Neurología: el 'reposo' es una actividad cerebral intensa y peculiar

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Hay muchos estudios sobre lo que ocurre en los cerebros cuando reposamos. La revista "Nature Reviews Neuroscience" ha publicado una recopilación que puede ser titulada: ¿Qué hace el cerebro cuando creemos que no hace nada?

Los autores se han concentrado en estudios de redes neuronales en neocórtex de primates, teniendo en cuenta factores como ralentización, reposo, ruido, etc. Proponen que la formación y término de los 'patrones cerebrales de reposo' son, paradójicamente, bastante activos.

Cuando los cerebros reposan, intervienen elementos estructurales, cierta ralentización y fluctuación de señales, algo que provoca en el sistema cerebral un cierto grado de incertidumbre.

Así, cuando "hacemos nada", en realidad nuestro cerebro presenta patrones que se caracterizan por tener una fuerte actividad en ciertas áreas corticales, que comienzan a comportarse de una forma poco correlacionada (cuando una se activa, la otra deja de hacerlo), y a una frecuencia inusualmente baja (0.1 Hz).

Por ejemplo, se ha detectado que cuando uno se introspecciona, esa área se activa, mientras que la atención se desactiva. Y también al contrario. Este tipo de hallazgos hechan luz sobre condiciones como el Alzheimer y la esquizofrenia, que muestran analogías con este tipo de fenómenos.

Para comenzar a desentrañar estos procesos ha sido de vital importancia el desarrollo de modelos informáticos que elaboran procesos a partir de datos fisiológicos, provenientes generalmente de animales. A partir de ello se hacen hipótesis sobre cómo estos procesos se llevan a cabo en cerebros más complejos, como el humano.

Información de Nature Reviews Neuroscience. Resumen y edición de Sophimanía

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Microchip acelera la investigación de la regeneración neuronal

Foto: Craig Millman y Yanik Lab

Los científicos llevan mucho tiempo tratando de desarrollar técnicas que les permitan regenerar células nerviosas, algo que podría ayudar a que personas con lesiones en la médula espinal puedan recuperar movimientos y sensibilidad, o servir para tratar enfermedades como Alzheimer o Parkinson.

Muchos productos químicos logran regenerar neuronas en las placas de Petri de los laboratorios, pero el reto está en probarlos en seres vivos.

Atendiendo a ese problema, ingenieros del MIT se han concentrado en un nuevo microchip que permite poner a prueba, rápidamente, el potencial de productos químicos que ayuden a la regeneración neuronal.

Esta nueva tecnología, que utiliza escalpelos láser, se prueba en unos gusanos de laboratorio, llamados 'C. elegans', adecuados para el estudio del sistema nervioso.

El profesor Mehmet Fatih Yanik y sus colegas están ahora realizando pruebas de regeneración de células nerviosas en gusanos y evaluando rápidamente los resultados, algo que les está permitiendo identificar -más rápido que nunca- productos químicos que pueden ser probados en mamíferos y eventualmente en humanos.

Los gusanos 'C. elegans' son útiles para este tipo de estudios pues se conoce su sistema nervioso y su cuerpo es bastante transparente. Los chips permiten hacerles miles de procedimientos de cirugía en segundos lo que acorta considerablemente el tiempo de investigación.

Luego de dos o tres días, los científicos evalúan qué productos químicos resultaron prometedores y cuáles no. Hasta el momento ya se ha identificado un compuesto que parece un buen candidato a continuar las pruebas.

Información del MIT. Versión, edición y traducción de Sophimanía

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Investigación: ¿Por qué nuestro cerebro es tan rápido?

Imagen: Michellelabrosseblogs.com

Miles de millones de células cerebrables pueden comunicarse en cualquier momento. Como una supercomputadora orgánica, mantienen todo en funcionamiento, desde nuestra respiración hasta la forma en que resolvemos crucigramas. Sus 'errores de programación' pueden provocar serias condiciones como la esquizofrenia, el parkinson o desórdenes como falta de atención o hiperactividad.

Nuestro cerebro se comunica usando un lenguaje de señales bioquímicas, lenguaje que está siendo estudiado intensamente en los últimos años, a un nivel molecular. Y por primera vez científicos de la Universidad de Copenhagen están en condiciones de entender y explicar cómo las células nerviosas son capaces de transmitir señales de forma tan rápida.

Las neuronas se comunican usando pequeñas moléculas neurotransmisoras como la dopamina, la serotonina y la noradenalina. La dopamina se asocia con funciones cognitivas como la memoria mientras que la serotonina está asociada al control del estado de ánimo y la noradrenalina con la atención, en sus diversas formas.

Las células que hacen posible el funcionamiento de la red, llamadas sinapsis, envían los neurotransmisores en pequeños "contenedores". Una señal eléctrica provoca que ese contenedor se una a la membrana y pase el mensaje a otra célula. Esto ocurre increíblemente rápido: en una fracción de milisegundo.

Investigadores de las universidades de Copenhagen, Göttingen y Amsterdam han estudiado la compleja proteína orgánica, llamada SNARE, que permite la rápida fusión del contenedor con la membrana, algo que hace posible la comunicación. Hallaron que cada contenedor lleva no menos de tres SNAREs. Cuando el contenedor sólo tiene uno, la fusión y en consecuencia la comunicación se hace más lenta.

El siguiente paso de la investigación es establecer los factores que influencian y regulan la presencia de esta proteína en los contenedores que llevan los neurotransmisores, y luego tratar de relacionarla con enfermedades o habilidades mentales.

Información de la U. de Copenhagen. Versión, edición y traducción de Sophimanía

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Aprender mantiene la salud cerebral, la memoria y la vitalidad mental

Foto: Sutton.gov.uk

Usando una innovadora técnica de monitoreo, un equipo de neurocientíficos de la Universidad de California en Irvine (EE.UU.), liderados por Lulu Chen y Christine Gall, ha comprobado que el aprendizaje cotidiano mantiene nuestro cerebro sano y frena los efectos negativos del envejecimiento sobre las neuronas.

La clave, según los investigadores, reside en la producción de una molécula llamada factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) que fomenta el crecimiento de las conexiones (sinapsis) que permiten la comunicación entre neuronas, y además es clave para la memoria.

Este proceso está ligado a los llamados ritmos theta, que median en la comunicación entre el hipocampo y otras regiones del cerebro, y suponen la activación de numerosas neuronas de manera sincronizada a una frecuencia de entre 3 y 8 veces por segundo.

Estos ritmos permiten que las sinapsis sean más intensas en áreas cerebrales relacionadas con la memoria. Y además, según Gall, existen "evidencias de que estos ritmos decaen a medida que envejecemos, lo que puede explicar muchos problemas de memoria".

Permanecer mentalmente activos como "eternos aprendices" puede mantener las señales del BDNF a un ritmo constante, haciendo que las neuronas funcionen de manera óptima. Y en edades avanzadas esta actividad permanente "impediría el declive intelectual", según explica Gall en el último número de la revista PNAS.

Información de MuyInteresante. Resumen de Sophimanía

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Ciencia descifra el misterio de la amnesia transitoria

La pérdida momentánea de la memoria puede no ser una afección grave.

Imagen: Impactlab

La "amnesia global transitoria" es relativamente frecuente: en EEUU se calcula que tiene una incidencia de entre 23 y 32 episodios anuales cada cien mil personas, principalmente cincuentones, de ambos sexos.

Aunque es un cuadro benigno y curable, angustia mucho a quien la padece y a sus familiares: se teme que vuelva a suceder en cualquier momento y lugar y no se conoce la causa. Al menos hasta ahora.

Un estudio hecho por científicos argentinos recientemente publicado en la revista Stroke promete haber resuelto el misterio. Se afirma ahí que en la mayoría de casos la explicación estaría en una disfunción de la válvula de la vena yugular interna, que provoca el reflujo de sangre al cerebro.

"Las personas que sufren esta forma súbita de amnesia aparecen confundidas y pierden la capacidad de fijar nuevos recuerdos mientras dura el trastorno", explica el doctor Sebastián Ameriso, jefe de la investigación. "Cuando pasa el episodio, no recuerdan nada de lo ocurrido durante ese lapso."

Ameriso y sus colegas estudiaron especialmente el hecho que este cuadro generalmente se presenta luego de alguna actividad física intensa. Luego de estudiar 142 pacientes y 40 sujetos de control llegaron a la hipótesis según la cual la insuficiencia de la válvula de la yugular provoca una congestión venosa en la zona temporal, lo que a su vez provoca el cuadro de amnesia.

Este transtorno también puede ser causado por traumas (golpes), tumores y cuadros de epilepsia, pero estos serían los casos menos comunes.

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Escáneres registran "explosión eléctrica" en el cerebro antes de morir

Un estudio hecho por el anestesiólogo Lakhmir Chawla de la Universidad de Medicina George Washington en siete pacientes terminales mostró idénticas "oleadas de energía" en cerebros moribundos, justo en momentos previos al deceso, lo que posiblemente se relacione con las populares "experiencias cercanas a la muerte".

Desde hace más de diez años se sabe que la falta de oxígeno en las neuronas -algo que habitualmente precede a la muerte- provoca pérdida de la visión periférica (mitificada popularmente vomo "el túnel de luz") y dispara una serie de neurotransmisores que provocan placer y experiencias de disociación corporal.

Esta vez los escáneres neuronales hallaron que durante ese proceso, en el que las neuronas se quedan sin sangre y sin oxígeno, "arden" en un último chispazo eléctrico, antes de apagarse para siempre. Chawla dijo que continuará su estudio usando tecnología más sensible.

Pablo Vásquez para Sophimanía con información de Dicovery

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Escáner del cerebro muestra cómo funcionaría la hipnosis

Aunque muchos científicos se resisten a aceptar que la hipnosis exista más allá de los trucos de salón, los programas de televisión o la autosugestión, un nuevo estudio podría persuadirlos de lo contrario.

Yann Cojan, un investigador de la Universidad de Ginebra, en Suiza, ha realizado una serie de experimentos de hipnosis bajo una "lupa" muy compleja: un tomógrafo axial computarizado, que permite obtener imágenes de las funciones cerebrales en tiempo real. Cojan realizó sus experimentos con la ayuda de doce voluntarios, que fueron hipnotizados para inmovilizar ciertas partes de sus cuerpos, como sus manos.

Para su sorpresa, bajo hipnosis, la parte del cortex que controla ese tipo de movimientos aparece "incomunicada". Es como si la idea dada por el hipnotizador ("tu mano está muy pesada, no la puedes mover") se "apoderara" temporalmente de ciertos circuitos neuronales, haciéndolos inmunes para dar o recibir órdenes concretas.

El estudio, que ha sido publicado en la revista especializada "Neurona", ha suscitado el interés de muchos investigadores, algunos de los cuales todavía se mantienen escépticos y a la espera de más experimentos.

Información de AP. Versión, edición y traducción de Sophimanía

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