Los circuitos neuronales del movimiento
Carlos Alberto Cuéllar Ramos
Respirar, masticar, caminar, volar, nadar, etc., son solo algunos de los movimientos que implican la activación rítmica y estereotipada de diversos grupos de músculos. A estos movimientos musculares se les denominan “patrones motrices”, y como podemos darnos cuenta resultan fundamentales para la vida animal. Además de permitirnos realizar nuestras funciones más básicas, los patrones motrices nos proveen de la capacidad para movernos y desplazarnos a través de la activación de músculos que tienen la característica de generar alternancia entre músculos flexores y extensores de manera rítmica. Los diversos patrones motrices son generados por redes de neuronas que se denominan “Generadores Centrales de Patrones” (CPGs por sus siglas en inglés). Ahora sabemos que todos los animales, invertebrados y vertebrados realizan movimientos rítmicos que son controlados por los CPGs y que cada animal está dotado con un amplio repertorio de estos circuitos neuronales que se localizan en diferentes estructuras dentro del sistema nervioso central. Por otra parte, debemos tomar en cuenta que algunos de los cpgs se encuentran activos durante toda nuestra vida, como por ejemplo el de la respiración, mientras que otros se activan en respuesta a centros de comando supraespinales (es decir, que se localizan en el encéfalo), por ejemplo cuando decidimos caminar hacia algún sitio.
Estos circuitos neuronales tienen la característica de poder ejercer sus funciones aun en ausencia de retroalimentación sensitiva del sistema nervioso periférico (por ejemplo, los receptores que responden al estiramiento muscular, receptores de la piel o de las articulaciones) y de influencias supraespinales; es decir, que cada circuito neuronal (cada CPG) es capaz de producir por sí mismo las características básicas de activación de los músculos de manera rítmica. Sin embargo, la retroalimentación sensitiva y la participación e integración de los diferentes centros nerviosos que controlan los movimientos son muy importantes, como lo han mostrado numerosas investigaciones, ya que sin lo anterior, los movimientos se realizarían de manera “robotizada”. Como lo señalan Grillner y Jessell,1 dos destacados investigadores en el campo del control motor: “…incluso, la más simple de las tareas motrices en el más primitivo de los animales, demanda la actividad integrativa de la diversidad de los circuitos neuronales”.
El objetivo del presente texto es describir los aspectos más importantes sobre la generación de movimientos rítmicos estereotipados que involucran la activación de los músculos de las extremidades. Como veremos más adelante, la médula espinal posee los elementos neuronales necesarios para la generación de movimientos motrices rítmicos de las extremidades como caminar, el rascado o el nado. El conocimiento de los elementos y la organización de los CPGs, además de la integración neuronal de la información procedente del medio externo, han sentado las bases para el entendimiento de las diferencias y similitudes en el control neuronal de la generación de movimiento entre las especies. Además, las investigaciones en el campo proporcionan información valiosa para los investigadores que trabajan en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para el restablecimiento de la actividad motriz para personas con algún tipo de lesión espinal.
