¿Quién no ha visto cómo se forma un recuerdo, se genera una frase, se disfruta un atardecer, se realiza un acto creativo o se comete un crimen atroz?
El cerebro humano es un órgano de alrededor de 1,3 kg que sigue siendo en gran parte un enigma.
Pero la mayoría de la gente ha oído hablar de la materia gris del cerebro, que es necesaria para funciones cognitivas como aprender, recordar y razonar.
Más específicamente, el materia gris se refiere a las regiones del cerebro donde se concentran las células nerviosas, llamadas neuronas.
La región considerada más importante para la cognición es la corteza cerebral, una fina capa de materia gris en la superficie del cerebro. Pero la otra mitad del cerebro, la materia blanca, a menudo se pasa por alto.
Él materia blanca se encuentra debajo de la corteza y también en regiones más profundas del cerebro. Donde quiera que estés, la cosa blanca conectar neuronas en materia gris entre sí.
Soy profesor de neurología y psiquiatría y presidente de la sección de neurología del comportamiento en la Facultad de Medicina de la Universidad de Colorado en los Estados Unidos. Mi trabajo incluye la evaluación, tratamiento e investigación de adultos mayores con demencia y jóvenes con traumatismo craneoencefálico.
Descubrir cómo afectan estos trastornos al cerebro ha motivado muchos años de estudio. Creo que comprender la materia blanca puede ser la clave para comprender estos trastornos.
Pero hasta ahora, los investigadores generalmente no le han dado a la materia blanca la atención que merece.
Tratando de entender la materia blanca
Esta falta de reconocimiento se debe en gran parte a la dificultad de estudiar la sustancia blanca.
porque se encuentra bajo la superficie del cerebro, incluso las imágenes de más alta tecnología no pueden mostrar fácilmente sus detalles.
Pero los descubrimientos recientes, posibles gracias a los avances en las imágenes cerebrales y los exámenes de autopsia, están comenzando a mostrar a los investigadores cuán esencial es la materia blanca.
La materia blanca está formada por miles de millones de axonesque son como largos cables que llevan señales eléctricas
Piense en ellos como colas alargadas que actúan como extensiones de neuronas. Los axones unen las neuronas en uniones llamadas sinapsis. Aquí es donde tiene lugar la comunicación entre las neuronas.
Los axones se unen en haces, o vías, que recorren todo el cerebro.
Puestos de extremo a extremo, su longitud combinada en un solo cerebro humano es unos 137.000 km.
Muchos axones están protegidos por mielina, una capa esencialmente grasa que Acelera la señalización eléctrica o la comunicación entre neuronas hasta 100 veces.
Esta mayor velocidad es crucial para todas las funciones cerebrales y es parte de por qué el Homo sapiens tiene habilidades mentales tan únicas.
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Si bien no hay duda de que nuestros grandes cerebros se deben a la adición de neuronas durante la evolución, ha habido una mayor aumento de la sustancia blanca a lo largo del tiempo evolutivo.
Este hecho poco conocido tiene profundas implicaciones. Aumentar el volumen de materia blanca, principalmente de las vainas de mielina que rodean los axones, mejora la eficiencia de las neuronas de materia gris para optimizar la función cerebral.
Imagine una nación de ciudades que funcionan de forma independiente, pero que no están conectadas a otras ciudades por carreteras, cables, Internet o cualquier otra conexión.
Este escenario sería análogo al cerebro sin materia blanca. Las funciones superiores, como el lenguaje y la memoria, están organizadas en redes en las que las regiones de materia gris están conectadas por haces de materia blanca.
Cuanto más extensas y efectivas sean estas conexiones, mejor funcionará el cerebro.
Sustancia blanca y Alzheimer
Dado su papel esencial en las conexiones entre las células del cerebro, la materia blanca dañada puede alterar cualquier aspecto de la función cognitiva o emocional.
La patología de la sustancia blanca está presente en muchos trastornos cerebrales y puede ser lo suficientemente grave como para causar demencia.
El daño a la mielina es común en estos trastornos, y cuando la enfermedad o lesión es más grave, los axones también pueden dañarse.
Hace más de 30 años, mis colegas y yo describimos este síndrome como demencia de sustancia blanca. En esta condición, la materia blanca disfuncional ya no funciona correctamente como conector, lo que significa que la materia gris no puede actuar en conjunto sin problemas y sincrónicamente.
El cerebro, en esencia, se ha desconectado de sí mismo.
Igualmente importante es la posibilidad de que la disfunción de la materia blanca desempeñe un papel en muchas enfermedades que actualmente se cree que surgen de la materia gris.
Algunas de estas enfermedades desafían obstinadamente la creencia. Por ejemplo, sospecho que daño de la sustancia blanca puede ser crítico en las primeras etapas de Enfermedad de Alzheimer y traumatismo craneoencefálico.
La enfermedad de Alzheimer es el tipo de demencia más común en las personas mayores. Puede afectar las funciones cognitivas y robar a las personas su propia identidad. No hay cura ni tratamiento eficaz.
Desde las observaciones de Alois Alzheimer en 1907 de las proteínas de la materia gris llamadas amiloide y tau, los neurocientíficos han creído que la acumulación de estas proteínas era el problema central detrás de la enfermedad de Alzheimer.
Sin embargo, muchos fármacos que eliminan estas proteínas no detienen el deterioro cognitivo de los pacientes.
Hallazgos recientes sugieren cada vez más que el daño de la materia blanca, que precede a la acumulación de estas proteínas, puede ser el verdadero culpable.
A medida que el cerebro envejece, a menudo experimenta una pérdida gradual del flujo sanguíneo debido al estrechamiento de los vasos que evacuan la sangre del corazón. Menos flujo de sangre impacta fuertemente la materia blanca.
Sorprendentemente, incluso hay evidencia de que las formas hereditarias de la enfermedad de Alzheimer también tienen anormalidades tempranas en la materia blanca.
Esto significa que las terapias destinadas a mantener el flujo sanguíneo a la materia blanca pueden resultar más eficaces que tratar de eliminar las proteínas.
Un tratamiento simple que puede ayudar es controlar la presión arterial alta, ya que esto puede reducir la gravedad de las anomalías de la materia blanca.
Sustancia blanca y traumatismo craneoencefálico
Los pacientes con lesión cerebral traumática (TBI), especialmente aquellos con lesiones moderadas o graves, pueden quedar discapacitados de por vida.
Una de las peores consecuencias del TBI es encefalopatía traumática crónica, una enfermedad cerebral que se cree que causa demencia progresiva e irreversible.
En pacientes con TBI, es evidente la acumulación de proteína tau en la sustancia gris.
Los investigadores han reconocido durante mucho tiempo que el daño de la sustancia blanca es común en las personas que han sufrido una lesión cerebral traumática.
Las observaciones de los cerebros de personas con lesiones cerebrales traumáticas repetitivas (los jugadores de fútbol y los veteranos militares han sido estudiados con frecuencia) han demostrado que el daño de la materia blanca es extenso y puede preceder a la aparición de proteínas entrelazadas en la materia gris. .
Entre los científicos, hay un entusiasmo creciente por el nuevo interés en la materia blanca. Los investigadores ahora están comenzando a reconocer que el enfoque tradicional para estudiar la materia gris no ha producido los resultados que esperaban.
Saber más sobre la mitad del cerebro conocida como materia blanca puede ayudarnos durante años a encontrar las respuestas necesarias para aliviar el sufrimiento de millones de personas.
*Christopher Filley es profesor de neurología y psiquiatría en la Universidad de Colorado.