Cuando el cerebro pierde complejidad

Un nuevo estudio muestra que, en las fases más tempranas de la enfermedad de Alzheimer, la actividad eléctrica del cerebro pierde la complejidad que tenía, como si una red neuronal compleja empezara a funcionar con impulsos simples y breves. Los científicos lo comprobaron combinando estimulación magnética y registro de la actividad eléctrica cerebral. Los resultados se han publicado en la revista Neuroscience of Consciousness.

La idea es sencilla: el cerebro funciona en distintos niveles de consciencia. La enfermedad de Alzheimer suele destruir la capacidad de recordar hechos, acontecimientos y conversaciones, lo que se conoce como memoria explícita. En cambio, a menudo se conservan habilidades «automáticas», como caminar, comer o incluso tocar un instrumento. Esto apunta a que la enfermedad destruye estructuras relacionadas específicamente con el procesamiento consciente de la información.

El profesor de neurología Andrew E. Budson considera que estas enfermedades de la corteza cerebral pueden entenderse como trastornos de la consciencia. Según su teoría, la consciencia forma parte del sistema de memoria explícita. Cuando la corteza se deteriora, el cerebro pierde la capacidad de mantener formas complejas de pensamiento consciente. La persona sigue despierta, pero su percepción consciente se debilita.

Para comprobarlo, el equipo de investigación dirigido por Brenna Hagan decidió buscar un indicador biológico que pudiera medirse. Para ello utilizó una medida concebida para evaluar lesiones cerebrales traumáticas graves: el índice de complejidad de perturbación. Funciona como una especie de «sonar» cerebral: en un cerebro sano, un estímulo provoca una respuesta compleja y prolongada; en uno afectado, la respuesta es más simple y breve.

En el estudio participaron 55 personas: 28 con Alzheimer en fase inicial o deterioro cognitivo leve, y 27 personas mayores sanas. Se les aplicó estimulación magnética transcraneal (TMS) mientras se registraba su actividad cerebral mediante un EEG.

A los participantes se les colocó un gorro con 64 electrodos. Sobre el cráneo se situó una bobina magnética que enviaba un breve impulso de energía, como una «llamada a la puerta» del cerebro. Se estimularon dos zonas: la corteza motora izquierda, que controla los movimientos del lado derecho del cuerpo, y el lóbulo parietal inferior izquierdo, que participa en el procesamiento de la información sensorial y del lenguaje.

El EEG registró la respuesta del cerebro al impulso. Después, un algoritmo analizó cuántas veces cambiaba la actividad eléctrica de patrón espacial, lo que se conoce como transiciones de estado. Cuantas más transiciones, más compleja y saludable es la respuesta.

El resultado fue claro: la respuesta cerebral de las personas con Alzheimer era mucho menos compleja. La puntuación media fue de 20,1, frente a 28,2 en los participantes sanos. La reducción se observó independientemente de la zona cerebral estimulada. La conclusión: la enfermedad reduce de forma global la capacidad del cerebro para mantener redes complejas.

Los científicos también compararon estos datos con pruebas clínicas, como la Montreal Cognitive Assessment. No encontraron relación entre ambos. Esto significa que la estimulación registra un estado fundamental del cerebro, y no la capacidad de una persona para realizar tareas.

Budson señala que, aunque la memoria consciente de los pacientes se resiente, las habilidades inconscientes se conservan. En casa pueden desenvolverse siguiendo rutinas conocidas. Pero basta con salir de un entorno familiar para que el deterioro de la memoria consciente provoque desorientación.

Sin embargo, el estudio reveló una anomalía importante: muchos participantes, tanto enfermos como sanos, obtuvieron puntuaciones que suelen corresponder a un estado inconsciente en pacientes con lesiones graves. Eso no significa que hubieran perdido la consciencia. Simplemente, las escalas creadas para las lesiones no sirven para el envejecimiento y la neurodegeneración. Es probable que la consciencia se sitúe en un espectro.

Este hallazgo abre la puerta a nuevas investigaciones. Puede que el índice de complejidad permita seguir objetivamente la evolución de la enfermedad, desde las alteraciones leves hasta la demencia. Como el método no depende del habla ni de la ejecución de tareas, podría convertirse en una nueva herramienta biológica de diagnóstico.

Si se considera la enfermedad como una pérdida del procesamiento consciente, la terapia podría centrarse más en el aprendizaje de rutinas y el uso de los sistemas inconscientes, para ayudar a los pacientes a conservar su autonomía durante más tiempo.

Budson señala que las futuras investigaciones deberán aclarar los mecanismos biológicos que subyacen a la pérdida de complejidad cerebral y mejorar el diagnóstico. El estudio está firmado por Brenna Hagan, Stephanie S. Buss, Peter J. Fried, Mouhsin M. Shafi, Katherine W. Turk, Kathy Y. Xie, Brandon Frank, Brice Passera, Recep Ali Ozdemir y Andrew E. Budson.