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Luisa AchaerandioIgnacio CrespoBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetdegeneración dendritas ardillas hibernaciónrecuperación dendritas ardillas hora y mediaconexiones estudio degeneración dendritasIgnacio Crespoardillas de 13 bandasParque del RetiroArdillasDendritasArausalIntertorporBorja TosarThe Journal of NeuroscienceHéctor SocasJournal of NeuroscienceAlvin y sus ardillasChip y ChopLuisa Achaerandio
Recuperación Dendritas ardillas hora y media
Ep559: CMS; Aviación; Hibernación; Neuroplasticidad; Inestabilidad de Pares
21 de mayo de 202612 momentos
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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.
…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…
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 #14neuroplasticidad 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 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 #15 · Palabras #14ardillas de tierra journal neuroscienceinvestigación sueños ardillas hibernaciónalternativa osos investigación hibernaciónsimilitud ardillas alvin y sus ardillas…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…
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 #11cambio formas neuronas ardillasestudio neuroplasticidad ardillas hibernantessacrifican ardillas hibernación verano…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,…
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 CrespoSignificado #9 · Palabras #4torpor y sueños en ardillasardillas de 13 bandas torporalternancia estados torpor sueñorecuperación hibernación profunda sueño…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 #4 · Palabras #6conexiones 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 la división de ardillas en diferentes grupos para su estudio sobre cambios cerebrales durante la hibernación, incluyendo aquellos que no hibernan, los sacrificados durante la hibernación profunda y otros sacrificados tras despertares.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #6ardillas 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 arausalestudio de ardillas hibernación ignacio cresposacrificio ardillas durante hibernación profunda…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 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…
Ignacio Crespo describe un hallazgo sorprendente sobre la recuperación de las neuronas en ardillas sacrificadas tras un periodo de hibernación.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #2 · 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 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 #5 · Palabras #3torpor ardillas estímulos visualesestado neuronal ardillas fase remrecuperación neuronal engelman…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…
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 #1 · Palabras #1degeneración 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 explica el proceso de reconstrucción digital de neuronas tras ser cortadas en láminas finas para su análisis.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #19reconstrucción digital de neuronasalgoritmos para análisis de axones dendritas…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…
Ignacio Crespo y Borja Tosar comentan si es posible aprender de las ardillas para inducir la hibernación en humanos, tras una reflexión sobre los estados cerebrales durante la hibernación.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #10ardillas para invernación humanatemperaturas hibernación ardillariesgo muerte celular temperaturas bajas…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 de una, podemos aprender algo en las ardillas para ponernos en invernación nosotros los humanos, eso será posible Pues no lo sé, porque la ardilla tolera unas temperaturas que el humano no tolera. De forma natural, lógicamente no aguantamos 3 grados. No, no, no. No aguantamos, habría que intervenir externamente con algo y no se sabe todavía con qué, pero 3 grados es muy bajo, piensa que con menos de 28 ya es riesgo de muerte inminente. Porque se mueren células, creo, ¿no? Ya directamente, ¿no? Se mueren células y te peta la patata. Es así de bestia el asunto. Ayer estuve en el evento este del Oceanográfico y una de las preguntas era si las adaptaciones al frío que vemos en animales árticos son necesarias para sobrevivir en esos lugares. La lanzamos al público porque, oye, puede que sea para estar más a gusto, para…
Luisa Achaerandio comenta sobre la posibilidad de que los humanos evolucionen para adaptarse a condiciones extremas, comparándolo con tribus que bucean y destacando la dificultad de alcanzar un nivel similar al de una ardilla.
Habla: Luisa AchaerandioPalabras #18evolución humana adaptación condiciones extremastribus bucean proceso evolutivonivel ardilla viaje interestelar humanohibernación jugada evolución organismo…óvulos, se congelan de esa forma, con técnicas de vitrificación, no a lo loco, metiéndolo en un congelador, tiene que ser muy muy rápido para que no se formen cristales y no corten. Y en nitrógeno líquido, no puedes meterlo en el congelador, vaya. Eso es, Muy interesante. A ver, sí, el ser humano; yo simplemente por aportar que como cualquier organismo podemos evolucionar, de hecho hay tribus que bucean y están más tiempo de la cuenta buceando y demás, pero también es un proceso evolutivo, un proceso de adaptación y tal. Llegar hasta el nivel ardilla, yo lo veo muy difícil; tienes que elegir, o viaje interestelar o ser humano, no sé, o ardilla o hibernar, es lo que te ha tocado en esta jugada. Y creo que es un muy buen ejemplo el que has puesto, porque las poblaciones que Encontramos en el círculo polar ártico, ya sean inuits, samoyedos, van bien abrigados. Están muy adaptados para eso, pero van muy bien abrigados y sabemos que tienen adaptaciones metabólicas para la alimentación que tienen. Esto no quiere decir que sea sano…