El 'mapa corporal' del cerebro no cambia: la resonancia magnética funcional longitudinal muestra estabilidad de las representaciones de las manos incluso después de la amputación

La idea clásica es que, tras la amputación de un brazo, la región del mapa corporal huérfana en la corteza somatosensorial primaria (S1) es rápidamente ocupada por sus vecinas, principalmente los labios y el rostro. Un nuevo artículo publicado en Nature Neuroscience rompe este esquema. Los investigadores realizaron un seguimiento longitudinal de tres pacientes adultos, antes y hasta cinco años después de la amputación, y los compararon con sujetos de control. El mapa de la mano en S1 y la corteza motora (M1) se mantuvo notablemente similar al original, y no se observó una expansión de la región labial hacia la mano. En otras palabras, la amputación en sí no desencadena una reorganización cortical a gran escala: los adultos conservan un modelo corporal interno estable incluso sin estímulos periféricos.

Antecedentes del estudio

La imagen clásica de la somatotopía (el mismísimo "homúnculo" de Penfield) se complementó durante mucho tiempo con la tesis de la "reasignación" de la corteza tras la amputación: supuestamente, la zona de la mano en la corteza somatosensorial primaria (S1) pierde rápidamente la información y es "capturada" por la proyección vecina de la cara/labios, y el grado de dicha reasignación se asocia con el dolor fantasma. Esta idea fue respaldada por estudios y revisiones transversales de fMRI/MEG, así como por observaciones clínicas individuales de la "transferencia" de sensaciones de la cara a la mano fantasma. Sin embargo, la evidencia se basó principalmente en comparaciones entre diferentes personas y métodos de "el ganador se lo lleva todo", sensibles al ruido y a la selección de umbrales.

En los últimos años, han surgido mapas más precisos que muestran la organización compleja y a menudo estable de la cara y la mano en S1 en personas amputadas: algunas de las señales tomadas para la "invasión" labial pueden ser un artefacto del análisis, y la relación con el dolor fantasma es inconsistente. Los críticos han señalado específicamente la metodología de "el ganador se lo lleva todo", las pequeñas áreas de interés (ROI) y la falta de consideración de los movimientos fantasma y las influencias descendentes. Los enfoques multivóxel y el RSA proporcionan una imagen más matizada, donde la "captura" obvia por la cara a menudo no es visible.

Un nuevo estudio longitudinal publicado en Nature Neuroscience cierra la brecha principal: una comparación con uno mismo antes de la amputación y meses o años después. En tres pacientes, los autores compararon las activaciones durante los movimientos de los dedos de la mano (antes) y de una mano fantasma (después), así como los labios; también incluyeron grupos de control y una cohorte de amputación externa. Resultado: los mapas de la mano y los labios se mantuvieron notablemente estables, y no se encontraron signos de expansión del rostro hacia la mano; un decodificador entrenado con datos del "antes" reconoció correctamente los del "después". Conclusión: en adultos, las representaciones somatosensoriales se sustentan no solo en la información periférica, sino también en modelos/intenciones internos.

De ahí las implicaciones prácticas y teóricas: las interfaces cerebro-computadora y las prótesis pueden basarse en "mapas" sorprendentemente estables de la extremidad amputada, y la hipótesis de "dolor = remapeo" requiere una revisión para considerar otros mecanismos de dolor fantasma. En términos más generales, el trabajo cambia la balanza en el prolongado debate sobre la plasticidad: la somatotopía madura en humanos resulta ser mucho más estable de lo que se suponía en los cursos de neurociencia.

¿Cómo lo comprobaron?

Los autores utilizaron un diseño longitudinal: se registraron imágenes por resonancia magnética funcional de las mismas personas antes de la cirugía y posteriormente a los 3, 6 y 1,5 o 5 años. En el escáner, se indicó a los participantes que movieran los dedos (antes de la amputación) y los dedos fantasma (después), fruncieran los labios y flexionaran los dedos de los pies.

• Muestra y controles: 3 pacientes con amputación electiva de miembro superior; 16 controles sanos (con exploraciones repetidas); comparación adicional con una cohorte de 26 amputados crónicos (media de 23,5 años después de la amputación).
• Métricas del mapa: centros de gravedad (COG) de la actividad en S1, correlaciones patrón-correlación pre/post para cada dedo, decodificación del movimiento SVM lineal (entrenamiento antes de la amputación → prueba después y viceversa), evaluación de la penetración de los labios en el área de la mano.
• Resultados numéricos clave: las correlaciones longitudinales de los patrones dedo a dedo fueron altas (r≈0,68-0,91; p<0,001), la precisión del decodificador entrenado “antes” se mantuvo por encima del azar cuando se probó “después” (≈67-90%), y los límites del “mapa de labios” no se expandieron a la “zona de la mano” ni siquiera entre 1,5 y 5 años.

¿Por qué es esto importante para la neurociencia y la práctica clínica?

El trabajo muestra que las representaciones corporales en S1 en adultos se sustentan no solo en señales sensoriales periféricas, sino también en influencias descendentes de intenciones motoras y modelos internos. Esto explica por qué intentar mover una mano fantasma provoca una actividad similar a la de una mano normal, y por qué estudios transversales previos podrían haber sobreestimado la intrusión facial debido a un enfoque de "el ganador se lo lleva todo" que no tiene en cuenta la actividad fantasma. Estas son buenas noticias para las interfaces cerebro-computadora: un mapa detallado y estable de una extremidad amputada es adecuado para aplicaciones a largo plazo. Para la terapia del dolor fantasma, la implicación es más sutil: las cirugías e interfaces neuronales actuales no restauran el mapa porque ya existe; por lo tanto, es necesario abordar otros mecanismos del dolor.

¿Qué comprobar a continuación?

Los autores concluyen, de forma cautelosa pero directa: no hay evidencia de una "remodelación" de la somatotopía S1 inducida por déficit tras la amputación en adultos; la preservación y la reorganización no son conceptualmente excluyentes, pero no se observa una gran "captura" por los labios en las mediciones longitudinales. Es importante ampliar la muestra y estandarizar las tareas:

• Ampliar los rangos de N y edad, probar la velocidad/límites de conservación de la tarjeta para diferentes causas de amputación y niveles de control motor preoperatorio.
• Añadir marcadores periféricos objetivos, incluida la electromiografía del muñón y la neuroestimulación, para separar las contribuciones de las señales descendentes y periféricas.
• Repensar los protocolos de reasignación desde un modelo de "el ganador se lo lleva todo" a análisis longitudinales, multivoxel y de clasificación que tengan en cuenta explícitamente el movimiento fantasma.

En resumen: los puntos principales

• Estabilidad en lugar de ‘agarre’: los mapas de manos y labios en S1/M1 en adultos permanecen en una posición estable hasta 5 años después de la amputación.
• El fantasma no es imaginación: los intentos de mover dedos “fantasmas” producen patrones estadísticamente similares a los movimientos de la mano preoperatoriamente.
• Implicaciones: una base sólida para las prótesis BCI; reconsideración del concepto de plasticidad impulsada por el déficit; nuevos objetivos para la terapia del dolor fantasma.

Fuente: Schone HR et al. “Mapas corporales corticales estables antes y después de la amputación de un brazo”, Nature Neuroscience, 21 de agosto de 2025 (Comunicación breve). DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-025-02037-7