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Luisa AchaerandioIgnacio CrespoBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetforma 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 visualneuronas piramidales arquitectura celularconexiones largas neuronas piramidales hemisferiodendritas largas neuronas arbolitogeometría radial neuronas conexiones cortasneuronas piramidales capas 2 y 3estudio hibernantes morfología neuronalcapas corticales neuronas espinosasEngelmannIgnacio Crespocapas 2 y 3capa 4sueño REMardillas de 13 bandasArdillasDendritas
Estudios neurona a neurona en c-elegans
Ep559: CMS; Aviación; Hibernación; Neuroplasticidad; Inestabilidad de Pares
21 de mayo de 20265 momentos
Con
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Ignacio Crespo explica cómo investigadores compararon la forma de las neuronas durante la hibernación, centrándose en estructuras somatosensoriales y visuales, incluyendo neuronas piramidales.
…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 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 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…
Significado #1 · Palabras #7
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 #4 · Palabras #6cambio formas neuronas ardillasestudio neuroplasticidad ardillas hibernantessacrifican ardillas hibernación veranoneuronas animales hibernantesvariaciones neuronas punto hibernaciónestado torpor más profundo que sueño…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 #1 · Palabras #7forma 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 visualneuronas piramidales arquitectura celularconexiones largas neuronas piramidales hemisferiodendritas largas neuronas arbolitogeometría radial neuronas conexiones cortasneuronas piramidales capas 2 y 3estudio hibernantes morfología neuronalcapas corticales neuronas espinosas…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 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 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 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 #13neuronas piramidales regiones somatosensorialescálculos complejidad conexiones neuronalesramificaciones neurona nodos conexionesconexiones concéntricas alejándose del cuerpoardillas durante periodo de torpor…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…
Ignacio Crespo explica una discrepancia observada en el estudio sobre ardillas hibernantes, señalando diferencias en los cambios neuronales entre regiones cerebrales.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #20neuronas espinosas región hibernacióncapa v1 regiones procesamiento visualcapa s1 estructuras procesamiento táctildiferencias neuronales ignacio crespo…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…
Ignacio Crespo explica el proceso de reconstrucción digital de neuronas tras ser cortadas en láminas finas para su análisis.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #9cerebros cortados en láminas finasteñido selectivo neuronas crespoidentificación contorno neuronas estudioreconstrucción digital de neuronasalgoritmos para análisis de axones dendritas…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 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…