Plasticidad Cerebral en la Ceguera: Investigación sobre Potenciación Sensorial

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