Investigadores del Instituto de Neurociencias UMH-CSIC han descubierto un mecanismo de plasticidad cerebral que permite al cerebro en desarrollo reorganizar sus mapas sensoriales en respuesta a la falta de estímulos táctiles. Este hallazgo, publicado en Nature Communications, revela que la corteza somatosensorial puede adaptarse estructural y funcionalmente cuando el sentido del tacto se ve afectado desde el nacimiento. Utilizando un modelo de ratón sin bigotes principales, el estudio muestra cómo las áreas cerebrales pueden expandirse y adquirir nuevas funciones, lo que tiene implicaciones para entender la rehabilitación en casos de malformaciones congénitas. Esta investigación destaca el papel del tálamo no solo como un relevo de información, sino como un centro clave en la organización sensorial.
Un grupo de investigadores del Instituto de Neurociencias, un centro que une a la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) y al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha realizado un descubrimiento significativo sobre la plasticidad cerebral. Este estudio revela que el cerebro en desarrollo tiene la capacidad de reorganizar sus mapas sensoriales cuando el sentido del tacto se ve comprometido.
El laboratorio denominado Desarrollo, Plasticidad y Reprogramación de Circuitos Sensoriales, bajo la dirección de Guillermina López-Bendito, ha demostrado que la corteza somatosensorial puede cambiar tanto su estructura como su funcionalidad en respuesta a la falta de estímulos desde el nacimiento. Este hallazgo ha sido publicado recientemente en la revista Nature Communications.
El estudio ofrece nuevas perspectivas sobre cómo el cerebro se adapta a cambios estructurales. La investigación, que también involucró a científicos del Instituto Friedrich Miescher para la Investigación Biomédica en Suiza, utilizó un modelo de ratón que nace sin los bigotes principales. Mar Aníbal Martínez, primera autora del artículo, destaca: “Nos centramos en el mapa sensorial facial del ratón, ya que para estos animales es tan crucial como lo son las manos para los humanos”.
Los expertos observaron que, ante la ausencia de los bigotes principales, la región cerebral encargada de procesar esa información se reduce considerablemente. En cambio, la zona correspondiente a los bigotes del labio superior, más pequeños y numerosos, se expande para ocupar ese espacio perdido. Este fenómeno ocurre únicamente si la pérdida sensorial se presenta antes del nacimiento.
Utilizando técnicas avanzadas de análisis genético y bioinformático, el equipo descubrió que la región del tálamo responsable de procesar información relacionada con los bigotes del labio adopta un perfil genético similar al de los bigotes principales en su ausencia. Esto facilita una reorganización cortical significativa. Además, se comprobó que la actividad espontánea en el tálamo se redistribuye tras esta pérdida.
Más allá de las modificaciones estructurales observadas, este proceso también tiene repercusiones funcionales. “No solo notamos un cambio anatómico en los mapas sensoriales; los bigotes pequeños del labio adquieren una función que anteriormente era exclusiva de los bigotes principales: la capacidad para discriminar texturas”, explica Aníbal-Martínez.
Este descubrimiento fue validado mediante experimentos conductuales realizados con ratones adultos que habían perdido sus bigotes principales desde antes de nacer. Estos animales demostraron ser capaces de diferenciar superficies rugosas y lisas utilizando únicamente los bigotes del labio. Además, el estudio indica que esta reorganización no depende exclusivamente de la actividad neuronal en el tálamo, sino que está ligada a cambios en su perfil genético.
López-Bendito señala: “Tradicionalmente se ha considerado al tálamo como un simple relevo informativo entre la periferia y la corteza; sin embargo, nuestro trabajo demuestra que desempeña un papel activo e instructivo en la organización de los mapas sensoriales”. Este hallazgo refuerza su importancia en procesos relacionados con la plasticidad cerebral y la reorganización táctil.
Las conclusiones obtenidas podrían ofrecer una mejor comprensión sobre cómo el cerebro reconfigura sus funciones sensoriales cuando una persona nace sin una parte del cuerpo. “Si un bebé nace sin una mano, es probable que su cerebro realice ajustes similares en las áreas táctiles”, añade López-Bendito. Esta investigación no solo ilumina aspectos fundamentales sobre plasticidad neuronal sino que también abre puertas hacia posibles intervenciones para mejorar rehabilitaciones en casos de malformaciones congénitas o pérdidas sensoriales tempranas.
Este trabajo recibió financiación del Consejo Europeo de Investigación bajo el programa Horizonte 2020 (ERC Advanced Grant SPONTSENSE), así como apoyo adicional por parte del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), entre otros organismos.
Artículo:
Aníbal-Martínez, M., Puche-Aroca, L., Pérez-Montoyo, E., Pumo, G., Madrigal, M.P., Rodríguez-Malmierca, L.M., Martini, F.J., Rijli, F.M. y López-Bendito, G. (2025). A prenatal window for enhancing spatial resolution of cortical barrel maps. Nature Communications, num, vol, pp. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-57052-w
Descubrieron que el cerebro en desarrollo es capaz de reorganizar sus mapas sensoriales cuando el sentido del tacto se ve afectado, modificando su estructura y funcionalidad en respuesta a la ausencia de estímulos desde el nacimiento.
El estudio se realizó utilizando un modelo de ratón que nace sin bigotes principales y fue publicado en la revista Nature Communications. Se emplearon técnicas de análisis genético y bioinformático para observar los cambios en el cerebro.
Se observó que la región del cerebro que normalmente procesa la información de los bigotes principales desaparece casi por completo, mientras que la región correspondiente a los bigotes del labio superior se expande para ocupar su territorio.
Los bigotes pequeños del labio adquieren una función similar a la de los bigotes principales, permitiendo a los ratones diferenciar texturas, lo que muestra un cambio no solo anatómico sino también funcional en los mapas sensoriales.
El tálamo no solo actúa como un relevo de información, sino que también tiene un papel instructivo en la organización de los mapas sensoriales, integrando información sensorial y contribuyendo a la plasticidad cerebral.
Estos resultados podrían ayudar a entender cómo el cerebro reconfigura sus funciones sensoriales en casos de malformaciones congénitas o pérdidas sensoriales tempranas, lo que podría mejorar las estrategias de rehabilitación.