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Luisa AchaerandioIgnacio CrespoBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetconexiones neuronales ardillas torporáreas somatosensoriales s1 ardillasdendritas retraimiento cuerpo neuronasvelocidad sorprendente días torporArdillasDendritasIgnacio CrespoArausalIntertorporardillas de 13 bandasParque del RetiroThe Journal of NeuroscienceHéctor SocasLuisa Achaerandiocapa 4EngelmannNeuroplasticidadNeuronasNeurotransmisores
Conexiones neuronales ardillas torpor
Ep559: CMS; Aviación; Hibernación; Neuroplasticidad; Inestabilidad de Pares
21 de mayo de 202610 momentos
Con
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Ignacio Crespo explica cómo investigadores han observado cambios en las conexiones neuronales de ardillas durante el estado de 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…
Significado #1 · Palabras #1
Héctor Socas presenta a Luisa Achaerandio, profesora de formación profesional, quien expresa su entusiasmo por participar en el programa y muestra un fondo con temática neuronal.
Habla: Héctor SocasPalabras #13luisa achaerandio profesora formación profesionalentusiasmo de luisa achaerandio por programa…sociales. Pueden seguirnos en Twitter, en Instagram, en Facebook, en Blue Sky, en todas partes. Como cada semana, agradecemos la colaboración de Acast y la de los mecenas que se suscriben a iniciativas de micromecenazgo en Patreon, iVoox o Paypal. Bueno, vamos con las presentaciones. Buenas tardes, hoy tenemos con nosotros a Luisa Achaerandio, que es profesora de formación profesional. Luisa, ¿qué tal? Muy buenas. Hola, buenas tardes a todas, con muchas ganas de compartir el cafelito de los jueves, y nada, que es el que más me gusta. Estupendo, ahí veo en tu fondo un fondo muy neuronal, que vienes hoy a darle caña a la neurología, y parece un ratoncito, pero en serio una ardilla, ¿no? Es un ratoncito, pero... Ah, es un ratoncito, sí, no, porque es el otro tema, sí, es que hoy hay mucha neurología, sí, sí, bien, bien. Tenemos también con nosotros a Borja Tosar, que es astrofísico y colaborador en el planetario de Acoruña y para las cosas que nos conciernen hoy también hay que decir piloto de avioneta. Sí, sí, también piloto de avioneta y las dos cosas, tanto para…
Héctor Socas introduce un artículo sobre neuroplasticidad en ardillas al hibernar, invitando a Ignacio Crespo a explicarlo debido a su complejidad y los cambios neuronales observados antes y después de la hibernación.
Habla: Héctor SocasSignificado #9 · Palabras #11neuroplasticidad en córtex visual ardillascambios neuronales hibernación ardillasreversión cambios neuroplasticidad hibernación…apretado; o sea, no lo ajuste bien y desde aquella, como el amigo de Ignacio, no se nos olvida eso ahora ajustamos el cinturón. Tú no te golpeaste con la señal de pongas el cinturón, ¿no? No, me golpeé; creo que hay una, no se me daría con una luz que hay. Bueno, vamos a ir pasando de tema entonces y lo siguiente que teníamos es un artículo muy interesante que ha salido en The Journal of Neuroscience sobre la neuroplasticidad observada en el córtex visual de ardillas al hibernar. Ignacio, cuéntanos un poco esto porque me ha impactado mucho algunos de los cambios neuronales que parece que se producen durante la hibernación. No durante, antes y después de la hibernación. Claro, es que es un tema complejo, no es que se produzcan solo durante; lo que más interesa es cómo se revierten todos esos cambios, de forma casi inmediata. Y me ha gustado mucho porque me lo encontré el lunes mirando las noticias que iban a salir ese día, las publicaciones. Y reparé en él, sobre todo porque muy tardíamente, pero el fin de semana entré en Twitter y vi que un oyente de Coffee Break había comentado un artículo antiguo de hace unos cuantos años; creo que era de 2021, sobre la hipótesis de que tal vez mientras…
Ignacio Crespo aclara que el estudio actual sobre animales hibernantes no implica la creación de nuevas neuronas ni mide directamente la neuroplasticidad, sino que analiza cómo cambian las formas de ciertas neuronas.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #5 · Palabras #10conexiones neuronales ignacio crespodendritas para unirse neuronasneurotransmisores entre neuronas crespocambio formas neuronas ardillasestudio neuroplasticidad ardillas hibernantessacrifican ardillas hibernación veranoneuronas animales hibernantesvariaciones neuronas punto hibernaciónestado torpor más profundo que sueñotorpor y sueños en ardillasardillas de 13 bandas torporalternancia estados torpor sueñorecuperación hibernación profunda sueño…un cerebro donde la actividad es mínima; ya no es que no reciba estímulos del exterior, es que incluso el procesamiento cerebral se ve tremendamente deprimido y es un muy buen ejemplo para ver qué ocurre entonces ahí con la neuroplasticidad. Hago un apunte. Cuando se habla de neuroplasticidad, hay gente que incluye demasiadas cosas bajo ese paraguas. Neuroplasticidad se suele utilizar para hacer referencia a los cambios en la conexión de las neuronas, o la conexión física, quiero decir, como lanzan dendritas para unirse unos a otras, o en la cantidad de neurotransmisores que liberan en el espacio que hay entre una y otra, que eso también condiciona lo fácil que es que activen unos caminos u otros. Pero no implica la creación de nuevas neuronas, la neurogénesis sería otra cosa; no es lo que se está estudiando aquí. Aquí, de hecho, no están midiendo específicamente en estas ardillas la neuroplasticidad porque sería muy complicado; tendrían que estar viendo cómo se activa su cerebro a lo largo del tiempo y tener una resolución muy, muy precisa de las conexiones de cada una de las 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 #1 · Palabras #1conexiones 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 explica la importancia de las neuronas piramidales y otro tipo de neuronas con geometría radial en el cerebro.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #11neuronas piramidales arquitectura celularconexiones largas neuronas piramidales hemisferiodendritas largas neuronas arbolitogeometría radial neuronas conexiones cortas…las neuronas de las estructuras somatosensoriales, táctiles vamos a decir, y las estructuras que procesaban la visión. Y además en dos tipos de neuronas distintas que se encuentran en ambos lugares: unas de ellas eran neuronas piramidales, que se habla mucho. De las neuronas piramidales porque son bastante importantes en general en la arquitectura celular de las estructuras del cerebro. Y tienen una función activadora normalmente trazando conexiones a larga distancia. Podemos imaginarlas como la típica neurona que parece un arbolito pero una de sus dendritas, que son las ramas que tendría arriba el arbolito, es especialmente larga. Es muy larga y establece conexiones que a veces van de un hemisferio a otro. Y por otro lado estudiaron otro tipo de neuronas que tienen una geometría más radial. Establecen conexiones más cortas, pero son conexiones también más en todas las direcciones, integrando a corta distancia. Entonces, Teniendo esto en cuenta, hay que pensar también que el cerebro tiene distintas capas y que estas neuronas, por sus distintas morfologías, no las vamos a encontrar a cualquier altura. Entonces ellos estudiaron mayormente las piramidales que se encontraban en…
Ignacio Crespo describe un estudio sobre animales hibernantes, específicamente ardillas, para investigar cómo cambian las neuronas durante diferentes fases del proceso.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #5ardillas hibernantes estudio ignacio cresponeuronas cambian fases hibernación ardillas20 ejemplares ardillas en estudio crespo5 categorías ardillas hibernación crespoardillas divididas en tres gruposanálisis cerebral después de torportemperatura a tres grados en hibernaciónperiodo de arausal e intertorporadaptación neurociencia palabra arausal…del cerebro en las estructuras visuales? ¿Sabíamos que lo perdían en las sensitivas? ¿Pasa lo mismo aquí? ¿Pasa igual en todas las regiones del cerebro? ¿Y pasa igual en todos los tipos de neuronas? Esa es la pregunta, eso es lo que intentan estudiar. Para ello, cogen varios grupos, dividen esas ardillas; que igual me equivoco, creo recordar que eran 20 ejemplares. Eran, sí, porque eran 4 por cada una de las categorías y eran 5 categorías; efectivamente, y esas 5 categorías son las siguientes. Tres de ellas 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 explica la metodología utilizada para analizar las conexiones neuronales en ardillas durante el periodo de torpor, destacando la complejidad de los cálculos involucrados.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #3 · Palabras #2neuronas 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 controlrecuperación neuronas ardillas hibernacióndendritas retrayéndose durante torporneuroplasticidad mecanismos desconocidoscambios revertidos en humanos registradosictus modelo ardillas humanosneuronas mueren irreversiblemente ictusneuroplasticidad potenciada estudio ardillasperdida nutrientes oxígeno cerebro ictuscambios neuronales ardillas hibernantesdegeneración piramidales en estudio crespoespinosas somatosensoriales s1 degeneradasestructuras visuales sin cambios significativos…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 podido sufrir las neuronas retrayendo sus dendritas durante esos tres días o una semana de torpor se habían revertido por completo. Y eso es increíble, porque eso indica que hay una capacidad de recuperación de neuroplasticidad cuyos mecanismos no entendemos todavía del todo. Porque por rápido que sea en algunos casos en humanos, y ya hemos dicho que lo hemos registrado, tan tan rápido y en estas condiciones no lo habíamos visto. Y lo interesante es que esto convierte a estas ardillas en un modelo interesante para poder estudiar los efectos que puede tener un ictus y después su recuperación en humanos. La pérdida de nutrientes y oxígeno en una zona del cerebro que hace que se dañen esas células, esas neuronas y que mueran de forma irreversible. ¿Qué pasa a continuación? ¿Cómo actúa la neuroplasticidad? Bueno, pues este modelo de ardillas puede ser interesante para ver estas características, descubrir qué es lo que está ocurriendo que potencia tanto la neuroplasticidad y de alguna manera utilizarlo también en nosotros. Bueno, pero hay otra cosa que vieron, porque dije que Este era un poquito más difícil de interpretar, y es que las dos regiones: la zona que tenía el procesamiento de los sentidos del tacto y aquellas estructuras relacionadas con el procesamiento visual, sus neuronas no cambiaban por igual. Vieron que las piramidales, que hemos hablado de ellas, estas que conectan a distancia, sí que se degeneraban de la misma manera y se recuperaban de la misma manera; pero cuando se quedaban con las espinosas, cuando se fijaban solo en estas que parecían estrellitas por su radio y luego, por supuesto, con su axón largo, pero estrellitas, solamente se degeneraban las de S1: las estructuras somatosensoriales, las del tacto. Las de la parte visual apenas cambiaban. Y esto es muy curioso porque parece que va en contra de lo que nos decía Engelmann, no lo que sugería. Insisto en que no estamos hablando exactamente de las mismas hipótesis, los mismos conceptos, pero se pueden trazar estos vínculos y da qué pensar. Así que…
Ignacio Crespo explica que la escasez de neuronas espinosas en una capa específica del cerebro (V1) puede indicar que las conexiones desde el tálamo con información visual o sensorial no se conectan directamente con estas neuronas.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #14neuronas espinosas en la capa v1conexiones tálamo neuronas espinosasestímulos visuales con piramidales…y no de las dos, pero sí que sabemos que en esta cuarta capa de V1, de las regiones de procesamiento visual primarias, hay muchas menos neuronas espinosas de las que podemos encontrar en la cuarta capa de S1, de las estructuras de procesamiento del táctil. Y esto puede significar que las conexiones que vienen del 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…
Ignacio Crespo explica cómo las ardillas recuperan su estado neuronal tras despertar del torpor, gracias a estímulos visuales como los sueños o la apertura de ojos.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #7torpor ardillas estímulos visualesestado neuronal ardillas fase remrecuperación neuronal engelmanhipótesis engelmann prevención dañosueño evita deterioro conexionestorpor mecanismo sueño previene cambiosdegeneración dendritas ardillas hibernaciónrecuperación dendritas ardillas hora y mediaconexiones estudio degeneración dendritas…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 más sentido, ¿verdad? Pues sí, pero no, porque no podemos ser tan flexibles con lo que se plantea en una hipótesis especulativa como es esta. Lo que decía Engelmann no es que el sueño pueda revertir el deterioro de las conexiones debidas a la falta de estímulos; lo que decía es que podía evitarlas. El mecanismo que proponía y que tenía que ver con el sueño era para que no se llegaran a producir esos cambios que vemos durante el torpor. Resulta poco plausible imaginar que se deba solamente a esto. que las ardillas puedan recuperar en cuestión de una hora y media toda esta degeneración de las dendritas que se produce durante la semana, los 10 días que están en hibernación profunda. y me parece muy interesante porque ahí es donde ya vamos viendo esas conexiones que decíamos desde el principio con un paper que en principio no iba por ahí pero que intenta tener aplicaciones que no se queda solo en la teoría que no se queda solamente en oye esto que puede tener que ver con el sueño sino que va a lo que decíamos cómo se aplica a casos humanos en los que puede haber un ictus o y a mí esto ya me parece la epítome de investigadores…
Ignacio Crespo explica el concepto de plasticidad neuronal durante la hibernación, aclarando que no implica necesariamente un aumento de conexiones sinápticas, sino una capacidad de adaptación y cambio en cómo se establecen estas.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #4plasticidad neuronal hibernación crespoadaptación sinapsis durante hibernaciónreducción conexiones estímulos hibernación…procesos que estimulen la plasticidad, pero es difícil cuantificar cuánto está estimulando la plasticidad, algo así. Y si nos estamos refiriendo: ¿Qué se reduce? Yo creo que se refiere a la analogía con hibernar. Claro, eso sí. Ahí podríamos discutirlo más. Lo que vemos en el caso de la hibernación durante ese torpor es que la plasticidad neuronal, porque la plasticidad no quiere decir que siempre se establezcan más conexiones, quiere decir que tienen la capacidad de adaptarse, de cambiar cómo se conectan y cómo establecen esas sinapsis; pues esa capacidad sigue y está en la dirección contraria a la que solemos esperar. Está en la dirección de reducir ese número de conexiones porque hay menos estímulos. Dejando eso claro, eso podemos aceptarlo, dicho así. La otra parte de lo del arte, cualquier explicación de por qué existe el arte que se ciña a una sola causa posiblemente este coja, posiblemente. Respecto a qué nos puede aportar, a ver, hay que entender que…