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La actividad eléctrica de las #neuronas, reunida en un catálogo

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1362739082997Una investigación liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado reconocer la actividad eléctrica de cada grupo de neuronas del hipocampo -una estructura principal del cerebro situada en la parte interna del lóbulo temporal- y generar un catálogo que permite diferenciarlas en función del proceso cerebral que se esté llevando a cabo.

Y  es que cada estímulo exterior o pensamiento genera una actividad cerebral concreta que se expresa a través de la activación de determinados grupos de neuronas. En función del estímulo, estos grupos de células ejecutarán un patrón distinto de activación.

Hasta ahora, el registro de la actividad cerebral se llevaba a cabo mediante electroencefalogramas. El investigador del CSIC en el Instituto Cajal, Óscar Herreras, ha liderado la investigación y explica que “esta técnica es escasamente útil ya que, aunque recoge impulsos eléctricos neuronales, es incapaz de informar de qué grupos de neuronas entran en acción en cada circunstancia ni cómo se coordinan”.

El CSIC ha conseguido separar las ‘hebras’ de la madeja neuronal

Herreras compara los datos aportados por los electroencefalogramas con “madejas de hilo compuestas por hebras de distintos colores”. “Nuestro trabajo ha logrado separar cada una de esas hebras”, añade.

Identificación de los grupos neuronales

El equipo de Herreras, que previamente desarrolló la técnica de análisis y que publica el nuevo avance en la revista Cerebral Cortex, ha logrado identificar los distintos grupos neuronales que se activan en el hipocampo de las ratas de laboratorio (Ratus norvergicus).

Para ello, se implantaron dispositivos multielectrodo en el cerebro de los animales, lo que generó el registro de hasta 96 regiones de su hipocampo. Mediante el análisis matemático y la aplicación de compuestos químicos cerca de las zonas de registro ha sido posible discriminar la actividad de cada grupo de neuronas en función del estímulo recibido.

Por ello, a partir de ahora, la actividad neuronal podrá ser monitorizada sin necesidad de estímulos, sea cual fuere la tarea que se esté ejecutando.

Se podrán detectar patologías

Para el investigador del CSIC, este etiquetado eléctrico de las distintas poblaciones neuronales puede ser “una herramienta muy útil para el diagnóstico temprano de neuropatologías como la enfermedad de Alzheimer, el Párkinson y la epilepsia”.

Los electroencefalogramas nos dan pistas sobre la presencia de estas dolencias, ya que ofrecen un registro de la actividad cerebral alterado con respecto al de un cerebro sano. Herreras considera que “gracias al catálogo desarrollado por el equipo, a partir de ahora será mucho más fácil discernir qué región del cerebro está actuando de forma anómala”.

Fuente: rtve.es

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Reserva cognitiva y patología cerebral

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Foto: Blog psy'n'thesis

Foto: Blog psy’n’thesis

Personas diferentes pueden presentar manifestaciones clínicas distintas tras sufrir un mismo tipo de daño o patología cerebral. Las consecuencias en el nivel de funcionamiento cognitivo que experimentan  los pacientes que sufren algún tipo de demencia, Alzheimer, daño cerebral traumático, o incluso problemas cognitivos derivados de algún trastorno mental, pueden ser muy distintas aun en casos muy similares, e incluso su capacidad de recuperación tras este evento es en muchos casos desigual. ¿A qué se debe este hecho? En uno de los artículos más leídos de la revista Neuropsychologia, Yaakov Stern (2009) analiza en profundidad el concepto de “reserva cognitiva”, que podría dar cuenta de estas diferencias; y proporciona además evidencias que apuntan a que el cerebro emplea procesos cognitivos pre-existentes para afrontar el daño que ha sufrido.

Según Stern (2009) la investigación neurosicológica ha postulado dos tipos de “reserva” para explicar el diferente funcionamiento y recuperación de pacientes con alguna patología o daño cerebral. Una sería la “reserva cerebral” o “reserva pasiva”, que tendría un carácter fundamentalmente cuantitativo. Es decir, que aquellos con un cerebro más grande, con más neuronas o más sinapsis –algo en lo que también influirían las experiencias vitales- serían más resistentes al daño… simplemente porque comparativamente contarían con una mayor porción de su cerebro aún funcionando adecuadamente tras el problema, patología o lesión cerebral. Este primer modelo sobre el tipo de reserva asume que, pasado un umbral,  el daño cerebral tiene las mismas consecuencias para todos. La diferencia está en que en que anatómicamente dicho umbral es más o menos fácil de ser traspasado según la persona.

El segundo tipo de reserva –a la que Stern (2009) dedica su artículo- es la “reserva cognitiva”. A diferencia del modelo anterior, el concepto de “reserva cognitiva” apunta a que las diferencias entre individuos en lo que respecta a las consecuencias del daño cerebral tienen que ver con diferencias en los procesos o redes neuronales que subyacen en la ejecución de tareas cognitivas o funcionales. Es decir, que el diferente resultado del daño cerebral no se debería -al menos no en exclusiva- a cómo el cerebro “es”, sino a cómo funciona antes del evento. Según señala Stern, no obstante, los dos tipos de reserva -cerebral y cognitiva- no son incompatibles, y de hecho parecen relacionadas. Según el modelo de “reserva cognitiva” el cerebro activamente intentaría afrontar el daño producido empleando procesos cognitivos pre-existentes o poniendo en marcha procesos compensatorios. En este sentido, si tuviéramos dos pacientes con igual “reserva cerebral”, aquel con una mayor “reserva cognitiva” toleraría una mayor lesión cerebral antes de que la disfunción se hiciera aparente. Stern propone un interesante modelo sobre la “reserva cognitiva”, que se recoge en la figura adjunta.

Gráfico: Blog psy'n'thesis

Gráfico: Blog psy’n’thesis

Así las cosas, parece claro que tener una buena “reserva” es algo muy deseable. Pero, ¿cómo se consigue esto? Aún no se han inventado los implantes de “disco duro” –lo que vendría a ser el equivalente a una reserva cerebral-, ni tampoco los “sistemas operativos” para optimizar el funcionamiento cerebral humano –la reserva cognitiva artificial-, por lo que la respuesta es algo tradicional… entrenando nuestras funciones cognitivas. Basándose en datos de investigaciones epidemiológicas, Stern (2009) señala que aspectos como el mayor cociente intelectual, nivel educativo y cultural, el desempeño profesional o incluso el nivel socio-económico estarían relacionados con el menor riesgo de desarrollar alguna demencia y con un declinar más lento de algunas funciones cognitivas durante el envejecimiento. Pero aún más, se ha encontrado que entre aquellas personas que participan en actividades de ocio de tipo intelectual o social el riesgo de desarrollar una demencia llegaba a ser un 38% menor. Es decir, que una vida intelectual y socialmente activa funcionaría como un factor protector frente al deterioro cognitivo.

El modelo de Stern (2009) también sirve para explicar otro hecho –aparentemente paradójico- que parece derivarse de investigaciones previas: en aquellos con una mayor “reserva cognitiva”, muchas veces el declive es mayor y más rápido una vez que la patología cerebral se vuelve manifiesta. En realidad, esto que puede parecer contra-intuitivo, se explica fácilmente si contemplamos la gráfica anterior. Por ejemplo, la memoria de una persona con Alzheimer que tiene una alta reserva cognitiva no dará signos de deterioro hasta que la enfermedad esté más avanzada, ocurriendo el punto de inflexión más tarde, o lo que es igual, cuando existe más patología acumulada. También, sugiere Stern, es posible que llegado cierto punto en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, ésta conlleve un desenlace inevitable independientemente del nivel de “reserva cognitiva”. En cualquier caso, en aquellos con mayor reserva, el punto de inflexión se encontraría más cerca del punto en que se produce la pérdida completa de funcionamiento cognitivo.

En suma, el modelo de la “reserva cognitiva” puede ser una aproximación fructífera para explicar las diferencias individuales en el desarrollo y consecuencias de la patología y el daño cerebral. Nos ofrece además una interesante vía para la prevención, o al menos para el retardamiento del declive cognitivo, como es el uso y entrenamiento de las funciones cognitivas. Y nos ayuda a entender mejor la evolución de enfermedades como el Alzheimer una vez que sus síntomas se hacen manifiestos. No obstante, como el propio Stern (2009) señala, aún quedan muchas cuestiones por resolver. Entre ellas, quizá la más inmediata sea la de conocer mejor el sustrato neurobiológico de la “reserva cognitiva” y determinar si se puede hablar de una reserva generalizada o ésta es más bien específica para cada tipo de tarea.

Puedes leer el texto completo del artículo de Stern (2009) aquí.

Referencia del artículo:
Stern, Y. (2009). Cognitive reserve☆ Neuropsychologia, 47 (10), 2015-2028 DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2009.03.004

Fuente: Blog psy’n’thesis

Eva Fajardo y Ana Romaz, la visión de Neuronas off Line sobre el Alzheimer

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El cine, que siempre ha sido un testigo de primera mano de la realidad, no ha dejado de lado el Alzheimer. (Ilustración: Eva Fajardo)

Hechos de Hoy quiso ofrecer una visión con sensibilidad y un toque de humor de una enfermedad destructiva que llena de dolor y desconcierto a millones de familias.

Exposición Neuronas off-line
Casa de la Música del Centro Cultural Las Cigarreras
Calle San Carlos, 78
03013 Alicante

Del 4 al 16 de septiembre de 2012

A principios de 2011 el diario digital Hechos de Hoy solicitó la colaboración de AFA Alicante para crear –dentro de su Comunidad de Blogueros– un blog sobre la enfermedad de Alzheimer. Recibimos la propuesta con entusiasmo, pensando que podía ser una buena oportunidad para dar a conocer la tarea que realizan las asociaciones de Alzheimer y lo importante que puede ser su ayuda, tanto para los enfermos como para su entorno.

Desde el primer momento tuvimos claras las premisas que debería cumplir el contenido del blog: información útil y veraz, consejos experimentados, optimismo y, sobre todo, cercanía y empatía con el lector.
Un miembro de nuestra Asociación ofrecía el perfil ideal para llevar a cabo esta tarea y se ofreció a hacerse cargo del blog: Ana Romaz.

Su larga relación con esta dura enfermedad, que padecía su madre -recientemente fallecida- y que también padece su padre, y los innumerables cambios, momentos buenos y malos, pérdidas y pequeños milagros cotidianos, le han hecho afrontar el Alzheimer con una mezcla de amor, sentido común y humor. Ante lo inevitable, se inclina por la información actualizada, buenos profesionales, cariño familiar y la certeza de que la vida debe ser vivida intensamente por si un día necesitamos buenos recuerdos a los que agarrarnos.

Decidimos bautizar el blog con el nombre de Neuronas off-line, título que recogía ese punto de humor que queríamos transmitir, quitándole hierro a todo el horror que genera el Alzheimer.

Cada entrada del blog requería una fotografía alusiva a su contenido. Sin embargo, pensamos que una ilustración personalizada y exclusiva contribuiría mucho más al acercamiento al lector. Y así llegamos a la acuarelista Eva Fajardo, quien se ofreció, de forma altruista, a ilustrar todas las entradas del blog, semana a semana.

Esta exposición recoge una selección de sus trabajos originales, acompañados por la entrada del blog que ilustran.

AFA Alicante agradece a Hechos de Hoy su contribución a la divulgación de todo lo referente a la enfermedad de Alzheimer y expresa su más sincero agradecimiento a Ana Romaz y a Eva Fajardo que, con su esfuerzo personal, han hecho realidad Neuronas off-line.

Fuente: http://www.hechosdehoy.com/

Blog Neuronas Off-line: http://www.hechosdehoy.com/blogs/neuronasoffline.html

Logran desentrañar los mecanismos del olvido

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La investigación podría aplicarse a enfermedades como el mal de Alzheimer.

Científicos argentinos del Instituto Universitario del Hospital Italiano de Buenos Aires lograron desentrañar mecanismos relacionados con el olvido a través de simulaciones con computadora. El estudio será publicada por la revista Cognition y sus autores esperan que los resultados puedan aplicarse a nuevos trabajos asociados a enfermedades como el Alzheimer, así como también al desarrollo de robots inteligentes.

Para el estudio, liderado por el experto Pablo Argibay y la bioingeniera Victoria Weisz, se desarrolló un modelo matemático del hipocampo, región cerebral responsable de la memoria episódica, es decir, aquella que permite recordar una situación entera a partir de un dato. “Mediante un programa, transformamos las mediciones del cerebro -tomografías y encefalogramas- realizadas a animales en fórmulas matemáticas que la computadora pudiera interpretar y logramos que la máquina reproduzca la memoria episódica porque le entregamos una porción de información y nos devolvió una imagen completa”, explicó Argibay.

Los científicos observaron que cuando el hipocampo generaba nuevas neuronas, las memorias adquiridas más recientemente eran mejor recordadas, mientras que las más antiguas eran difíciles de recordar, debido a fenómenos de interferencia producidos por las nuevas neuronas.

El dato

Para el estudio se creó un modelo matemático del hipocampo, región cerebral responsable de la memoria episódica.

Fuente: eltribuno.info

Neuronas a partir del cordón umbilical

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El investigador español Juan Carlos Izpisúa ha logrado por primera vez transformar células del cordón umbilical de un recién nacido en neuronas, tal y como publica la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ (PNAS). Este hallazgo permitirá indagar mejor en el origen de patologías neurodegenerativas como el Parkinson.

El director del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona, en colaboración con su ‘otro’ laboratorio, en el Instituto Lak de La Jolla (California, EEUU) ha logrado la transformación directa de unas células en otras, con un solo ‘ingrediente’ y sin necesidad de hacer retroceder a las células a su estadio embrionario. Eso son precisamente algunos de los puntos fuertes del trabajo, que han reducido el riesgo de que las células resultantes desarrollen cáncer como resultado de la manipulación, y ha permitido además que las neuronas resultantes sean plenamente funcionales al ser implantadas en el cerebro de roedores.

“En realidad, las células de codón pueden considerarse hasta cierto punto células madre con ciertas limitaciones”, explica Izpisúa a ELMUNDO.es; “ésta es la razón de que puedan modificarse y dirigir su ‘destino’ con cierta flexibilidad”. De hecho, señala, aunque el potencial del cordón umbilical como fuente de células madre era bien conocido (no obstante, se usa desde hace décadas para el trasplante de médula ósea), “nunca se había logrado una conversión directa a otro tipo de células funcionales, en este caso neuronas”.

“Es pronto para concluir que las neuronas son seguras”, admite aún así con cautela. “Hemos tenido especial cuidado en elaborar una metodología que evite el uso de oncogenes [en el proceso de transformación] e incluso hemos logrado obtener neuronas sin cMyc, que se había relacionado con la aparición de tumores”, explica el investigador español. Por eso, las células cerebrales obtenidas sólo con Sox2 son “en principio, más seguras”. Además, la transformación directa (de cordón umbilical a neurona, sin necesidad de convertirlas primero en células embrionarias pluripotenciales), evita por definición el riesgo de ciertos tumores embrionarios, como los llamados teratomas.

Precisamente, aunque numerosos bancos privados en el mundo funcionan bajo el reclamo de que algún día las células del cordón umbilical de un recién nacido podrán servir para tratar enfermedades como el Alzheimer, el investigador albaceteño es cauto en este sentido y recuerda que sus hallazgos servirán sobre todo para ‘recrear’ en el laboratorio el origen de patologías neurológicas como el Alzheimer o el Parkinson. “En realidad, tanto los bancos privados como los públicos asumen que en un futuro más o menos próximo podamos utilizar las células almacenadas para el tratamiento de enfermedades que hoy son intratables”. De momento, añade, su siguiente objetivo es crear neuronas un poco más específicas que las logradas en este trabajo, y convertir el cordón umbilical en neuronas dopaminérgicas, que podrían ayudar al estudio y tratamiento de una patología como el Parkinson.

Fuente: elmundo.es

ARTE Y CULTURA COMO TERAPIA CONTRA EL ALZHEIMER

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Un Proyecto de Investigación en el Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca en Murcia

Arte y Cultura como Terapia contra el Alzheimer es una novedosa iniciativa de la Unidad de Demencias del Hospital Virgen de la Arrixaca: abre el debate sobre Alzheimer hacia una nueva línea de investigación que suma el arte a la ciencia.

Desde 2008, bajo la dirección de la directora médica, Carmen Antúnez Almagro, y la doctora en Historia del Arte, Halldóra Arnardóttir, el proyecto propone nuevos caminos y estímulos para ampliar el campo del tratamiento no-farmacológico contra esta enfermedad.  Los objetivos son mejorar la calidad de vida de las personas que padezcan la enfermedad el alzhéimer, desarrollar la autoestima de los pacientes y sus familiares, crear un enlace entre pasado y presente estableciendo puentes entre neuronas o intentando conseguir nuevas conexiones con neuronas que todavía existen a través de otras memorias, como la memoria emocional, además de construir nuevas herramientas de control médico.

Al mismo tiempo, una importante misión de Arte y Cultura como Terapia consiste en divulgar el conocimiento sobre la enfermedad entre la sociedad, para que pueda responder con empatía a los afectados.

Hasta el momento, el proyecto Arte y Cultura como Terapia contra el Alzheimer ha desarrollado cinco actividades: “El Arte de Entretelas” con la pintora Chelete Monereo, “Narrando Memorias” con el periodista José García Martínez, “Tarta Murcia ” con el pastelero Paco Torreblanca, “Emociones en Silencio” con el vídeo artista Bill Viola, y el “Proyecto Alzheimer MuBAM” en colaboración con el Museo de Bellas Artes en Murcia. En los próximos posts se explicará cada uno de estas actividades con más detalle.

Todas siguen la misma estructura con el fin de poder evaluar y mediar posteriormente la investigación. Es por ello que todas las sesiones son también grabadas y fotografiadas por profesionales.

Cada actividad comienza así: Un artista reconocido, o figura cultural cuyo trabajo marque huella en la sociedad, provoca el primer arranque emocional de cada taller. Ésta es una presentación que cada vez se realiza en una institución cultural diferente, dependiendo del tipo de artista que participe: en el Museo de Bellas Artes, la Biblioteca Regional de Murcia, o en el Cendeac/Centro Párraga. Al comenzar, el artista marca la línea de trabajo para el resto de las sesiones hasta llegar al resultado final. En este proceso que trata de hacer recordar situaciones vividas en el pasado, los pacientes fueron ayudados por alumnos de Bellas Artes en la Universidad de Murcia, Hostelería de Murcia y la Escuela de Arte Dramático, quienes dibujaron frases, completaron recetas y despertaron distintas emociones: todo para hacer el recuerdo más resistente al olvido.

El final del taller es una celebración social. Los participantes de Arte y Cultura como Terapia invitan a toda la sociedad, con los medios de comunicación, a compartir los resultados construidos por el artista y los pacientes: la Maleta del Recuerdo, Cuentacuentos de las Fiestas de Primavera, una nueva Tarta Murcia o los vídeos de Emociones en Silencio. Asimismo, en estas exposiciones se presenta un hermoso libro que describe el proceso de la actividad y ofrece las primeras evaluaciones de los participantes y el equipo médico.

Esta colaboración les devuelve la dignidad a las personas que padecen la enfermedad de Alzheimer, todas ellas personas activas en la sociedad y que aún tienen mucho de ofrecer.

Para más información: http://arteyculturacomoterapia.blogspot.com.es/

Halldóra Arnardóttir

Doctora en Historia del Arte y Coordinadora del “Arte y Cultura como Terapia contra el Alzheimer”, Hospital Virgen de la Arrixaca en Murcia.

Fuente: Centro Virtual sobre el envejecimiento (cvirtual.org)

Imagen: Blog Arte y Cultura como terapia.