Muchas personas piensan en su cerebro como un ordenador lleno de piezas y cables, como un almacén atiborrado de recuerdos y cosas aprendidas, como un reloj con millones de mecanismos íntimamente intrincados entre sí, así que nos resulta increíble pensar en que alguien pueda vivir con mucho menos que eso, con solo un hemisferio cerebral. Y sí, se puede dar el caso. Es raro pero hay cientos de personas, quizá miles, que viven sin grandes partes del cerebro, la mitad o incluso más.

Estas personas no nacieron así.  Lo más común es que tuvieran una enfermedad en la infancia, como por ejemplo una encefalitis de Rasmussen, donde son muy frecuentes los ataques epilépticos. Podemos pensar en una epilepsia como una tormenta eléctrica, que urge en una zona concreta del cerebro y se va extendiendo por el encéfalo como si fueran las nubes avanzando y soltando rayos. Cuando llega ese tren de impulsos a una zona determinada las neuronas de esa zona se ponen a disparar y la tormenta se sigue extendiendo. Así cuando la ola de disparos eléctricos llega a la zona del cerebro implicada en los movimientos, la corteza motora, se producen muchas contracciones musculares rápidas en distintas zonas del cuerpo y surgen las convulsiones.

Hay muchas epilepsias que responden bien a los fármacos y se controlan perfectamente, pero siempre ha habido un porcentaje que se llaman refractarias, que no responden a los tratamientos, y otras enfermedades donde el tejido cerebral queda dañado. Los ataques pueden ser tan frecuentes que el niño, porque en estos casos estamos hablando de niños, no se pueden desarrollar con normalidad porque el cerebro nunca está en reposo, o está teniendo un ataque o se está recuperando de un ataque. Una solución es destruir el foco epiléptico, el punto inicial, pero si no se consigue identificar una solución y el cerebro está dañado, otra posibilidad es eliminar la zona estropeada.

Un estudio reciente, de noviembre de 2019, ha analizado el cerebro de seis personas que habían sufrido esta operación, se les había extirpado un hemisferio cerebral, lo que se llama una hemisferectomía. Los resultados se compararon con los de otros seis adultos sanos a los que también se realizaron escáneres y con una base de datos que incluía los resultados de otros 1500 adultos sanos, con una edad media de 22 años.

El paciente más joven tenía tres meses en el momento de la cirugía mientras que el mayor tenía once años. Los seis pacientes habían sufrido ataques epilépticos desde que eran niños pequeños, uno de ellos había tenido los primeros a los pocos minutos después de nacer. En cuatro se extrajo el lado derecho del cerebro mientras que en los dos restantes fue el lado izquierdo. Las causas eran variadas en dos casos era un ictus alrededor del parto, en otros tres era encefalitis de Rasmussen, que genera epilepsia y daño cerebral y en el sexto era una displasia cortical.

Lo que ha llamado la atención es que estas personas, que ahora tenían veintitantos o treinta y tantos funcionaban llamativamente bien, tenían empleos como especialista en foniatría, sus funciones de lenguaje eran normales y cuando les pusieron en el escáner charlaron relajadamente como con cualquier otra persona.

Todos ellos, incluso los que se les había extirpado el hemisferio izquierdo, donde se sitúan en la mayoría de las personas las áreas relacionadas con el habla como el área de Broca o el de Wernicke, podían hablar. Al parecer el área del habla se cambia de hemisferio, si el hemisferio izquierdo no existe o está dañado, el área del habla se sitúa en el hemisferio derecho.

Los seis pacientes que ahora tienen entre veintitantos y treinta y tantos se presentaron voluntarios para una resonancia magnética funcional, una técnica que permite ver el cerebro en funcionamiento con una buena resolución espacial y temporal en el Centro de Imagen Cerebral del California Institute of Technology (Caltech), en Pasadena. Los resultados se compararon con los de otros seis adultos sanos a los que también se realizaron escáneres y con una base de datos que incluía los resultados de otros 1500 adultos sanos, con una edad media de 22 años.

En el cerebro hay una serie de redes neuronales, de circuitos funcionales que se cree es el sustrato de nuestras emociones, de la cognición, de los comportamientos. Los investigadores se fijaron especialmente en la actividad cerebral en las redes que regulan la visión, el movimiento, las emociones y el pensamiento, los llamados procesos cognitivos. Puesto que las redes neuronales dedicadas a una única función regulatoria se extienden a menudo en ambos hemisferios, el equipo investigador esperaba ver una actividad neural más débil en los pacientes con hemisferectomía, pero no era el caso.

Los investigadores parcelaron el cerebro en 400 zonas, 200 en cada hemisferio y establecieron siete redes funcionales. El mismo esquema de parcelas que se veía en personas sanas se podía distinguir sin problemas en las personas con medio cerebro. La segunda fase fue ver si se volvía a hacer un escáner a la misma persona al cabo de un tiempo y en la misma persona y para  la misma tarea se veía el mismo patrón de actividad, lo que se conoce como fingerprinting, como tomar las huellas dactilares. El resultado de esta segunda parte del estudio es que los patrones de actividad eran consistentes a lo largo del tiempo. Eso fue la base para el estudio final, ver si las redes funcionales de los participantes con medio cerebro eran iguales o diferentes de las de personas sanas.

El grupo de científicos pudo reconocer las mismas redes en los pacientes con hemisferectomía y la principal y sorprendente conclusión fue que las seis personas operadas y los controles mostraban una conexiones potentes y similares entre las regiones las regiones cerebrales que se asignan típicamente a la misma red funcional. Sin embargo, la conectividad entre regiones de varias redes diferentes, eran mucho mayores en todos los participantes a los que se había quitado un hemisferio y entre todas las redes, que en los individuos control. Estos controles eran similares para nivel de inteligencia, edad, preferencia de mano, es decir si eran zurdos o diestros y sexo.

Los médicos ya habían visto que los pacientes con hemisferectomía funcionaban con un nivel excelente pero lo que más ha llamado la atención ha sido el alto grado de compensación que se veía en el estudio de neuroimagen. Estos resultados apoyan la hipótesis de que un sistema compartido de redes funcionales posibilita la cognición y sugiere que las interacciones entre diferentes redes pueden ser un aspecto clave de la reorganización funcional tras una hemisferectomía.

Estos resultados eran inesperados e interesantes porque lesiones mucho menores producidas por un ictus, un accidente, un tumor u otras razones provocan efectos devastadores. Esta gran capacidad de recuperación se basa probablemente en dos aspectos: el cerebro tiene muchos sistemas redundantes y, otra quizá más llamativo, es que tiene una enorme capacidad de adaptación y flexibilidad, lo que se llama plasticidad neuronal. Por tanto sería importante entender cómo el cerebro pone en marcha estos procesos reparadores o compensadores, para poner en marcha estrategias que mejorasen las perspectivas de estos tratamientos.

Para leer más:

• Kliemann D, Adolphs R, Tyszka JM, Fischl B, Yeo BTT, Nair R, Dubois J, Paul LK (2019) Intrinsic Functional Connectivity of the Brain in Adults with a Single Cerebral Hemisphere. Cell Rep 29(8): 2398-2407.