El oxígeno abre la puerta a una mejora de los pacientes con lesión cerebral

El oxígeno normobárico, administrado a la misma presión que la atmósfera, suele utilizarse para maximizar la supervivencia de las células cerebrales en pacientes con traumatismos neurológicos. Un grupo de científicos ha descubierto que administrarlo a los participantes en el experimento a través de una cánula nasal les ayudaba a aprender una nueva tarea visomotora con mayor rapidez y eficacia, lo que hace albergar esperanzas de que esta intervención con oxígeno pueda utilizarse también para la rehabilitación.

Las habilidades de aprendizaje motor nos permiten movernos por el mundo: las utilizamos para enseñarnos a caminar, a coger una bebida, a correr. Pero la edad o la enfermedad pueden debilitar nuestra capacidad para aprender tareas motoras. Ahora, científicos de la Universidad Alemana de la Salud y el Deporte que estudian el efecto de los suplementos de oxígeno en el aprendizaje motor han descubierto un tratamiento prometedor que podría ayudar a los pacientes que han sufrido un traumatismo neurológico a recuperar viejas habilidades.

"Un tratamiento sencillo y fácil de administrar con oxígeno al 100% puede mejorar drásticamente los procesos de aprendizaje motor humano", afirma Marc Dalecki, autor principal del estudio, publicado en la revista 'Frontiers in Neuroscience'. El cerebro necesita mucho oxígeno y en contextos con poco oxígeno, la función cognitiva disminuye, mientras que en contextos con mucho oxígeno se recupera, y el suministro de oxígeno al 100 por cien ya se utiliza para ayudar a preservar la mayor parte posible del cerebro en pacientes con lesiones neurológicas.
 
El aprendizaje motor depende especialmente de las funciones de procesamiento de la información y memoria que dependen del oxígeno: los humanos aprendemos por ensayo y error, por lo que la capacidad de recordar e integrar información de ensayos anteriores es fundamental para un aprendizaje motor eficiente y eficaz. Así pues, los científicos se plantearon si podría un suplemento de oxígeno durante el aprendizaje de una tarea motora ayudar a las personas a aprender más rápida y eficazmente, ofreciendo esperanzas a los pacientes de neurorrehabilitación.

Un estudio con presión normobárica y aire medicinal

"Llevaba casi una década con esta idea en la cabeza y me prometí investigarla cuando tuviera mi propio laboratorio de investigación --explica Dalecki, que dirigió la investigación experimental en la Universidad Estatal de Luisiana (Estados Unidos)--. "Y con el especialista Zheng Wang, tenía al doctorando perfecto para dirigirlo: un fisioterapeuta entusiasta con formación clínica y experiencia en pacientes con ictus".

Dalecki y Wang reclutaron a 40 participantes, 20 de los cuales recibieron oxígeno al 100 por ciento a presión normobárica y 20 aire medicinal (21 por ciento de oxígeno) a través de una cánula nasal durante la fase de "adaptación" o aprendizaje de una tarea.

Seleccionaron una tarea visomotora sencilla que consistía en trazar líneas entre diferentes objetivos en una tableta digital con un lápiz óptico: la tarea se diseñó para comprobar la rapidez con la que los participantes eran capaces de integrar la información del ojo y la mano, una parte crucial del aprendizaje motor.
Una vez aprendida la tarea, se modificó la alineación del cursor y el lápiz para comprobar la eficacia con la que los participantes se adaptaban a la incoherencia y, a continuación, se volvió a alinear en una última sesión para ver cómo se adaptaban a la realineación.

"El tratamiento con oxígeno condujo a un aprendizaje sustancialmente más rápido y en torno a un 30 por ciento mejor en una tarea típica de adaptación visomotora --afirma Wang, primer autor del estudio y actualmente en la Clínica Mayo (Estados Unidos)--. También demostramos que los participantes fueron capaces de consolidar estas mejoras tras la finalización del tratamiento con oxígeno".

La mejora de los procesos de recuperación motora a futuro

Los científicos descubrieron que los participantes que habían recibido oxígeno aprendían más rápido y rendían mejor, mejoras que se extendieron a las sesiones posteriores de la tarea cuando no se administró oxígeno.

El grupo que recibió oxígeno movió el bolígrafo con más suavidad y precisión, y cuando se ajustó el cursor en un intento deliberado de despistarlos, se adaptaron más rápidamente. También cometieron más errores cuando se corrigió la alineación del puntero, lo que sugiere que habían integrado la alineación anterior más a fondo que el otro grupo.
 
Dalecki y Wang tienen previsto investigar los efectos a largo plazo de esta suplementación en el aprendizaje y probar la intervención con otras tareas de aprendizaje motor: es posible que las funciones cerebrales relevantes para esta tarea en particular se beneficien de unos niveles elevados de oxígeno ambiental, lo que daría lugar a las ventajas observadas en el rendimiento. También esperan poder aplicar el tratamiento con oxígeno a personas mayores y lesionadas, con la esperanza de que les ayude a reaprender habilidades motoras.

"Nuestro plan de futuro es investigar si este tratamiento también puede mejorar los procesos de recuperación motora tras un traumatismo cerebral --explica Dalecki--. Puesto que funcionó en el cerebro joven sano, esperamos que los efectos puedan ser incluso mayores en el cerebro neurológicamente dañado, más vulnerable".