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Luisa AchaerandioIgnacio CrespoBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetardillas divididas en tres gruposanálisis cerebral después de torportemperatura a tres grados en hibernaciónperiodo de arausal e intertorporadaptación neurociencia palabra arausalArausalIntertorporIgnacio Crespoardillas de 13 bandasParque del RetiroArdillasDendritascapa 4TwitterLuisa Achaerandio
Análisis cerebral después de torpor
Ep559: CMS; Aviación; Hibernación; Neuroplasticidad; Inestabilidad de Pares
21 de mayo de 20269 momentos
Con
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Ignacio Crespo describe un experimento con ardillas, dividiéndolas en tres grupos para estudiar los cambios cerebrales durante la hibernación.
…pertenecen al tiempo que permanecen en principio en hibernación. Son grupos de ardillas que forman durante el invierno. Uno de ellos, formado por cuatro individuos, se le priva de la posibilidad de entrar en hibernación, así que no van a pasar por el torpor. Otro de ellos sí que va a pasar por el torpor y serán sacrificados para analizar su cerebro al menos tres días después de entrar en torpor, cuando la temperatura haya bajado a esos tres grados y se ve que no tiene ningún tipo de respuesta a estímulos externos; o sea, que ya ha generado un cambio fisiológico en ellos y un tercer grupo que analizarán a la hora y media de salir del torpor en lo que llaman el periodo de Arausal e Intertorpor. Arausal es una de estas palabras que en neurociencia hemos aceptado del inglés porque hablar de excitación no es exactamente el mismo concepto; así que la hemos adaptado y es lo que toca. Pero tenemos esos tres grupos. Aquellos que no van a pasar por el periodo de hibernación, a pesar de que están en invierno; aquellos que sí pasan y son sacrificados durante ese periodo más profundo; y aquellos que son sacrificados al poquito de esos despertares que tienen intercalados. Y…
Significado #1 · Palabras #1
Ignacio Crespo explica que el estudio de animales hibernantes es interesante porque su hibernación implica un estado más profundo llamado torpor, donde el cerebro no está soñando.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #2 · Palabras #6torpor estado profundo hibernacióncerebro no sueña en torportemperatura corporal a 3 grados mamíferos…las de Alvin y sus ardillas. En realidad son otro género pero son muy parecidas a ese tipo de ardilla de tierra, el rollo Chip y Chop, todas estas que tenemos en la cultura popular. Bueno, las cogieron porque efectivamente tienen una hibernación que permite. Estudiar cosas interesantes, porque la hibernación no es tan sencilla como animales que duermen mucho tiempo. Esto es otro de los puntos interesantes. La hibernación implica un estado más profundo llamado torpor, donde el cerebro no está soñando. El cerebro apenas tiene actividad y no tiene apenas actividad porque la temperatura corporal y la temperatura del cerebro en mamíferos, que por lo general rondan esos 37-36 grados como nosotros, puede caer hasta 3 grados. es muy muy bajo, a esas temperaturas ya no es que pases frío, es que incluso los canales iónicos en la superficie de tus neuronas fallan, van más lento es también algo que tiene que ver con la hipotermia, a partir de los 28 grados de temperatura en humanos…
Ignacio Crespo explica cómo los animales en hibernación alternan entre estados profundos de torpor y periodos más superficiales donde duermen y sueñan para recuperarse del proceso de hibernación.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #2neuronas animales hibernantesvariaciones neuronas punto hibernaciónestado torpor más profundo que sueñotorpor y sueños en ardillasardillas de 13 bandas torporalternancia estados torpor sueñorecuperación hibernación profunda sueño…neuronas. Lo que están haciendo es ver cómo cambia la forma de determinados tipos de neuronas y no lo siguen en un único individuo, en una única ardilla, sino que sacrifican ardillas en distintos momentos de la hibernación o del tiempo de vigilia de verano. Ven qué estructuras y qué formas tienen esas neuronas, y lo comparan entre individuos distintos. Entonces ven como la forma de dos tipos de neuronas que luego entraremos en indicar son diferentes en función de en qué punto de la hibernación se encuentran, cuánto tiempo hace que se han despertado, y aquí viene una complejidad extra porque hemos dicho que el estado de torpor es más profundo que el de sueño, y eso es una movida porque el sueño tiene funciones que sí conocemos sin entrar en especulaciones. El dormir con la arquitectura normal que permite soñar también ayuda a purgar determinadas sustancias que se acumulan en el cerebro durante la vigilia. Durante el torpor esto no ocurre bien. Esto es muy curioso, pero los animales que están en hibernación tienen que salir a veces durante la propia hibernación de estos estados de torpor, estar medio despiertos y dormir soñando, ojo, para recuperarse de lo que ha sido la hibernación profunda y van alternando estados. En este caso vemos que esta especie, estas ardillas de 13 bandas, tienen periodos de torpor de unos 10 días, una semana, intercalados con periodos de, en parte vigilia, en parte sueño, de 12-24 horas, de forma repetida, durante el tiempo que dura la hibernación en su conjunto. Y esto es muy curioso porque nos permite contrastar más cómo va cambiando la forma de esas neuronas. No solamente tenemos aquellos que ya no están en vigilia y aquellos que están en estado de torpor, tremendamente profundo, sino que podemos ver cómo en cada…
Ignacio Crespo explica cómo investigadores han observado cambios en las conexiones neuronales de ardillas durante el estado de torpor.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #3 · Palabras #4conexiones neuronales ardillas torporáreas somatosensoriales s1 ardillasdendritas retraimiento cuerpo neuronasvelocidad sorprendente días torpor…el sueño tiene propiedades neuroplásticas que tal vez está ayudando a mantener determinadas conexiones que se pueden haber perdido con la falta de estímulos, es una muy buena oportunidad para compararlo aquí todo. Así que, ¿qué plantearon los investigadores? Dijeron: mira, ya existe un estudio en el que se ha visto que ocurre con este tipo de ardillas, pero se han medido estructuras relacionadas con el procesamiento táctil, áreas somatosensoriales, S1 en concreto, y han visto que efectivamente durante el torpor las conexiones de las neuronas se reducen. Si tú te imaginas la forma de esas neuronas, pierden ramificaciones, pierden ramas. Es como si sus dendritas, sus ramas, se retrajeran hacia el cuerpo poco a poco. Bueno, poco a poco, pero que es una velocidad sorprendentemente rápida. En cuestión de tres días de torpor ya se ve eso. Y se ve de manera bastante marcada, pero lo que ellos querían saber es qué pasaba con La corteza visual. Precisamente aquí vienen las analogías con esto que comentábamos de Engelmann, aunque no lo nombran en el paper pero bueno es una cosa que está ahí, está en el aire y evidentemente a quien estudia estas cosas le suena. Pues decidieron…
Ignacio Crespo describe un experimento con ardillas, dividiéndolas en tres grupos para estudiar los cambios cerebrales durante la hibernación.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #1 · Palabras #1ardillas divididas en tres gruposanálisis cerebral después de torportemperatura a tres grados en hibernaciónperiodo de arausal e intertorporadaptación neurociencia palabra arausal…pertenecen al tiempo que permanecen en principio en hibernación. Son grupos de ardillas que forman durante el invierno. Uno de ellos, formado por cuatro individuos, se le priva de la posibilidad de entrar en hibernación, así que no van a pasar por el torpor. Otro de ellos sí que va a pasar por el torpor y serán sacrificados para analizar su cerebro al menos tres días después de entrar en torpor, cuando la temperatura haya bajado a esos tres grados y se ve que no tiene ningún tipo de respuesta a estímulos externos; o sea, que ya ha generado un cambio fisiológico en ellos y un tercer grupo que analizarán a la hora y media de salir del torpor en lo que llaman el periodo de Arausal e Intertorpor. Arausal es una de estas palabras que en neurociencia hemos aceptado del inglés porque hablar de excitación no es exactamente el mismo concepto; así que la hemos adaptado y es lo que toca. Pero tenemos esos tres grupos. Aquellos que no van a pasar por el periodo de hibernación, a pesar de que están en invierno; aquellos que sí pasan y son sacrificados durante ese periodo más profundo; y aquellos que son sacrificados al poquito de esos despertares que tienen intercalados. Y…
Ignacio Crespo describe los resultados obtenidos al comparar neuronas en ardillas que hibernaban con un grupo control que no hibernaba, así como en ardillas sacrificadas durante la fase de torpor profundo.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #9 · Palabras #7neuronas piramidales regiones somatosensorialescálculos complejidad conexiones neuronalesramificaciones neurona nodos conexionesconexiones concéntricas alejándose del cuerpoardillas durante periodo de torporneuronas ardillas hibernación torpor profundoconexiones neuronales perdidas en hibernacióncambios rápidos conexiones neurona hibernaciónardillas no hibernantes grupo control…necesariamente esos sueños donde se visualiza mentalmente y se generan imágenes. Y esto ya es bastante chulo. Pero recordemos, no hay ningún tipo de cambio en ninguno de los dos tipos de neuronas, en ninguna de las dos ubicaciones que estuvieron estudiando. Por otro lado, teníamos esos tres subgrupos que ya son más complejos de interpretar, porque sabían que, por estudios previos, durante el periodo de torpor las neuronas piramidales que se encontraban en las regiones somatosensoriales perdían conexiones. Y esto lo midieron a través de unos cálculos complejos, complejos no porque sean muy difíciles de seguir, sino que implican muchos elementos. Tenían en cuenta cuántas ramificaciones tenían las neuronas, el número de nodos que tenían, las conexiones entre ellas, incluso hay una serie de cálculos que cuantifican la complejidad de sus conexiones en función de esferas concéntricas que se van alejando del cuerpo de la neurona y miden cuántas conexiones hay en cada uno de esos radios, podríamos decir. Teniendo todo esto en cuenta, compararon cada una de las neuronas, unas 5 de media por individuo, por ardilla, que pudieron recoger en los distintos momentos. El sueño profundo, a la hora y media de despertar y en aquellos que no estaban hibernando durante invierno. Vieron que aquellos que no hibernaban durante invierno eran un grupo control. Todas las neuronas permanecían más o menos igual. Aquellos que sacrificaban a los tres días al menos de entrar en la hibernación, en el torpor profundo, habían perdido muchísimas conexiones. Creo que era 0,65%. O sea, 0,65 sobre el 1 que sería no haber cambiado nada de las conexiones que tenía esa neurona y esto ya es llamativo porque eran cambios muy rápidos. Pero lo realmente sorprendente es que en aquellas ardillas sacrificadas en el tercer grupo, aquellas que eran sacrificadas a la hora y media de tener el despertar a ese periodo intertorpor, los cambios se habían revertido. Los cambios principales que habían…
Ignacio Crespo explica por qué las neuronas espinosas en la capa 4 de las regiones visuales primarias parecen menos afectadas durante el torpor.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #6 · Palabras #3neuronas espinosas capa 4estímulos retina durante torporfalta de estímulos neuronas torporcerebro sin sueños estructuras visualesignacio crespo cambios observados neuronas…tálamo con estímulos visuales o con estímulos sensitivos en general, no conectan tan directamente en la capa 4 con las espinosas, porque son pocas. En la parte visual conectan sobre todo con las piramidales. Y al no recibir estímulos directos de los ojos, de la retina, puede que no se vean tan afectadas por la pérdida de imágenes durante el torpor El hecho de que el ojo no esté recibiendo tantos estímulos no les afecta demasiado porque tampoco los recibían con tanta frecuencia Y de alguna forma, esto sí parece resonar con lo que Nos decía el oyente en el hilo este de Twitter con que, aparte de la temperatura, que la temperatura debería afectar de forma bastante similar a todas las neuronas, la falta de estímulos es la que está siendo responsable. La falta de estímulos en un cerebro que además no tiene sueños, que no puede enfrentarse a ese reclamo de otras regiones intentando invadir las estructuras visuales. ¿Y cuándo lo recupera? Cuando despierta, que tiene una horita y media y le vale de sobra para que con estímulos visuales, ya sea porque entra en fase REM y tiene sueños o porque abre los ojos, recupera un poco. Aquí podríamos decir: ostras, de repente lo de Engelman suena que tiene…
Ignacio Crespo describe la técnica utilizada en un estudio para analizar cerebros, explicando cómo se cortan en láminas finas y se tiñen selectivamente para poder identificar el contorno de algunas neuronas.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #11cerebros cortados en láminas finasteñido selectivo neuronas crespoidentificación contorno neuronas estudio…pues, y si no, vamos a soñar; vamos a hacer lo que no hacían las ardillas, vamos a soñar. Pero es un estudio, es un estudio chulo, es un estudio que insistimos no tiene muchas neuronas que haya podido estudiar porque son técnicas caras, lleva mucho tiempo. Aquí tenemos que pensar que lo que han hecho es coger cerebros, cortarlos en láminas tremendamente finas, teñirlos para que de forma aleatoria solamente se marquen algunas neuronas y podamos entonces ver su contorno porque si teñimos todas las neuronas vemos un amasijo irreconocible. Eso se vuelve uno de estos acertijos de niños: de encuentra qué objetos están conectados por líneas y es todo un garabato. Entonces no es lo que buscan. Y después de eso, pensemos que lo que tenemos son cortes, no tenemos la neurona que se vea perfectamente teñida; tenemos cortes, muchísimos, a lo largo de sus axones y sus dendritas. Tenemos que recomponerlo, y esto evidentemente no se hace a ojo, a manos; se hace con programas informáticos, con algoritmos…
Ignacio Crespo resume sus reflexiones sobre un estudio científico, destacando su interés en cómo el análisis de cerebros en estados extremos puede aportar información valiosa.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #8análisis cerebros estados extremosneuronas grupo resultados inicialesestado cerebral cercano a la muerte…axones y sus dendritas. Tenemos que recomponerlo, y esto evidentemente no se hace a ojo, a manos; se hace con programas informáticos, con algoritmos que ya hace mucho tiempo que se utilizan y funcionan muy bien, pero llevan su tiempo, así que en este caso que analizaron unas 20 neuronas por grupo pues oye son resultados interesantes pero son todavía iniciales vamos a decir es muy interesante ver cómo va a evolucionar esto que nos puede decir y que podemos aprender de estos casos extremos donde el cerebro no solamente está en un estado distinto a la vigilia sino que es un estado que está más cerca de estar muerto incluso que de estar durmiendo y yo creo que con eso he resumido un poco todo. Genial, hay un par de preguntillas pero ya las dejamos para la siguiente, para la sección final de preguntas Yo tengo una rápida si puedo, que también como aficionado también al cine de ciencia ficción estaba pensando esto de llegar a la invernación a través…
Luisa Achaerandio explica que los ratones modificados genéticamente, tras haber aprendido que un estímulo no les causa daño, dejan de reaccionar al miedo incluso si la corteza cerebral está desactivada.
Habla: Luisa AchaerandioPalabras #15corteza cerebral aprendizaje ratonesreacción miedo desactivación cortezaanimales comportamiento respuesta estímulosaprendizaje ratones modificados genéticamentecorteza cerebral desactivada aprendizaje miedonúcleo del aprendizaje nivel inferior corteza…contento o menos contento, ¿no? Por ende, pero sí que se demuestra que el aprendizaje, por así decirlo, o la regulación de ese aprendizaje, ¿no? La regulación de ese aprendizaje está en la corteza, pero el aprendizaje se queda en ese núcleo geniculado que es. El que hace de freno de la reacción de miedo. Entonces, en ese caso, como tú bien has inferido, si silencias esa corteza durante el proceso de aprendizaje, que es lo chulo, durante el proceso de aprendizaje el ratón no aprende. Pero si silencias la corteza después de que tú has aprendido, ambos animales se comportan igual, no huyen tampoco. O sea, el animal al que tú has silenciado la Corteza después de aprender que ese estímulo no te va a hacer daño en realidad, aunque no deje de estar ahí, sigue sin reaccionar al miedo; esto es chulo. Te está diciendo que realmente donde está el núcleo del aprendizaje no es en la corteza sino en el nivel como un pelín inferior a esa zona regulatoria que normalmente conocemos, por ejemplo. Eso sí es sorprendente. Por lo tanto, no solo tenemos la visión como respuesta al miedo, no solo tenemos esa regulación de la corteza como regulación del miedo, sino que tenemos una zona intermedia que te dice de alguna manera tranquila: no pasa nada o tranquilo: no pasa nada y es…