilidades afectadas con nuevas estrategias. Aunque se trata de un avance incipiente, del que todavía hay que esperar un largo camino de experimentación antes de convertirse en un fármaco disponible para pacientes afectados por demencias y otras patologías neurodegenerativas que cada vez afecta a más población, debido principalmente a causas demográficas por el creciente envejecimiento de la población debido al aumento de la esperanza de vida. Resumen En este tema se introduce los aspectos relativos a la musculatura, describiendo sus bases biológicas, y las conexiones con el control neuronal, igualmente se abordan los problemas derivados de la falta de desarrollo muscular adecuado y de la pérdida de su control durante la vida adulta. Bibliografía 1. Arias, EY, Albarracin, DH, Walteros, NF. Adquisición y tratamiento de señales mioeléctricas en extremidades superiores. DESARROLLO E INNOVACIÓN EN INGENIERÍA, [Internet]. 2017, 492-502. 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