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Conexiones neuronales perdidas en hibernación
Ep559: CMS; Aviación; Hibernación; Neuroplasticidad; Inestabilidad de Pares
21 de mayo de 202612 momentos
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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.
…del arte a nivel evolutivo? Aquí nuestro artista residente. Bueno, yo empezaría negando la mayor, la primera frase que dice, ¿no? Que dormir reduce la plasticidad. No es eso de lo que hablábamos, ¿no? No, a ver, aquí depende de cómo estemos utilizando lo de dormir. Si dormir se está refiriendo a soñar, pues en cierto modo sí que podemos imaginar que haya 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…
Significado #1 · Palabras #1
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 #6 · Palabras #3neuroplasticidad 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 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 #8torpor 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 un estudio sobre animales hibernantes compara la forma de diferentes neuronas entre individuos, observando variaciones según el punto de la hibernación y el tiempo transcurrido desde el despertar.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #4conexiones 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 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…
Ignacio Crespo explica cómo investigadores compararon la forma de las neuronas durante la hibernación, centrándose en estructuras somatosensoriales y visuales, incluyendo neuronas piramidales.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #3forma de neuronas en animales hibernantesvigilia y sueño rem en hibernaciónarquitectura del sueño en intervalos pequeñospropiedades neuroplásticas del sueñoconexiones neuronales ardillas torporáreas somatosensoriales s1 ardillasdendritas retraimiento cuerpo neuronasvelocidad sorprendente días torporforma de neuronas durante hibernaciónestructuras somatosensoriales táctilesprocesamiento visual de neuronas piramidalesanalogías con engelmann en corteza visual…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 uno de esos pequeños intervalos cambia también la forma de las neuronas en esos intervalos en los que brevemente despiertan y se quedan en un sueño pues REM o con una arquitectura más normal. Y esto es muy interesante porque, claro, si estábamos diciendo que 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 centrarse en la comparación de qué ocurría durante la hibernación en la forma de 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…
Ignacio Crespo explica cómo el estudio sobre animales hibernantes considera la distribución de diferentes tipos de neuronas según su morfología y ubicación dentro del cerebro.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #17neuronas piramidales capas 2 y 3estudio hibernantes morfología neuronalcapas corticales neuronas espinosas…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 las capas 2 y 3 de la corteza y las otras neuronas que se encontraban en las capas 4, las espinosas se llaman; esto es importante. La capa 4, luego veremos, porque podemos imaginarlo como una cebolla a la superficie del cerebro, no es la última a la que llega la información. La capa 4 es precisamente la primera a la que se suele enviar la información desde el tálamo de los órganos de los…
Ignacio Crespo explica el propósito de una segunda división de grupos de ardillas en un estudio sobre hibernación: determinar si los cambios observados en las neuronas durante la hibernación se revierten completamente seis meses después.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #5estudio de ardillas hibernación ignacio cresposacrificio ardillas durante hibernación profundareversión neuronal hibernación seis mesescambios neuronales grupo hibernadorastro hibernación cerebro revertidomecanismos reversión cerebral sueños…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 otro grupo de otros dos subgrupos que van a ser sacrificados en verano, cuando ya en principio no hay ningún tipo de tendencia a entrar en hibernación. Y esa división entre ambos se debe a que, por un lado, se sacrificarán aquellos a los que se les había permitido en invierno entrar en hibernación y aquellos que no. ¿Qué quieren con esta segunda división de dos subgrupos? Quieren comprobar si aquellos cambios que pueden haber ocurrido en el grupo que hibernó frente al grupo que no hibernó, seis meses después, se han revertido por completo. Si las diferencias que hayan podido experimentar sus neuronas durante la hibernación, que lo vemos con el otro grupo, aquí han dejado algún tipo de rastro. Y es posiblemente de todos los resultados el más fácil de contar, porque lo que descubrieron es que no había ningún rastro. Que pasara lo que pasara durante la hibernación, seis meses después el cerebro había sido capaz de revertir completamente todo, a través de mecanismos que no son 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…
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 #2 · Palabras #2neuronas 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 registrados…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…
Ignacio Crespo explica que un aspecto difícil de interpretar en el estudio sobre ardillas hibernantes es la diferencia en los cambios neuronales observados entre regiones cerebrales específicas.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #12cambios neuronales ardillas hibernantesdegeneración piramidales en estudio crespoespinosas somatosensoriales s1 degeneradasestructuras visuales sin cambios significativos…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 #18neuronas 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 reflexiona sobre la rapidez con la que las ardillas recuperan la degeneración de sus dendritas tras hibernar, conectando esto con un estudio previo.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #13 · Palabras #4degeneración dendritas ardillas hibernaciónrecuperación dendritas ardillas hora y mediaconexiones estudio degeneración dendritas…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 critica la publicación apresurada de estudios científicos, señalando conclusiones especulativas sobre viajes interestelares basadas en investigaciones sobre neuroplasticidad en hibernación y sueños.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #11viajes interestelares neuroplasticidad hibernacióninvestigaciones sueños ardillasestudios científicos publicación apresurada ignacio crespotécnicas caras estudio neuroplasticidad…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 Intentando publicar a toda costa, poniendo conclusiones que son apuestas a muy largo plazo, que no se lo plantearon ni cuando hicieron la hipótesis ni cuando estuvieron investigando. Una de las conclusiones es que oye, igual viajes interestelares, porque hemos visto cómo puede ayudar esto a la neuroplasticidad en condiciones de hibernación y si sí, bueno 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…
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 CrespoSignificado #1 · Palabras #1plasticidad neuronal y sueñoanalogía sueño hibernación ignacio crespodificultad cuantificar plasticidad neuronalplasticidad neuronal hibernación crespoadaptación sinapsis durante hibernaciónreducción conexiones estímulos hibernación…del arte a nivel evolutivo? Aquí nuestro artista residente. Bueno, yo empezaría negando la mayor, la primera frase que dice, ¿no? Que dormir reduce la plasticidad. No es eso de lo que hablábamos, ¿no? No, a ver, aquí depende de cómo estemos utilizando lo de dormir. Si dormir se está refiriendo a soñar, pues en cierto modo sí que podemos imaginar que haya 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…