Un equipo de investigadores del Instituto de Neurociencias, centro mixto de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha descubierto que el cerebro en desarrollo es capaz de reorganizar sus mapas sensoriales cuando el sentido del tacto se ve afectado.
El laboratorio Desarrollo, Plasticidad y Reprogramación de Circuitos Sensoriales, que dirige Guillermina López-Bendito, ha demostrado que la corteza somatosensorial puede modificar su estructura y funcionalidad en respuesta a la ausencia de estímulos desde el nacimiento. El estudio ha sido publicado hoy en la revista Nature Communications.
Este hallazgo aporta nuevas claves sobre la plasticidad neuronal y la capacidad del cerebro para adaptarse a cambios estructurales. El estudio ha contado con la colaboración de investigadores del Instituto Friedrich Miescher para la Investigación Biomédica de Suiza y se ha llevado a cabo utilizando un modelo de ratón que nace sin bigotes principales. Según explica Mar Aníbal Martínez, primera autora del artículo, “nos centramos en el mapa sensorial de la cara del ratón, ya que para estos animales la cara es tan crucial como las manos para los humanos”. Los expertos observaron que, en ausencia de los bigotes principales, la región del cerebro que normalmente procesa esa información desaparece casi por completo y la región de los bigotes del labio superior, que son más pequeños, numerosos y con funciones secundarias en el procesamiento táctil, se expande para ocupar su territorio. Este proceso ocurre solo si la pérdida sensorial se da antes del nacimiento.
Mediante técnicas de análisis genético y bioinformático, el equipo descubrió que la región del tálamo que normalmente procesa la información de los bigotes del labio adopta un perfil genético similar al de los bigotes principales cuando estos faltan, lo que permite la reorganización cortical. Los investigadores, también, comprobaron que la actividad espontánea en el tálamo se redistribuye tras la pérdida de los bigotes principales.
Más allá de los cambios estructurales, la reorganización también tiene un impacto funcional. “No solo observamos un cambio en la anatomía de los mapas sensoriales, sino que los bigotes pequeños del labio adquieren una función que antes solo tenían los bigotes principales: la capacidad de discriminar texturas”, afirma Aníbal-Martínez.
Este hallazgo se comprobó con experimentos de comportamiento en ratones adultos que perdieron los bigotes principales desde antes de nacer. Estos ratones fueron capaces de diferenciar superficies rugosas de lisas utilizando únicamente los bigotes del labio. Además, este trabajo demuestra que la reorganización de los mapas sensoriales no depende de la actividad neuronal en el tálamo, sino de cambios en su perfil genético. Según explica la investigadora López-Bendito, “el tálamo ha sido tradicionalmente visto como un simple relevo de información entre la periferia y la corteza, pero nuestro trabajo demuestra que tiene un papel instructivo en la organización de los mapas sensoriales”. Su laboratorio ha revelado que el tálamo no solo transmite información, sino que actúa como un centro de integración sensorial donde convergen todos los sentidos, excepto el olfato. Esto refuerza su papel en la plasticidad cerebral y la reorganización de la información táctil.
Los resultados de esta investigación podrían ayudar a entender mejor cómo el cerebro de una persona que nace sin una parte del cuerpo reorganiza sus funciones sensoriales. “Si un bebé nace sin una mano, su cerebro probablemente reconfigura las áreas táctiles de forma similar. Esto nos ayuda a comprender no solo la plasticidad neuronal, sino también nos acerca a entender cómo podríamos intervenir en el futuro para mejorar la rehabilitación en casos de malformaciones congénitas o pérdidas sensoriales tempranas”, añade López Bendito.
Este trabajo ha sido posible gracias a la financiación del Consejo Europeo de Investigación bajo el programa Horizonte 2020 (ERC Advanced Grant SPONTSENSE), el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), la Agencia Estatal de Investigación – Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, el Programa Severo Ochoa para centros de Excelencia del Instituto de Neurociencias CSIC-UMH, el programa PROMETEO de la Generalitat Valenciana, la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia (SNSF) y la Fundación Novartis.
Pie de foto 1: Mapa sensorial que representa cómo el cerebro de un embrión de ratón organiza las sensaciones faciales antes del nacimiento. Los colores muestran las respuestas a estímulos en diferentes áreas del morro.
Pie de foto 2: Las investigadoras del IN CSIC-UMH Guillermina López Bendito y Mar Aníbal Martínez.
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. and 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