Materia blanca

Materia blanca, Función en la salud, la cognición y la enfermedad

Durante años, la comunidad científica se había centrado en la influencia de la materia gris sobre el conocimiento. Nadie reparaba en la importancia de la materia blanca. Hasta que Christopher M. Filley cambió la inercia que suele lastrar la ciencia y puso a la materia blanca en el lugar que le correspondía, lo mismo en la salud que en la enfermedad. En 1988, Filley introdujo la expresión «demencia de materia blanca», para poner de manifiesto que la pérdida de materia blanca producía un deterioro cognitivo que, si alcanzaba un grado de severidad suficiente, se convertía en demencia. Acuñó también el término corticocentrismo para denunciar esa postergación de la materia blanca. Ofrece aquí una revisión exhaustiva y sucinta de la materia blanca y la cognición a través de la exposición de la demencia y de un amplio espectro de trastornos: enfermedad de Alzheimer, lesión cerebral traumática, encefalopatía traumática crónica, lesión de la materia blanca inducida por drogas, demencia vascular, leucoencefalopatías primarias y trastornos neuropsiquiátricos. Resume un trabajo de decenios. Mucho tuvieron que ver en ese nuevo enfoque los progresos registrados en las técnicas de formación de imágenes.

 

 

La materia blanca es la parte del tejido que conforma el sistema nervioso central de los vertebrados. Consta principalmente de fibras nerviosas encerradas en vainas blancuzcas de mielina y ocupa el 50 por ciento del volumen cerebral. En el prosencéfalo encontramos una cantidad ingente de fibras mielinizadas, con una longitud combinada que se estima entre 135.000 y 176.000 kilómetros. Dicho de otro modo: las fibras mielinizadas de un cerebro humano podrían dar más de tres vueltas a la Tierra. Estas observaciones nos indican que los tractos mielinizados son importantes para las funciones superiores. Pero queda mucho por recorrer en el camino de la comprensión de las relaciones entre estructura y función de la materia blanca con la cognición y la emoción. La materia gris, el otro componente principal del tejido que conforma el sistema nervioso central de los vertebrados, debe su nombre al color pardo grisáceo característico; consta del soma celular de las neuronas, sinapsis y dendritas. La materia gris es el punto de coordinación entre nervios del sistema nervioso central.

 

Los procesos de desarrollo del cerebro y de envejecimiento muestran trayectorias marcadamente diferentes para la materia gris y la blanca. Todo el complemento cerebral de neuronas se forma durante la primera mitad de la gestación, en tanto que la materia blanca comienza a desarrollarse en el nacimiento; la mielinización ocurre principalmente en la vida postnatal. Encontramos materia blanca por todo el sistema nervioso central. La explicación tradicional de la sustancia blanca del cerebro identifica tres categorías de tractos: asociación, comi­sural y de proyección. Los tractos de asociación y comisurales son los más idóneos para la cognición y emoción; en cambio, los sistemas de fibras de proyección están dedicados a funciones sensoriales y motoras elementales. Los tractos de asociación son largos (sirven para conectar regiones remotas) y cortos (unen giros adyacentes); interconectan también estructuras de materia gris intrahemisférica. El principal tracto comisural es el cuerpo calloso, masa de fibras que atraviesa la línea media de los hemisferios. En los tractos de asociación y comisurales se funda la conectividad cerebral, que integra regiones de materia gris en conjuntos neuronales funcionales.

 

 

Otro tracto esencial de materia blanca es el fórnix, que, junto con los fimbria y el alveus, sirve de vía eferente importante del hipocampo. El fórnix ocupa una posición neuroanatómica central en el sistema límbico y en el circuito de Papez; desempeña, asimismo, un papel reconocido en la memoria y las emociones. Al fórnix se le otorga una relevancia creciente en la enfermedad de Alzheimer. Hallamos también materia blanca en el interior de estructuras corticales y subcorticales de materia gris. En la corteza, la neuroanatomía clásica habla de fascículos de materia blanca (bandas externas e internas de Baillanger) que atraviesan las capas IV y V, respectivamente. Hay tractos de materia blanca que conectan el cerebelo con el resto del cerebro a través de tres pedúnculos. La signatura neuroanatómica de todo tracto de materia blanca es la mielina, aislamiento lipídico que reviste la mayoría de los axones del cerebro e incrementa enormemente la velocidad de conducción neuronal. La mielina, una mezcla compleja de un 70 por ciento de lípidos y un 30 por ciento de proteína, rodea a los axones tras ser segregada por los oligodendrocitos. A escala neuronal, la mielina forma una vaina concéntrica a lo largo del axón; deja nodos sin mielinizar, los nódulos de Ranvier, que permiten el fenómeno de la conducción saltatoria. Dichos nódulos permiten que el potencial de acción salte de un nodo al siguiente en su curso rápido por el axón hasta dendritas y sinapsis. En virtud de ello, la materia blanca acelera drásticamente la transferencia de información por el cerebro. El reforzamiento de la conducción eléctrica faci­litado por la materia blanca ha tenido notabilidad evolutiva. La mielina es una adquisición de la evolución reciente en filogenia. Se halla circunscrita casi exclusivamente al dominio de los vertebrados.

A todas las operaciones mentales podemos asociarles un correlato cerebral. Es el cerebro un órgano sumamente evolucionado y dotado de una complejidad estructural y funcional únicas. En particular, la corteza posee una historia dilatada y destacada en la actividad superior. En razón de ello, atrae con justicia el grueso de la investigación. Por lo que concierne a la arquitectura de la cognición, le sigue en prestigio la materia gris subcortical. Entre ambas áreas de materia gris reside, como el alumno de neurociencia aprende en el curso introductorio, la materia blanca. No es secundario el papel que esta desempeña en la cognición. El síndrome de demencia de materia blanca ha servido para contextualizar una amplia variedad de observaciones realizadas con las técnicas modernas de neuroimagen y descubrir la conectividad del cerebro.

 

Tradicionalmente, no se contaba con la materia blanca a la hora de abordar la cognición o las emociones. Nada de extrañar que tampoco se la asociara con la demencia. Pero la materia blanca merece ser objeto de atención al ser un componente cerebral crítico, no solo para el ámbito de la demencia, sino también para toda la neurología del comportamiento. La naturaleza no crea, tiene tejidos sin una significación funcional. La materia blanca aporta la macroconectividad necesaria de las redes neurales que cursan en el interior de cada hemisferio y entre los hemisferios: facilita la celeridad del procesamiento de la información y cumple otras funciones vinculadas a la conducta. La materia blanca funciona en paralelo con la materia gris, para expandir la capacidad operativa de las neuronas al posibilitar la transferencia rápida y eficiente de información, que complemente el procesamiento de la información de sinapsis y somas celulares neuronales. En Homo sapiens, la evolución ha producido una expansión de la materia blanca cuyo volumen supera el de la materia gris. Empezamos a saber que la primera interviene en el procesamiento de la información, en la capacidad matemática y otros dominios, entre ellos el lenguaje y destrezas de visión espacial. 

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