domingo, 1 de abril de 2012

Estudio de resonancia magnética para rastrear “caminos” del cerebro

El mapeo de resonancia magnética más preciso en un cráneo humano jamás se ha hecho hasta la fecha; neuro-científicos de los Estados Unidos presentaron un estudio en la revista "Science", acerca de un nuevo tipo de resonancia magnética que permite describir la estructura neuronal que se ve en los cerebros de los humanos y algunas especies de monos.

Los científicos fueran capaz de ver las fibras nerviosas a través del cual las neuronas transmiten los impulsos en la imensa rede de caminos del cerebro.

¿Qué podría ser una maraña de alta complejidad, sin embargo, resultó algo muy organizado.

Es como si, en vez de callejones y callejuelas del centro de las ciudades viejas, el cerebro había planeado avenidas paralelas que abarcan la extensa malha neural.

En los cerebros de los seres humanos y algunas especies de monos los patrones de humanos y simios son muy similares.

La máquina que le permitió ver los detalles de la orden de un milímetro en el cerebro (una resolución diez veces mejor que un equipo de buen hospital) fue producido por científicos del Hospital General de Massachusetts (EUA), junto con la empresa alemana Siemens. La tecnología utilizada fue una mejora de un tipo de imagen de resonancia magnética.


El estudio sobre los primeros resultados obtenidos con la nueva tecnología fue dirigido por Van Wedeen, un científico de Harvard Medical School. Dijo que el hecho de las fibras del cerebro se organizan en un relativamente simple no quiere decir que hay un patrón complejo en las conexiones entre las neuronas. Estas células individuales, sin embargo, todavía no puede ser visto por una técnica no invasiva, tales como resonancia.

"La conectividad real es más compleja que la red de fibras que estamos viendo ahora, pero no sabemos cuánto más complejo", dijo el investigador.

Una buena cantidad de dinero para la investigación provino del Programa de Conectoma Humanos, cuyo objetivo es crear tecnologías de imagen cerebral no invasiva del cerebro capaz de ver los patrones útiles para la psiquiatría. No es una tarea sencilla, y todavía está lejos de se resultar factible, reconoce Wedeen.

"Los científicos con una buena máquina de resonancia magnética funcional hoy en día se puede diferenciar una población de personas con depresión en una población de personas no deprimidas, pero depende de las estadísticas", explica. "No es posible diferenciar a una persona con depresión en una persona sin la enfermedad."

Para compensar la falta de precisión, el proyecto conectoma también pretende analizar con más detalle la estructura del cerebro humano y a la influencia que las diferencias en el ADN de la gente tiene sobre el cerebro.

Para Wedeen, el proyecto es una apuesta "arriesgada" porque no se sabe si el conocimiento adquirido será lo suficientemente confiable para su uso clínico.

Pero es un gran paso en esa dirección

(Filosofya y Neurociencia ) 

sábado, 31 de marzo de 2012

LA RAZÓN Y LAS EMOCIONES EN EL CEREBRO: "NUEVOS CONOCIMIENTOS PARA VIEJAS DICOTOMÍAS

CURSO D/NEUROCIENCIAS COGNITIVAS, LA RAZÓN Y LAS EMOCIONES EN EL CEREBRO: "NUEVOS CONOCIMIENTOS PARA VIEJAS DICOTOMÍAS, Rosario, 10 al 13 de Abril de 2012



jueves, 8 de marzo de 2012

A Quest to Understand How Memory Works



Librado Romero/The New York Times
INSIDE THE MIND Dr. Eric R. Kandel at Columbia University Medical Center.



RSS FeedAt 82, the Nobel Prize-winning neuroscientist Dr. Eric R. Kandel is still constantly coming up with new ideas for research.
This winter, he has been working on a project that he hopes will lead to a new class of drugs for treating schizophrenia. Last year he collaborated, for the first time, with Denise B. Kandel — his fellow Columbia University research scientist and wife of 55 years — investigating the biological links between cigarette and cocaine addiction. And this month his newest book, “The Age of Insight: The Quest to Understand the Unconscious in Art, Mind and Brain, From Vienna 1900 to the Present,” is to be released by Random House.
A condensed and edited version of our two interviews follows. As in his new book, the conversation begins with memories of Vienna, his birthplace.
How old were you when the Nazis marched into Vienna?
I was 8 ½. Immediately, we saw that our lives were in danger. We were completely abandoned by our non-Jewish friends and neighbors. No one spoke to me in school. One boy walked up to me and said, “My father said I’m not to speak to you anymore.” When we went to the park, we were roughed up. Then, on Nov. 9, 1938, Kristallnacht, we were booted out of our apartment, which was looted. We knew we had to get out.
Fortunately, my mother had the foresight to apply for visas to the United States earlier. For more than a year, we waited in the terror of Vienna for our immigration quota number to come up. When it finally did, my older brother, Ludwig, and I made the Atlantic crossing alone. Our parents came later. On the trip, it’s amazing how unfrightened I was, considering that even before the Nazis, I was an apprehensive child. You rise to the occasion.
After you won the 2000 Nobel Prize in Physiology or Medicine, did the Austrians reach out to you?
Yes. Their newspaper people said, “Oh, wonderful, another Austrian Nobel Prize!” I said: “You’ve got this wrong. This is an American, an American Jewish Nobel Prize.” The president of Austria wrote me a note: “What can we do to recognize you?” I said, “I do not need any more recognition, but it would it be nice to have a symposium at the University of Vienna on the response of Austria to National Socialism.” He said, “That’s fine.” I’m very close to Fritz Stern, the historian, and he helped me put the symposium together. Ultimately, a book came out of it. It had a modest impact.
As a student at Harvard in the 1950s, you aspired to be a psychoanalyst. Was this because of your Viennese background?
In part I was drawn to it because it promised much. In the 1950s and early 1960s, psychoanalysis swept through the intellectual community, and it was the dominant mode of thinking about the mind. People felt that this was a completely new set of insights into human motivation and that its therapeutic potential was significant. It was seen as the treatment that solved everything in the world, from schizophrenia to ingrown toenails. It’s amazing how it was oversold. When this turned out to be more hope than reality, things flipped in the other direction. In my case, I didn’t pursue it because I fell in love with research.
Did this overselling discredit psychoanalysis?
I think so. And it’s a shame. There are many fantastically interesting components to it that are worthwhile. The problem of psychoanalysis is not the body of theory that Freud left behind, but the fact that it never became a medical science. It never tried to test its ideas. When you asked, “How come there are not outcome studies?” you were told, “You can’t study this. How are you going to measure it?”
In fact, there were questions it was possible to ask. For instance, under what circumstances does psychoanalysis work better than a placebo? Does it work better than other kinds of therapy? Who are the best therapists for what kinds of patients?
Talk about your Nobel research on the biology of memory.
I’ve long been interested in memory. What does it look like on a physical level? When I was a very young man, my mentor Harry Grundfest said, “Look, if you want to understand the brain you’re going to have to take a reductionist approach, one cell at a time.” He was so right.
So what’s the biggest problem in psychoanalysis? It’s memory! In the late 1950s, I and a colleague, Alden Spencer, had a very significant finding when we recorded the signals a hippocampus nerve cell puts out when it communicates with other cells. A psychologist named Brenda Milner had just shown that complex memory involves the hippocampus part of the brain, which is why we picked that type of cell to study. We were able to stimulate the various pathways coming into the cell and record the synaptic input. We saw how the hippocampus cell worked, but alas, that didn’t give insight into memory.
So in the 1960s, we went to a more reductionist approach. Instead of studying complicated mammalian brain cells, we studied the neural system of a simple animal — Aplysia, a snail with a very large nerve cell. We subjected them to learning and reflex tests similar to those that Pavlov had done. We’d stimulate the animals and see what kind of reflexes were produced, and then we tested them. We discovered that the snail’s reflexes could be modified by several forms of learning, and that learning involved alterations in how nerve cells communicated with one another.
We next looked at short- and long-term memory in the snail. I began to see what happens when you convert short-term memories to long-term ones. It would turn out that short-term memory involves transient changes of the connections between the cells. There is no anatomical change. Long-term memory involves enduring changes that result from the growth of new synaptic connections.
Did this surprise you?
It was astonishing! You could double the number of synaptic connections in a very simple neurocircuit as a result of experience and learning. The reason for that was that long-term memory alters the expression of genes in nerve cells, which is the cause of the growth of new synaptic connections. When you see that at the cellular level, you realize that the brain can change because of experience. It gives you a different feeling about how nature and nurture interact. They are not separate processes.
As neuroscience moves forward, there are all kinds of new possibilities emerging. There are people who are experimenting with ways to erase unpleasant memories. Do you approve?
I have no difficulty about enhancing memory. Removing memory is more complicated. If it’s to reduce the impact of a particular trauma, I have no difficulty with that, but there are other ways to deal with it — cognitive behavior therapy, exposure therapy, drugs. To go into your head and pluck out a memory of an unfortunate love experience, that’s a bad idea.
You know, in the end, we are who we are. We’re all part of what we’ve experienced. Would I have liked to have had the Viennese experience removed from me? No! And it was horrible. But it shapes you.

lunes, 20 de febrero de 2012

El libro recomendado del mes

Este mes, Mundo Synapsys recomienda "En Busca de la Memoria" de Eric Kandel, una magnifica obra que explora la arquitectura de la memoria, una de las más misteriosas funciones neurocognitivas.

http://books.google.com.ar/books/about/En_busca_de_la_memoria.html?id=7XVcYgKJLoAC

Una interesante publicación

La Revista Argentina de Ciencias del Comportamiento (RACC) es una publicación cuatrimestral que pretende cubrir un amplio espectro de investigaciones y práctica en las ciencias que se ocupan del comportamiento (psicología, pedagogía, biología, medicina, lingüística, neurociencias, etc). Su objetivo principal es promover la difusión nacional e internacional de las investigaciones empíricas en estas áreas. Esta revista de libre acceso publica artículos originales, revisiones de la literatura, comunicaciones breves, artículos metodológicos y reseñas bibliográficas; en castellano, inglés o portugués. La RACC respeta los criterios establecidos por los sistemas de indización en cuanto a características editoriales. Actualmente la revista esta anexada en las bases LATINDEX (Sistema Regional de Información en Línea para Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal), DIALNET (Bases de datos de Revistas Españolas e Hispanoamericanas), DOAJ (Directory of Open Access Journals de la Universidad de Lund, Suecia), e-Revistas (Plataforma Open Access de Revistas Científicas Electrónicas Españolas y Latinoamericanas) y en Google Scholar. Se están realizando los trámites necesarios para ingresar a REDALYC (Red de revistas de América Latina, el Caribe, España y Portugal), SciElo-Argentina, y PSICODOC (Base editada por el Colegio Oficial de Psicólogos de Madrid)

http://www.psyche.unc.edu.ar/racc/index.php/comportamiento/index

viernes, 25 de noviembre de 2011

Consiguen trasplantar nuevas neuronas en cerebros dañados, y recuperarlos


Aunque de momento sólo se ha hecho con ratones, el avance podría ayudar a desarrollar nuevas terapias contra enfermedades neurodegenerativas humanas


Un equipo de científicos de diversas instituciones de investigación de Estados Unidos ha conseguido realizar con éxito un trasplante de neuronas en el cerebro de ratones. El cerebro de estos animales, que sufría un trastorno, recuperó en gran parte su funcionalidad tras este proceso. El avance sugiere que áreas cerebrales clave de los mamíferos serían más reparables de lo que hasta ahora se creía, y podría dar lugar a nuevos tratamientos para trastornos como las lesiones de médula espinal, la epilepsia o el Huntington. Por Yaiza Martínez.


Imagen: Patrick Hoesly. Fuente: Flickr.
Imagen: Patrick Hoesly. Fuente: Flickr.
Un equipo de científicos de diversas instituciones de investigación de Estados Unidos ha conseguido realizar con éxito un trasplante de neuronas en el cerebro de ratones. El cerebro de estos animales, que sufría un trastorno, recuperó en gran parte su funcionalidad tras el proceso. El avance sugiere que áreas cerebrales clave de los mamíferos serían más reparables de lo que hasta ahora se creía. 

Los investigadores, de la Universidad de Harvard, del Massachusetts General Hospital (MGH), del Beth Israel Deaconess Medical Center(BIDMC) y de la Harvard Medical School (HMS) transplantaron en concreto neuronas embrionarias, en un estadio de desarrollo cuidadosamente seleccionado, en el hipotálamo de ratones incapacitados para responder a la leptina, una hormona producida por los adipocitos o células grasas, que regula el metabolismo y controla el peso corporal. 

Según publica la Universidad de Harvard en un comunicado, esta incapacidad cerebral hizo que los ratones mutantes del experimento desarrollasen obesidad mórbida

Tras el trasplante de neuronas y la reparación de sus circuitos cerebrales, sin embargo, los cerebros de los ratones comenzaron a responder a la leptina y, en consecuencia, los animales experimentaron una pérdida sustancial de peso. 

Esta reparación del hipotálamo de los ratones a un nivel celular abre una vía para el desarrollo de nuevos métodos terapéuticos, no sólo para trastornos en esta región del cerebro (que regula procesos y comportamientos básicos como el hambreo la sexualidad), sino también para otros trastornos como las lesiones de médula espinal, el autismo, la epilepsia, la enfermedad de Lou Gehrig o esclerosisi lateral amiotrófica, el Parkinson o el Huntington. 

Diversos tipos de análisis 

Uno de los autores de la investigación, el profesor de biología regenerativa de la Universidad de Harvard,Jeffrey Macklis, explica que en el cerebro sólo existen dos regiones en las que se produzcan sustituciones neuronales a gran escala durante la edad adulta y a nivel celular (por el proceso natural de laneurogénesis ): el bulbo olfatorio y una subregión del hipocampo denominada giro dentado. Lo que los científicos han conseguido ahora es “reconfigurar un sistema de circuito cerebral que no experimenta la neurogénesis naturalmente”, afirma Macklis. 

Los investigadores (del laboratorio de Macklis y de los laboratorios de los otros dos directores de la investigación, Jeffrey Flier, decano de la HMS, y Matthew Anderson, profesor de patología del BIDMC) estudiaron el desarrollo celular y la integración de células progenitoras y neuronas muy inmaduras procedentes de embriones corrientes, en el hipotálamo de ratones mutantes, mediante múltiples tipos de análisis moleculares y celulares. 

Jeffrey Macklis. Fuente: File photo by Matt Craig/Harvard Staff Photographer.
Jeffrey Macklis. Fuente: File photo by Matt Craig/Harvard Staff Photographer.
Por ejemplo, los investigadores realizaron análisis electrofisiológicos de las neuronas transplantadas y de sus funciones en el circuito receptor, marcando inicialmente dichas neuronas con una proteína fluorescente que hizo que resplandecieran en color verde. Esto permitió localizarlas fácilmente. 

Éxito a todos los niveles 

A partir de todas estas observaciones, pudo constatarse que las neuronas transplantadas sobrevivieron al proceso de transplante y que, tras éste, se desarrollaron a nivel estructural, molecular y electrofisiológico, dando lugar a cuatro tipos de neuronas que ya se sabía son clave en la respuesta cerebral a la leptina. 

Además, ensayos moleculares y microscopía electrónica para la visualización hasta el último detalle de los circuitos, así como el uso de electrofisiología patch-clamp (una técnica que aplica pequeños electrodos al estudio de las características de neuronas individuales y pares de neuronas) demostraron que las nuevas neuronas se integraron funcionalmente en el circuito receptor, en el que respondieron, además de a la leptina, a la insulina y a la glucosa

Por último, los investigadores constataron que las neuronas nuevas se comunicaban con las neuronas del circuito a través de contactos sinápticos normales y que, en consecuencia, los cerebros de los ratones volvieron a presentar una señalización eléctrica corriente. Los ratones tratados con este proceso envejecieron y engordaron aproximadamente un 30% menos que sus hermanos no tratados o tratados con métodos alternativos. sibling 

Un aspecto sorprendente del proceso es que, según Flier: “las neuronas embrionarias fueron incorporadas con menos precisión de lo que cabría pensar. Sin embargo, eso no pareció importar. En cierto sentido, estas neuronas son como antenas capaces de captar, de manera inmediata, la señal de la leptina”. 

Próximo paso: la médula espinal 

Los autores del estudio creen que el descubrimiento de la gran capacidad de adaptación de las células embrionarias a circuitos neuronales ya existentes hará posible aplicar técnicas similares para el tratamiento de otras enfermedades neurológicas y psiquiátricas. 

Ahora están interesados en seguir sus investigaciones en neurogénesis controlada. El próximo paso será estudiar otras partes del cerebro y de la médula espinal, para averiguar si éstas pueden ser también reconfiguradas con neuronas nuevas. “Sospecho que podremos”, afirma a este respecto Macklis. Los resultados obtenidos hasta ahora han aparecido publicados en Science

Anteriormente, en 2005, Jeffrey Flier publicó, también en Science, un artículo en el que hablaba de cómo la adición al hipotálamo de nuevas neuronas podía ser un tratamiento potencial de la obesidad, y en 2000, en la revista Nature, Jeffrey Macklis y sus colaboradores publicaron otro trabajo, en el que se explicaba cómo habían conseguido inducir la neurogénesis, en áreas sin neurogénesis natural de la corteza cerebral de ratones adultos con lesiones neuronales o enfermedades neurodegenerativas.