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Estímulos visuales Osos hibernan
Con
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Ignacio Crespo plantea un escenario extremo para analizar la función de los sueños: el caso de animales que hibernan y permanecen meses sin estímulos visuales.
…¿qué ocurriría con un paciente que nunca hubiera tenido vista pero que también tiene en cierto modo sueños? Habrá quien diga que es un vestigio evolutivo, pero en realidad es también un argumento a favor de que tal vez no tengan esa función, simplemente. Bueno, pues este artículo, que me lo encontré el lunes, el día siguiente, a ver esa conversación, tiene algo que ver, porque lo que se plantea es: durante el sueño no tenemos estímulo visual, las estructuras cerebrales encargadas de procesar esta información no reciben, por lo tanto, estímulos. Al no estar activadas, es un poco equivalente a perder un brazo, un poco equivalente y pongo comillas: ¿por qué no se las come las regiones de alrededor? Es más, si la respuesta es que el sueño no dura lo suficiente, pensemos en un caso más extremo: caso de animales que hibernan, que por lo tanto no pasan unas horas durmiendo y sin estímulos visuales, pueden pasar incluso meses; en el caso de algunos como algunos osos, cinco meses podemos decir, seis meses en casos extremos. Esto es una barbaridad, ¿cómo puede ser entonces? ¿Qué es lo que está ocurriendo? Bueno, hay una respuesta que quiero dar muy rápida y es que aunque pueda parecer que el sueño normal de un humano de 8 horas no es suficiente como para que se produzca esta reestructuración de la corteza cerebral y zonas colindantes a la visión le roben protagonismo, sabemos que ya se producen cambios por neuroplasticidad en cuestión de la primera hora, hora y media de estar dormido; incluso algunos estudios indican que antes. Lo que pasa es que son menores, son muy pequeñitas. ¿Qué pasa en el caso de estos animales que hibernan? Realmente vemos lo que decía Engelmann. Este estudio no va exactamente por ahí pero resuena muchísimo y quiero que dejemos un poquito esa idea ahí en el stand-by para recuperarla al final del estudio porque…
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 #5 · Palabras #8neuroplasticidad 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 plantea un escenario extremo para analizar la función de los sueños: el caso de animales que hibernan y permanecen meses sin estímulos visuales.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #1 · Palabras #1sueños función estímulos visualesreasignación cortical pérdida miembroestructuras cerebrales procesan información sueñoignacio crespo artículo lunessueño animales hibernación mesesestímulos visuales osos hibernanhibernación osos cinco mesesreestructuración corteza cerebral humananeuroplasticidad sueño humano primera horahibernación osos estructuras visuales…¿qué ocurriría con un paciente que nunca hubiera tenido vista pero que también tiene en cierto modo sueños? Habrá quien diga que es un vestigio evolutivo, pero en realidad es también un argumento a favor de que tal vez no tengan esa función, simplemente. Bueno, pues este artículo, que me lo encontré el lunes, el día siguiente, a ver esa conversación, tiene algo que ver, porque lo que se plantea es: durante el sueño no tenemos estímulo visual, las estructuras cerebrales encargadas de procesar esta información no reciben, por lo tanto, estímulos. Al no estar activadas, es un poco equivalente a perder un brazo, un poco equivalente y pongo comillas: ¿por qué no se las come las regiones de alrededor? Es más, si la respuesta es que el sueño no dura lo suficiente, pensemos en un caso más extremo: caso de animales que hibernan, que por lo tanto no pasan unas horas durmiendo y sin estímulos visuales, pueden pasar incluso meses; en el caso de algunos como algunos osos, cinco meses podemos decir, seis meses en casos extremos. Esto es una barbaridad, ¿cómo puede ser entonces? ¿Qué es lo que está ocurriendo? Bueno, hay una respuesta que quiero dar muy rápida y es que aunque pueda parecer que el sueño normal de un humano de 8 horas no es suficiente como para que se produzca esta reestructuración de la corteza cerebral y zonas colindantes a la visión le roben protagonismo, sabemos que ya se producen cambios por neuroplasticidad en cuestión de la primera hora, hora y media de estar dormido; incluso algunos estudios indican que antes. Lo que pasa es que son menores, son muy pequeñitas. ¿Qué pasa en el caso de estos animales que hibernan? Realmente vemos lo que decía Engelmann. Este estudio no va exactamente por ahí pero resuena muchísimo y quiero que dejemos un poquito esa idea ahí en el stand-by para recuperarla al final del estudio porque…
Ignacio Crespo describe un estudio publicado en Journal of Neuroscience sobre animales que hibernan, específicamente ardillas de tierra, como alternativa a los osos para investigar la función de los sueños.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #4 · Palabras #2ardillas de tierra journal neuroscienceinvestigación sueños ardillas hibernaciónalternativa osos investigación hibernaciónsimilitud ardillas alvin y sus ardillastorpor estado profundo hibernacióncerebro no sueña en torportemperatura corporal a 3 grados mamíferos…no va exactamente por ahí pero resuena muchísimo y quiero que dejemos un poquito esa idea ahí en el stand-by para recuperarla al final del estudio porque creo que podemos reinterpretar un poquito lo que decía el oyente con todo lo que ha ocurrido aquí. Aquí en realidad son más pragmáticos. Estamos hablando de un estudio que se ha publicado en Journal of Neuroscience y que los investigadores han decidido poner esto a prueba. Los osos no eran la mejor opción para estar investigando y hacer cortes del cerebro de estos animales, por motivos evidentes: son caros, la prensa tampoco lo iba a ver bien. Evidentemente no es muy bioético utilizar estos animales para eso, pero hay otros animales que hibernan y en este caso han decidido centrarse en ardillas, ardillas de tierra de 13 líneas, de 13 bandas, que son para el ojo no entrenado y me incluyo porque no tengo yo tanto conocimiento de los roedores; parecen 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 agradece a Federico Prat Villar por plantear una cuestión interesante sobre la actividad cerebral en animales que hibernan, destacando que, aunque no hay sueños en este estado, el procesamiento cerebral se ve significativamente reducido.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #16actividad cerebral animales hibernanprocesamiento cerebral significativamente reducido…que ver con los canales iónicos de los cardiomiositos, miocardiocitos, perdón, que hay con la traducción, el orden cambia En cualquier caso, estamos hablando de un estado mucho más grande Ignacio, te puedo apuntar el oyente, es que lo acabo de mirar ahora, Por hacer la referencia correcta, se llama Federico Prat Villar, así que gracias por plantearnos la cuestión, que es interesante. Sí, genera esta percha y genera para hablar además de sueños, que es un tema muy chulo. En este caso no hay sueños, hay que tener eso en cuenta, pero sí que tenemos 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…
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 #6neuronas animales hibernantesvariaciones neuronas punto hibernaciónestado torpor más profundo que sueñotorpor y sueños en ardillasardillas de 13 bandas torporalternancia estados torpor sueñorecuperación hibernación profunda sueñoforma de neuronas en animales hibernantesvigilia y sueño rem en hibernaciónarquitectura del sueño en intervalos pequeñospropiedades neuroplásticas del 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 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…
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 #9 · Palabras #9forma de neuronas durante hibernaciónestructuras somatosensoriales táctilesprocesamiento visual de neuronas piramidalesanalogías con engelmann en corteza visual…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 describe un estudio sobre animales hibernantes, específicamente ardillas, para investigar cómo cambian las neuronas durante diferentes fases del proceso.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #11ardillas hibernantes estudio ignacio cresponeuronas cambian fases hibernación ardillas20 ejemplares ardillas en estudio crespo5 categorías ardillas hibernación crespo…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…
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 #17reversión neuronal hibernación seis mesescambios neuronales grupo hibernadorastro hibernación cerebro revertidomecanismos reversión cerebral sueños…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 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 CrespoPalabras #5neuronas espinosas región hibernacióncapa v1 regiones procesamiento visualcapa s1 estructuras procesamiento táctildiferencias neuronales ignacio cresponeuronas espinosas en la capa v1conexiones tálamo neuronas espinosasestímulos visuales con piramidales…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 en el paper proponen por qué puede estar ocurriendo esto: lo que ellos dicen es, no sabemos cuáles son los Mecanismos que hacen que solo cambien las neuronas espinosas de una región 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 #3 · Palabras #12falta de estímulos neuronas torporcerebro sin sueños estructuras visualesignacio crespo cambios observados neuronastorpor ardillas estímulos visualesestado neuronal ardillas fase remrecuperación neuronal engelman…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 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…
Luisa Achaerandio considera la idea de Héctor Socas sobre los miedos visuales y su relación con reflejos instintivos, comparándolo con el miedo de un ratón ante la sombra de un depredador.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #13miedos visuales córtex visualreflejo instintivo miedo depredadorestímulo visual ratón depredadorcircuito miedo auditivo sonido…a alguien querido o percibir incluso un olor todo eso que es volver a activar el circuito del miedo pero aquí lo que te dice es que dónde está ese freno molecular de alguna manera ¿Dónde puedo frenar molecularmente para desinhibir o inhibir esa respuesta? Realmente me parece chulísimo, pero esto en el córtex visual, o sea, esto tiene que estar relacionado con miedos visuales, con algo que, por eso digo que sí tiene que ver con el reflejo. Estamos hablando de la sombra que percibe el ratón y que le produce ese miedo instintivo del miedo al depredador que puede estar acechándolo. Sí, el reflejo primario sí, pero es que el circuito entra por varios; digamos que entra por la vista, en este caso por la vista, un estímulo visual porque es lo que han escogido; a lo mejor otro artículo podría ser escoger un miedo auditivo o ante un sonido, no sé, se me ocurre, no lo sé, pero hacer, no sé, que sienta que va a llegar un depredador pero por el oído o por el olfato porque huela, pues no sé, lo que sea que por el olfato pueda distinguir un ratón que le resulte peligroso. Un ratón muerto, no lo sé, una cosa así. Entonces claro, se refiere a este circuito porque estás utilizando estímulos visuales, pero es interesante ver por dónde van otros circuitos y si van al mismo núcleo. Pero la cosa es la estructura del miedo y de la…
Ignacio Crespo responde a una afirmación sobre el sueño y su relación con la plasticidad neuronal, diferenciando entre dormir y soñar.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #10plasticidad 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…