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    Conexiones neuronales Conexiones neuronales Document Transcript

    • Dr. Domingo Fernández Conexiones Neuronales Seminario de Neurología UNAM Primavera 20120 1
    • Temario de Contenido ¿Que es una neurona? ¿Qué es una conexión neuronal? ¿Qué es una red neuronal? ¿En que consiste la sinapsis? Variaciones según la información recibida Capacidad de restablecimiento Métodos para su mejoramiento Ultimas investigaciones Conclusiones Fuentes 2
    • ¿Que es una neurona? Las neuronas, son un tipo de célula altamente especializada, que componen el Sistema nervioso. Las neuronas miden menos de 0.1 milímetro; no obstante, como en el sistema nervioso periférico cada fibra nerviosa en toda su longitud es una prolongación de una sola célula nerviosa, ellas pueden llegar a medir más de un metro. Las neuronas poseen una estructura llamada vaina de mielina, formada por células de apoyo -células de Schwann- ubicadas en el axón. Contiene una sustancia blanca y grasa que ayuda a aislar y proteger a los axones y que aumenta la transmisión de los impulsos nerviosos. El sistema nervioso posee otro tipo de células nerviosas de apoyo, llamadas células gliales, que desempeñan funciones como el mantenimiento del ambiente neuronal, eliminando el exceso de neurotransmisores; la destrucción de microorganismos; el aislamiento de los axones neuronales, y la circulación del líquido cefalorraquídeo que recubre los principales órganos de este sistema. 3
    • ¿Qué es una conexión neuronal? En la transformación de una memoria a corto plazo en una a largo plazo desempeñan una función los genes: a los pocos minutos de una determinada experiencia, es necesaria la síntesis cerebral de nuevas proteínas para que el recuerdo permanezca a largo plazo. En una primera hipótesis, el proceso de fijación pasaría por diversas fases: en primer lugar, el estímulo (repetido o especialmente intenso) refuerza una determinada conexión sináptica, mandando una señal al núcleo neuronal para la permanencia del recuerdo; en segundo lugar, se activa el factor CREB (un factor de transcripción del inglés, cyclic AMP-response element-binding protein) para consolidar la sinapsis; tercero, ese factor CREB activa en el núcleo determinados genes que se transcriben en ARN mensajero que parte del núcleo; cuarto, las instrucciones de ese ARN se traducen en proteínas que refuerzan definitivamente la sinapsis primera. prescinde del recurso de la señal al núcleo y subraya que una estimulación sináptica intensa, o la coincidencia de varias sinapsis en la misma neurona, puede suponer que la célula descargue sus potenciales de acción, los cuales abrirían determinados canales de calcio que permitirían a los iones interaccionar con enzimas que finalmente activarían el factor CREB. Otra hipótesis Determinados estados psicológicos, como por ejemplo la hipnosis, multiplican la memoria; asimismo, algunas sustancias, como las anfetaminas, acentúan algunos tipos de memoria. Los recuerdos Los recuerdos son imágenes del pasado que se archivan en la memoria. Esos recuerdos nos sirven para recordar algo o a alguien. Así mismo, los recuerdos también se definen como una reproducción de algo anteriormente aprendido o vivido, por lo que están vinculado directamente con la experiencia. Según los psicoanalistas, el aferrarse a un recuerdo puede generar depresiones y, en casos extremos, hasta un ruptura con la realidad actual. Los recuerdos individuales, de un colectivo humano, nos dan una aproximación más cercana de la realidad que la propia historia, ya que ella suele saltarse los hechos individuales para centrarse en los acontecimientos globales. Olvido El olvido se puede comprender como un fracaso para transferir información de la Memoria acorto plazo a la Memoria a largo plazo, deterioro de la huella, desplazamiento, interferencia, como la pérdida de información una vez que ha ocurrido la transferencia, deterioro por desuso, prevención de la consolidación, o como el fracaso para recuperar información de la Memoria a largo plazo (interferencia, olvido motivado, olvido dependiente de señales) o como cambios en recuerdos a largo plazo. En cuanto se refiere a la teoría del deterioro, parece ser que el paso del tiempo en sí no es importante, sino más bien lo que sucede entre el aprendizaje y la rememoración. Éste es el centro de atención de la teoría de interferencia. El olvido dependiente de señales se refiere de manera conjunta al olvido dependiente del estado y del contexto. Los estados psicológicos y fisiológicos representan señales internas y las variables ambientales o contextuales representan señales o rutas externas para recuperar información almacenada. El olvido motivado por represión se basa en la teoría psicoanalítica de Freud y ha estimulado gran cantidad de investigación y debate. La evidencia experimental no representa un fuerte sustento para el concepto, pero la evidencia clínica acerca de amnesia psicogénica, trastorno de estrés postraumático, etcétera, sí constituye una fuente de sustentación. 4
    • ¿Que es una red neuronal? Una red neuronal se define como una población de neuronas físicamente interconectadas o un grupo de neuronas aisladas que reciben señales que procesan a la manera de un circuito reconocible. La comunicación entre neuronas, que implica un proceso electroquímico, implica que, una vez que una neurona es excitada a partir de cierto umbral, ésta se despolariza transmitiendo a través de su axón una señal que excita a neuronas aledañas, y así sucesivamente. El sustento de las capacidad del sistema nervioso, por tanto, radica en dichas conexiones. En oposición a la red neuronal, se habla de circuito neuronal cuando se hace mención a neuronas que se controlan dando lugar a una retroalimentación («feedback»), como define la cibernética. 5
    • ¿En que consiste la sinapsis? La sinapsis (del gr. σύναψις, "enlace") es una unión intercelular especializada entre neuronas.[1] En estos contactos se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso. Éste se inicia con una descarga química que origina una corriente eléctrica en la membrana de la célula presináptica (célula emisora); una vez que este impulso nervioso alcanza el extremo del axón, la propia neurona segrega un tipo de proteínas (neurotransmisores) que se depositan en el espacio sináptico, espacio intermedio entre esta neurona transmisora y la neurona postsináptica (receptora). Estos neurotransmisores (noradrenalina y acetilcolina) son los encargados de excitar o inhibir la acción de la otra neurona. 6
    • Los resultados del nuevo estudio, que se publican ahora en la última edición de la revista Nature, terminan con la creencia mantenida hace tiempo de que el cerebro adulto es una estructura fija y arrojan nueva luz sobre procesos que subyacen en el aprendizaje y la memoria. Estos resultados permitirán en el futuro el desarrollo de tratamientos para traumas cerebrales y retraso mental. Los investigadores que han realizado el presente trabajo presentan la prueba más convincente hasta la fecha de que el cerebro adulto se puede "recablear" o regenerar por sí mismo en respuesta al mundo exterior. Mientras que muchos neurocientíficos han empezado a especular que los cerebros adultos pueden ser más dinámicos de lo que se pensó en un principio, la ortodoxia de la neurociencia aún sostenía que el cerebro adulto era relativamente estable, lo que limitaba su capacidad de aprendizaje y su recuperación de las lesiones. El equipo de expertos que ha corroborado que esto no es as,í empleó lo último en tecnología disponible para demostrar que las conexiones neuronales, llamadas sinapsis, se forman y se disuelven en el cerebro adulto según la información que los ratones vayan adoptando mediante sus sentidos. En los experimentos realizados se crearon ratones transgénicos con neuronas que expresaban una proteína verde fluorescente y después les colocaban una pequeña “ventana” en la parte del cerebro que se quería estudiar, una región de la corteza somatosensorial, que recibe la información que los ratones detectan con sus bigotes. Los científicos observaron qué neuronas enviaban y retractaban señales para formar y eliminar conexiones con otras neuronas. Para comprobar que las cambiantes conexiones estaban influidas por la información sensorial, cortaron los bigotes de los ratones que no podían ser estudiados, de tal forma que se pudo ver el patrón cerebral en el cual cada corte de bigote estaba rodeado de bigotes no cortados. 7
    • Capacidad de restablecimiento por meditación Mientras que muchos neurocientíficos han empezado a especular que los cerebros adultos pueden ser más dinámicos de lo que se pensó en un principio, la ortodoxia de la neurociencia aún sostenía que el cerebro adulto era relativamente estable, lo que limitaba su capacidad de aprendizaje y su recuperación de las lesiones. El equipo de expertos que ha corroborado que esto no es as,í empleó lo último en tecnología disponible para demostrar que las conexiones neuronales, llamadas sinapsis, se forman y se disuelven en el cerebro adulto según la información que los ratones vayan adoptando mediante sus sentidos. En los experimentos realizados se crearon ratones transgénicos con neuronas que expresaban una proteína verde fluorescente y después les colocaban una pequeña “ventana” en la parte del cerebro que se quería estudiar, una región de la corteza somatosensorial, que recibe la información que los ratones detectan con sus bigotes. Los científicos observaron qué neuronas enviaban y retractaban señales para formar y eliminar conexiones con otras neuronas. Para comprobar que las cambiantes conexiones estaban influidas por la información sensorial, cortaron los bigotes de los ratones que no podían ser estudiados, de tal forma que se pudo ver el patrón cerebral en el cual cada corte de bigote estaba rodeado de bigotes no cortados. 8
    • Métodos para su mejoramiento Investigadores estadounidenses han podido comprobar que la meditación puede cambiar el modo en el que trabaja nuestro cerebro, alcanzando niveles de consciencia inusuales mediante la creación de conexiones neuronales que no existen en individuos que no llevan a cabo dichas prácticas contemplativas. Científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison trabajan desde el año 1992 con el Dalai Lama y otros monjes budistas experimentados en el arte de la meditación. Richard Davidson, uno de los investigadores de dicha universidad acaba de publicar un interesante estudio en el revista "Proceedings of the National Academy of Sciences". Davidson ha podido comprobar que los monjes budistas que llevan largo tiempo practicando meditación presentan una gran actividad en una zona determinada del cerebro, justo detrás de la parte izquierda de la frente, en la corteza prefrontal izquierda. Dicha área no es muy activa en los individuos que no practican meditación, aunque si lo es con más frecuencia en aquellos que tienen un carácter optimista y poco ansioso. Todo comenzó cuando en 1992 el Dalai Lama invitó al doctor Davidson a su casa en Dharamsala, en la India. Los monjes budistas cuentan con una tradición centenaria de meditación y recogimiento, de modo que la curiosidad llevó al Dalai Lama a proponer al investigador el estudio del cerebro de los monjes budistas de su comunidad. Ocho de los monjes más duchos en la meditación se prestaron como voluntarios para la investigación de Davidson. Son monjes que han practicado la introspección durante un tiempo estimado de 10.000 a 50.000 horas, durante un tiempo que oscila entre los 15 y 40 años. El grupo de control lo constituyeron 10 estudiantes sin experiencia previa en el arte de la meditación a los que instaron a dedicar una semana de "entrenamiento" a la contemplación. Colocaron una red con 256 sensores eléctricos en la cabeza de los monjes y de los voluntarios y se les animó a meditar durante un rato. Los datos registrados por la red de sensores en los monjes budistas fueron impresionantes. "La amplitud de las ondas gamma recogidas en algunos de los monjes son las mayores de la historia registradas en un contexto no patológico", indican en el atículo. La altísima amplitud de estas ondas tiene su explicación en la suma de las que emiten las diferentes neuronas. Durante la meditación, los monjes conseguían poner en fase (sincronizar) un número de neuronas muy elevado. La versión más aceptada hace unos años sobre el desarrollo de nuestro cerebro indicaba que las conexiones neuronales se fijan cuando somos bebés y niños y no varían durante la edad adulta. Pero en la última década, las nuevas técnicas de neuroimagen han permitido observar cambios en las conexiones neuronales habituales durante la edad adulta y se ha comenzado a hablar de la llamada "neuroplasticidad" o continuidad del desarrollo cerebral durante la edad adulta. Hoy en día, multitud de estudios constatan que el cerebro no es estático sino que cambia dinámicamente a lo largo de la vida del hombre. En opinión de estos científicos, los resultados del estudio indican que el cerebro, con un correcto entrenamiento, puede desarrollar funciones y conexiones neuronales nunca imaginadas. A pesar de todo, el Dalai Lama, al que le fue otorgado el Premio Nobel de la Paz en 1989, no cree que los científicos puedan explicar el nirvana. "La ciencia puede desvelar que ciertas técnicas podrían ayudar a distinguir los porqués de una vida feliz o una miserable, pero la comprensión profunda de la naturaleza de la mente sólo puede alcanzarse a través de la meditación". 9
    • Ultimas investigaciones Expertos del Baylor College of Medicine (BCM) de Houston (Estados Unidos) han descubierto el mecanismo por el cual la nicotina "engaña" al cerebro para crear asociaciones entre aspectos ambientales y el propio hábito de tabaquismo del fumador, un hallazgo que podría tener implicaciones en investigaciones futuras acerca de tratamientos para enfermedades como el Alzheimer o el Parkinson. En el estudio, publicado en la revista 'Neuron', los investigadores registraron la actividad del cerebro de ratones expuestos a la nicotina, la sustancia adictiva del tabaco. Así, metieron a estos animales en un espacio con dos compartimentos separados, en uno de ellos recibieron nicotina y en otro una especie de suero. Más tarde, observaron cuánto tiempo pasaba el animal en cada compartimento, así como la actividad del cerebro en el hipocampo, un área del cerebro que crea nuevos recuerdos. El profesor de Neurociencia del BCM y coautor del estudio, John A. Dani, indicó que "el cambio de actividad del cerebro fue increible", y añadió que, "en comparación con las dosis de suero, la nicotina reforzó las conexiones neuronales, en ocasiones en más del 200 por cien", un refuerzo que subyace a la formación de nuevos recuerdos. Así, los ratones aprendieron a quedarse más tiempo en el compartimento donde se administraba nicotina, en comparación con el otro. Este experto explicó que "los cerebros normalmente hacen estas asociaciones entre cosas que apoyan la existencia e indicadores ambientales, de manera que así se pueden dirigir comportamientos que lleven a consecuencias vitales con éxito". "El cerebro envía una señal de recompensa cuando actuamos de una forma que contribuye a nuestro bienestar", señaló Dani, aunque matizó que, sin embargo, la nicotina requisa este proceso de aprendizaje subconsciente, y la persona comienza a comportarse como si fumar fuera una acción positiva. Los investigadores indicaron que los acontecimientos ambientales relacionados con el tabaquismo pueden convertirse en aspectos que provoquen el impulso de fumar, e incluyen el alcohol, una comida con amigos, o incluso conducir desde el trabajo a casa. "Descubrimos que la nicotina podía fortalecer las conexiones neuronales sólo cuando los centros de recompensa envían una señal de dopamina", concluyó. 10
    • Conclusiones La practica de diversos métodos para la aplicación de conexiones neuronales no es muy frecuente y es de mucha ayuda para un mejor desarrollo cerebral, permiten el crecimiento del intelecto y el razonamiento ágil . Es cuestión de disciplina, practica y descicion llevar acabo cualquier practica para su desarrollo. 11
    • Fuentes http://www.psiquiatria.com/noticias/neuropsiquiatria/etiologia376/10181/ http://www.aclantis.com/la-meditacion-ayuda-a-crear-nuevas-conexiones- neuronales-art9761.html http://www.diariomedico.com/2009/04/30/area- cientifica/especialidades/neurologia/demuestran-capacidad-restablecimiento- conexiones-neuronales http://www.diariovasco.com/20090826/al-dia-sociedad/posible-reprogramar- cerebro-hacia-20090826.html http://www.iieh.com/index.php/pedagogia/164-incidencias-de-la-musica-en-los- procesos-cerebrales 12
    • Gracias 13