En Colombia, la prevalencia estimada de neuropatía periférica oscila entre 6,8 y 10,7 por cada 1.000 habitantes. Es decir, este grupo de enfermedades afecta aproximadamente a 450.000 colombianos. Cerca del 40 % de estas personas sufren secuelas permanentes. Una gran proporción de estas secuelas incluye la pérdida parcial o total de la función motora y/o sensorial. Esta discapacidad motora y sensorial suele ser de difícil rehabilitación debido, en gran medida, a la falta de conocimientos acerca de la reorganización del sistema sensitivo-motor tras la lesión de nervios periféricos. Por este motivo, para poder diseñar estrategias de rehabilitación más apropiadas para resolver secuelas permanentes de la neuropatía periférica, es necesario identificar los procesos de reorganización funcional y estructural que ocurren en la corteza motora primaria (CxM1).
En este proyecto de investigación se utilizará el sistema motor de las vibrisas de la rata como modelo experimental para el estudio de la reorganización funcional y estructural en la CxM1 luego de una lesión completa y permanente de nervio periférico. El sistema sensitivo-motor de las vibrisas de la rata es un modelo idóneo para este propósito dado que: 1) el batido rítmico de las vibrisas es un comportamiento propositivo por el cual el animal adquiere activamente información sobre el entorno necesaria para la organización del comportamiento; 2) una tercera parte de la CxM1 controla los movimientos de las vibrisas; 3) la CxM1 sufre conspicuas modificaciones funcionales como consecuencia de diversas manipulaciones experimentales; y, 4) en este sistema es relativamente sencillo estudiar la generación de comandos motores.
Para determinar los cambios funcionales y estructurales que ocurren en la CxM1 tras una lesión completa y permanente de nervio periférico, se cortarán las ramas bucal y mandibular del nervio facial derecho (que inervan la musculatura intrínseca de las vibrisas) y sus muñones proximales serán suturados al tejido celular subcutáneo para evitar la reinervación de los músculos. Como controles se utilizará un grupo de animales no sometidos a cirugía y un grupo de animales sometidos a una falsa cirugía de lesión. Tras diversos períodos de recuperación (1, 3 y 5 semanas) los sujetos experimentales serán sometidos a evaluaciones comportamentales, electrofisiológicas e histológicas. La evaluación comportamental se hará en animales despiertos y activos mediante registros en video de alta velocidad del batido de las vibrisas y caracterizará el déficit motor del lado derecho de la cara. La evaluación electrofisiológica se hará en animales anestesiados implantando electrodos de registro en las láminas II/III y V de la CxM1 del lado izquierdo y electrodos de estimulación en parche de vibrisas derecho. Mediante esta preparación experimental se estudiará: 1) la actividad poblacional cortical espontánea y provocada por estímulos somatosensoriales en el parche de vibrisas derecho; 2) la actividad unitaria de neuronas piramidales de las láminas II/III y V en ausencia o en presencia de estímulos somatosensoriales en el parche de vibrisas derecho. Para la evaluación histológica, los sujetos serán sacrificados con una sobredosis de anestesia, sus cerebros se perfundirán con paraformaldehido y, una vez extraídos, se tallarán bloques conteniendo la CxM1 y se les someterá a impregnación argéntica mediante la técnica de Golgi-Cox. En estas condiciones se obtendrán cortes gruesos de la CxM1. Mediante cámara lúcida se reconstruirán los árboles dendríticos de neuronas piramidales de las láminas II/III y V de la CxM1 y se cuantificará su longitud, su ramificación y la densidad de espinas dendríticas. Los resultados comportamentales, electrofisiológicos e histológicos obtenidos serán comparados entre grupos mediante análisis de varianza.
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