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 #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 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 #15 · Palabras #18sueños función estímulos visualesreasignación cortical pérdida miembroestructuras cerebrales procesan información sueñoignacio crespo artículo lunessueño animales hibernación mesesestímulos visuales osos hibernanhibernación osos cinco meses…¿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…
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 #11ardillas 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 #12cambio 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 #8torpor 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 #2 · Palabras #5conexiones 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 un experimento con ardillas, dividiéndolas en tres grupos para estudiar los cambios cerebrales durante la hibernación.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #5 · Palabras #3ardillas 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 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 CrespoPalabras #6neuronas 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 #1 · Palabras #1neuronas espinosas región hibernacióncapa v1 regiones procesamiento visualcapa s1 estructuras procesamiento táctildiferencias neuronales ignacio cresponeuronas espinosas en la capa v1conexiones tálamo neuronas espinosasestímulos visuales con piramidalesneuronas espinosas capa 4estímulos retina durante torporfalta de estímulos neuronas torporcerebro sin sueños estructuras visualesignacio crespo cambios observados neuronastorpor ardillas estímulos visualesestado neuronal ardillas fase remrecuperación neuronal engelman…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 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 continúa explicando un experimento con ratones, refiriéndose a una reacción específica llamada 'looming estímulo', que provoca en los roedores la sensación de peligro y el instinto de huir.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #10reacción del ratón a estímulo loomingestímulo inquietante en ratones achaerandioinstinto de huir en roedores…sombra; la vas introduciendo poco a poco y claro, el ratón cada vez que ve acercarse la sombra, pues intenta salir corriendo porque dice: vaya, creo que esto puede ser una especie de bicho o alguna cosa parecida, un águila, un cernícalo que me quiere comer. O una lechuza si fuera por la noche, bueno, en fin, la cosa es que a esto se le llama una cosa curiosa que me ha hecho gracia al ver el artículo; me ha resultado curiosa, que se llama looming estímulo, es decir, un estímulo inquietante. Le hacen esta reacción al ratón para ver hasta qué punto deja de huir, ¿no? ¿Cómo podemos observar este comportamiento? También es importante entender que no solamente utilizan ratones que se llaman wild type, es decir, ratones que no están modificados genéticamente. También utilizan otro tipo de ratones que están modificados genéticamente. A estos ratones se le alteran la…
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 #14miedos visuales córtex visualreflejo instintivo miedo depredadorestímulo visual ratón depredadorcircuito miedo auditivo sonidocircuito del ratón muertoestímulos visuales en el circuitonúcleo común de los circuitosestructura del miedo instintivo…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 regulación del mismo. Muy bien, Gastón, una pregunta para ti, como en 15, 20 minutillos a lo sumo, ¿nos podrías resumir el paper que queda o prefieres dejarlo para la semana que viene y dedicarle más tiempo? No, creo que se puede resumir en menos tiempo que eso todavía, porque es…
Ignacio Crespo continúa la discusión sobre el arte y su relación con los estímulos, argumentando que las explicaciones simplistas sobre el origen del arte probablemente sean incompletas.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #16relación estética y placer artísticoexplicaciones simplistas sobre el arte crespoarte como estímulo frente a torpor…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 no solamente cuando hablamos de arte hablamos de estímulos en gran cantidad, que sería lo contrario a un estado de torpor, ¿no? Por ponerlo de una manera polar, un extremo contra el otro. Estamos hablando de una escala estética, que ahí podríamos entrar en cómo de objetiva o subjetiva es, y hay buena discusión al respecto y me parecería muy interesante, pero creo que no es la cuestión. El problema es que si hablamos de esa escala, tenga el…