Cómo las condiciones ambientales extremas afectan al cerebro humano
Los miembros de una expedición de investigación polar han brindado a los investigadores de Charité - Universitätsmedizin Berlin y del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano la oportunidad de estudiar los efectos del aislamiento social y las condiciones ambientales extremas en el cerebro humano. Los investigadores encontraron cambios en el giro dentado, un área del hipocampo responsable del pensamiento espacial y la memoria.
Estación Neumayer Antártica III
Stahn/Charité
El inicio de una expedición antártica a la Estación Neumayer III, una estación de investigación antártica alemana dirigida por el Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigaciones Polares y Marinas (AWI), significa tener que enfrentarse a temperaturas de hasta -50 grados centígrados (-58 grados Fahrenheit) y a una oscuridad casi total durante los meses de invierno. La vida en la estación de investigación ofrece poco en cuanto a privacidad o espacio personal. El contacto con el mundo exterior es mínimo, y acortar la estancia no es una opción, al menos no durante los largos meses de invierno. La evacuación de emergencia y la entrega de alimentos y equipos sólo son posibles durante el verano, que es relativamente corto. "Este escenario nos ofrece la oportunidad de estudiar las formas en que la exposición a condiciones extremas afecta al cerebro humano", dice el Dr. Alexander Stahn, del Instituto de Fisiología de Charité y profesor asistente de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania. Trabajando junto con el Prof. Dr. Simone Kühn (Jefe de Grupo del Grupo Lise Meitner de Neurociencias Ambientales del Instituto Max Planck para el Desarrollo Humano), y apoyado por el AWI, Alexander Stahn se propuso determinar si una expedición a la Antártida produce o no cambios en la estructura y función del cerebro humano.
Cinco hombres y cuatro mujeres se ofrecieron como voluntarios para participar en el estudio. Pasaron un total de 14 meses en la estación de investigación antártica, 9 de los cuales aislados del mundo exterior. Antes, durante y después de su misión, los participantes completaron una serie de pruebas cognitivas por computadora. Estas incluyeron evaluaciones de la concentración, la memoria, el tiempo de reacción cognitiva y el pensamiento espacial. Se realizaron análisis de sangre regulares para medir los niveles de un factor de crecimiento específico conocido como factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), una proteína responsable de promover el crecimiento de las células nerviosas y las sinapsis en el cerebro. Los investigadores usaron imágenes por resonancia magnética para determinar la estructura cerebral en cada uno de los participantes antes y después de su misión. Lo hicieron para registrar los cambios en el volumen cerebral, prestando especial atención al hipocampo, una estructura ubicada en lo profundo del cerebro. "Para ello, utilizamos una metodología de alta resolución que permite realizar mediciones precisas de áreas individuales del hipocampo", dice el profesor Kühn. Un grupo de nueve participantes de control se sometieron a pruebas idénticas.
Las mediciones realizadas después del final de la exposición revelaron que el gyrus dentado, un área del hipocampo con un papel importante en el pensamiento espacial y la formación de la memoria, era más pequeño en los miembros del equipo de expedición que en los controles. Estos cambios también se asociaron con una disminución de los niveles de BDNF. Después de sólo tres meses en la Antártida, los niveles del factor de crecimiento habían disminuido a niveles inferiores a los registrados antes del inicio de la expedición y no habían vuelto a la normalidad un mes y medio después de la expedición. Las pruebas de cognición mostraron efectos tanto en las capacidades espaciales como en la llamada atención selectiva, que es necesaria para ignorar la información irrelevante. Las pruebas repetidas se asocian normalmente con mejoras en los resultados de las pruebas. Este efecto de aprendizaje, sin embargo, se redujo en los participantes cuyo giro dentado había disminuido en volumen, la reducción proporcional a la extensión del volumen perdido.
"Dado el pequeño número de participantes, los resultados de nuestro estudio deben ser vistos con precaución", explica el Dr. Stahn, agregando: "Sin embargo, proporcionan información importante, a saber, -y esto se apoya en los hallazgos iniciales en ratones- que las condiciones ambientales extremas pueden tener un efecto adverso en el cerebro y, en particular, la producción de nuevas células nerviosas en el giro dentado del hipocampo". Como siguiente paso, los investigadores planean estudiar si el ejercicio físico podría o no ser capaz de contrarrestar los cambios observados en el cerebro.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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