Introducción

Este blog es una herramienta orientada para todo tipo de profesionales de la educación, la psicología y la salud que trabajen con trastornos cognitivos de base orgánica y pretende convertirse en de base orgánica en una herramienta de consulta permanente.

miércoles, 27 de enero de 2010

Por primera vez, se ha conseguido crear patrones de actividad sostenidos, y específicos a estímulos, en tejidos cerebrales mantenidos in vitro.


LOGRAN ALMACENAR INFORMACION EN TEJIDO CEREBRAL AISLADO PDF Imprimir E-mail


El logro es obra de Ben W. Strowbridge y Phillip Larimer, de la Escuela de Medicina de la Universidad Case Western Reserve.

Los neurocientíficos a menudo clasifican la memoria humana en tres tipos: memoria declarativa, para por ejemplo almacenar hechos o recordar eventos específicos; memoria procedimental, para por ejemplo aprender a tocar el piano; y memoria de trabajo, una función de almacenamiento a corto plazo para por ejemplo recordar un número de teléfono que nos acaban de decir para marcarlo. En el nuevo estudio, Strowbridge y Larimer estaban interesados en identificar los circuitos específicos supuestamente encargados de la memoria de trabajo.

Usando pedazos aislados de tejido cerebral de un roedor, Larimer descubrió un modo de recrear un tipo de memoria de trabajo in vitro. Él estudiaba un tipo particular de neuronas, llamadas células musgosas, que a menudo están dañadas en las personas con epilepsia y que son parte del hipocampo.

"Ver los déficits de memoria que sufren personas con epilepsia me condujo a preguntarme si podría haber una conexión básica entre las células musgosas del hipocampo y los circuitos de memoria", explica Larimer.

Las células musgosas son inusuales debido a que conservan la mayor parte de su actividad normal incluso cuando se las mantiene, vivas, en rebanadas delgadas de cerebro. La actividad eléctrica espontánea que encontraron Larimer y Strowbridge en las células musgosas fue crítica para su descubrimiento de indicios de memoria en esta región cerebral.

Cuando se insertaron los electrodos de estimulación en la loncha de hipocampo, la actividad espontánea en las células musgosas recordó cuál electrodo había sido activado. La memoria in vitro duró cerca de 10 segundos, aproximadamente el tiempo de retención típico de muchos tipos de memorias de trabajo estudiadas en las personas.

"Ésta es la primera vez que alguien ha almacenado información en pedazos espontáneamente activos de tejido cerebral de mamífero. Probablemente no es una coincidencia que hayamos logrado mostrar este efecto de memoria en el hipocampo, la región cerebral más relacionada con la memoria humana", explica Strowbridge.

Scitech News

La hipermorfosis y encefalización


La hipermorfosis jugó papel importante en la evolución de órganos como la cornamenta del alce irlandés o el cerebro humano y la mente, que no tiene más de 500.000 años. AL principio el homo tiene tamaños cerebrales superiores a los 600 cc, considerablemente mayores que los grandes antropoides, los de Australopithecus y los de Paranthropus. Pero hace tres millones y medio de años, su capacidad tenía unos 300-400 cm3, una capacidad similar a la de los chimpancés actuales. Cerca de un millón y medio de años atrás tal capacidad craneal se había duplicado, y siguió creciendo posteriormente hasta alcanzar los mayores valores en dos especies del Cuaternario: El Homo neanderthalensis y nosotros: Los Homo sapiens, con valores cercanos a los 1300 cc.
El tamaño absoluto del encéfalo no es una buena medida de la inteligencia, ya que su volumen depende del tamaño del cuerpo. Los humanos tenemos un cerebro con una masa alrededor de los 1250-1350 gramos. Pero no somos los mamíferos con el mayor encéfalo, son mayores los del elefante africano (5.600 g) o las ballenas (6.800 g). El encéfalo cumple las tareas de la coordinación del funcionamiento resto del cuerpo, y por lo tanto debe ser grande en las especies de gran tamaño corporal. La encefalización es el tamaño relativo del cerebro respecto al tamaño corporal. El único método para comparar el encéfalo de especies de tamaños diferentes es el de calcular el peso encefálico que debería tener según su peso corporal (valor esperado) y comparar dicho peso con su peso encefálico real (valor encontrado). El índice entre valor esperado y el valor real se conoce como índice de encefalización (igual a 1 significa que corresponde con su tamaño corporal. Si > 1 los encéfalos son mayores de lo esperado. Los humanos tenemos un encéfalo 7 veces superior que un mamífero de su tamaño, pero comparado con un primate haplorrino1 de su tamaño tiene un cerebro 2,9 veces superior ("El hombre en el grupo de los primates". http://www.sindioses.org/cienciaorigenes/hipermorfosis.html)
Los cerebros de los chimpancés y gorilas tienen una alta tasa de crecimiento antes del nacimiento, pero está se frena ostensiblemente después del nacimiento. Sin embargo, los humanos se diferencian de sus primos porque en su evolución lograron obtener un rápido crecimiento del cerebro antes del nacimiento y dos años después de este. Los humanos retenemos la tasa de crecimiento neuronal. Nosotros añadimos cerca de 250,000 neuronas por minuto en el desarrollo postnatal temprano. Esta fue la clave.
La proporción entre el peso del cerebro y el peso del cuerpo es similar para los grandes simios y los humanos recién nacidos. Precisamente los simios y humanos se parecen más entre si cuando son bebes. Sin embargo cuando los humanos son adultos la proporción es 3.5 que la de los simios. A medida que un humano crece la relación entre el peso del cerebro y del cuerpo está literalmente por fuera de patrón (Fig.3). A nivel celular se puede notar que se forman cerca de 30,000 sinapsis por segundo por centímetro cuadrado durante los primeros pocos años de vida (las sinapsis son las conexiones entre neuronas)

En la figura 3 se nota que los humanos se alejan del patrón cuando uno compara la encefalización humana con la de otros simios. La tasa cerebro/cuerpo humana (El índice de encefalización) es cerca de 3.5 mayor que la de otros simios. La retención de la tasa de crecimiento neuronal en nuestra evolución hace de los bebes humanos "fetos extrauterinos" por los primeros años de nuestra vida. Nuestra gestación actual sería de 21 meses si siguiéramos el patrón de madurez de los simios. Es decir, naceríamos del tamaño que tienen los niños de un año de edad. Tal parto sería imposible para una madre humana. Es de notar que el parto a las 40 semanas de gestación es de por si muy laborioso por las modificaciones de la pelvis humana a la postura bípeda (la postura bípeda evolucionó antes que la retención de la tasa de crecimiento neuronal). El nacimiento de un bebe humano es resultado de la anchura de la pelvis, la madurez de los pulmones, e indudablemente la circunferencia de la cabeza. La extraordinaria producción de neuronas en forma continua que creó la evolución tuvo importantes y radicales consecuencias para los humanos, tales como:
Generar nuevos módulos (sitios dirigidos) que pueden adquirir nuevas funciones.
Almacenar nuevas memorias para ser usadas en pensar y pronosticar nuevos escenarios
Aprender por la interconexión entre ellas mismas y con las neuronas generadas prenatalmente.
Este período de desarrollo postnatal tiene mucho que ver con la maduración de los circuitos neuronales determinados por el diámetro del axón y la mielinización
La niñez: Una nueva etapa en el ciclo de vida humano
El mantenimiento de la tasa de crecimiento rápido de neuronas trajo como consecuencia el desarrollo de la niñez. Este período va desde los tres a los siete años. El período de la niñez está caracterizado por la dentición inmadura, un pequeño sistema digestivo, y un rápido crecimiento del cerebro que demanda una alta dieta calórica. Este es un período de tiempo cuando los humanos deben ser llevados y alimentados por los adultos. Durante este tiempo, el cerebro se desarrolla más rápido que cualquier otra porción del cuerpo (Figura 4), y se desarrolla mucho más rápido que el sistema digestivo requerido para alimentarlo. Los enormes requerimientos calóricos para el desarrollo del cerebro debería demandar un prolongado período en el cual el infante debería tener que ser alimentado por adultos
El período de la niñez podría permitir que el cerebro se desarrolle en un ambiente enriquecido. Como B. Childs concluyó: "La exposición extendida de un sistema nervioso madurando gradualmente a las experiencias de un ambiente variable, junto con la resilencia mental a continuar a aprender en todos los años es la receta para la agilidad adaptativa que ha capacitado a los seres humanos para vivir en todas las latitudes y así explotar todos los recursos de la Tierra para la construcción de civilizaciones y para ser estéticamente creativo.". Otros científicos, como B. Bogin argumenta que esto es actualmente un producto colateral de la infancia y no su intención. El valor selectivo de la niñez debería ser mejorar la posibilidad de supervivencia de cada infante hasta la madurez. Esto explicaría porque los humanos tienen un prolongado desarrollo y una baja fertilidad, lo cual hizo la rama de los Homo unos simios únicos, adaptables, creativos y muy cabezones. Muchos estudiosos argumentan que nosotros llegamos a ser humanos a través de nuestras interacciones tempranas con un ambiente rico en sonidos, texturas, olores e imágenes. Esta breve reflexión sobre nuestro proceso evolutivo de hipermorfosis lleva un importante mensaje: "Cuidar de una infancia feliz, con educación y buena nutrición es la clave para el óptimo desarrollo de los individuos y de toda la sociedad."

UNA NUEVA PROPUESTA PARA LOGRAR LA REGENERACIÓN NEURONAL

Universidad de Cádiz

Un grupo de investigadores de la Universidad de Cádiz, encabezados por la Doctora Carmen Estrada, patenta el uso de un agente inhibidor de la proteína ADAM-17 para la preparación de un medicamento que incremente la regeneración neuronal del sistema nervioso central.

En la Universidad de Cádiz, en las instalaciones de la Facultad de Medicina, un grupo de investigadores, encabezados por la doctora Carmen Estrada, lleva más de cuatro años estudiando la neurogénesis (proceso de formación de neuronas nuevas a partir de células madre) en cerebro adulto de mamífero. El propósito de este proyecto de investigación es contribuir al conocimiento de este proceso y poder encontrar algún mecanismo adicional que facilite el tratamiento de patologías del sistema nervioso central (SNC), que se producen como consecuencia de la muerte neuronal. Hablamos de enfermedades de gran importancia socioeconómica como el Alzheimer, Parkinson o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), así como las consecuencias de los accidentes cerebrovasculares o la pérdida neuronal por traumatismo craneal severo.

Fruto de las investigaciones llevadas a cabo desde el área de Fisiología de la Facultad de Medicina se ha conseguido avanzar lo suficiente como para que la UCA haya solicitado una patente sobre el uso de agentes inhibidores de la proteína ADAM-17 para la preparación de un fármaco que incremente la regeneración neuronal del sistema nervioso central.

Para entender la importancia de esta patente, hay que conocer que en el cerebro se pueden encontrar dos tipos de células: neuronas y células gliales. Lejos de la creencia popular, las células gliales constituyen el tipo celular mayoritario dentro del sistema nervioso central, no obstante las neuronas son las que desempeñan las funciones que finalmente van a dan lugar a sensaciones, emociones, recuerdos o pensamiento abstracto. La glía constituye un tejido con funciones principalmente de sostén, que permite a las neuronas realizar con excepcional eficacia su función.

”Cuando se produce una lesión y se pierden ambos tipos de células, se activan las células madre neurales que residen en cerebro adulto. Estas células madre se dividen y dan lugar a nuevas células gliales, pero no a neuronas. Nosotros hemos comprobado que esto se debe a la actividad de una proteína con actividad enzimática (una enzima) que se llama ADAM-17. Cuando nosotros bloqueamos la actividad de esta enzima en células madre neurales in vitro, se generan más neuronas y menos células gliales (lo contrario que antes). Por otro lado, también hemos constatado que en la zona del cerebro en la que se produce un daño hay un aumento de la proteína ADAM-17, que no existe o es muy escasa en el cerebro normal. Concretamente, ADAM-17 aparece en las células madre que se están dividiendo alrededor de la lesión, siendo la responsable de que se formen nuevas células gliales pero no neuronas. Por eso pensamos que la inhibición de ADAM-17 favorecerá la aparición de nuevas neuronas y ayudará a la recuperación de la lesión”, detalla la doctora Carmen Estrada, de la Facultad de Medicina.


Para poder llevar a cabo este proceso “una de las alternativas que podría contribuir a resolver, o al menos a paliar, los problemas clínicos que plantean las enfermedades, que cursan con pérdida neuronal, es el trasplante de células madre que pudieran dar lugar a neuronas una vez expuestas al microambiente del tejido nervioso adecuado”, pero para ello “tenemos que modificar el nicho no-neurogénico de la zona lesionada y convertirlo en un nicho neurogénico en el que tanto las células madre endógenas como las trasplantadas pudieran dar lugar a neuronas maduras y funcionales”. En otras palabras, “el tejido tendría que ser sometido a terapia celular a través de la implantación de células madre en la zona lesionada al mismo tiempo que mediante la inhibición de ADAM-17, se favoreciera que estas células trasplantadas se convirtieran en neuronas”, matiza la doctora Carmen Castro, una de las investigadoras que ha trabajado en el desarrollo de esta patente.

“Lo ideal es poder encontrar algún fármaco potencial que sirva para anular la actividad de ADAM-17 y que no tenga efectos secundarios en los humanos, algo en lo que varios laboratorios farmacéuticos están trabajando actualmente”.


De la investigación in vitro a la in vivo


Hasta el momento, los experimentos que se han llevado a cabo se han hecho in vitro, ya que “nos encontramos con el problema de que no hemos conseguido un fármaco inhibidor de ADAM-17, por lo que se ha trabajado con un ARN de interferencia”, indica Carmen Estrada. No obstante, “para continuar con la investigación in vivo no nos sirve el ARN de interferencia porque las técnicas para su aplicación en animales de experimentación no están aún bien desarrolladas”. Algo que en las últimas semanas ha sido resuelto por el equipo de investigadores que ya está trabajando en una nueva forma de desarrollar los trabajos in vivo y que vaticina al menos cuatro años más de estudio.

En este complejo e importante proyecto han trabajo seis personas y con todo lo explicado, sólo cabe aclarar una vez más que el siguiente objetivo del grupo de investigación es demostrar que, en efecto, la inhibición de ADAM-17 in vivo favorece la generación de nuevas neuronas y ayuda a recuperar al cerebro de una lesión. Así, si se hallase un inhibidor específico de ADAM-17, que no tuviese efectos secundarios en humanos, podría desarrollarse un fármaco que inhiba el proceso de diferenciación glial y favorezca la diferenciación neuronal durante el proceso de regeneración de lesiones del sistema nervioso central a partir de células madre neurales propias del individuo (endógenas) o trasplantadas. Si todo esto funcionase, en un futuro podría tener una aplicación clínica en humanos afectados por una lesión del sistema nervioso central (del cerebro o de la médula espinal). Además se abriría la posibilidad al empleo de trasplantes de células madre neurales. Una nueva propuesta para facilitar la regeneración neuronal.

lunes, 25 de enero de 2010

Los anuncios que fomentan el culto al cuerpo generan estrés



En españa una nueva ley prohibirá la emisión de este tipo de publicidad en televisión entre las 06.00 y las 22.00 horas. el objetivo es proteger a los menores de trastornos como la anorexia
ROBERTO PEREZ | LAURA TARDÓN

El fomento del culto al cuerpo a través de la publicidad puede tener los días contados, al menos entre las seis de la mañana y las 10 de la noche. Una nueva ley audiovisual, que ahora está en manos del Senado, plantea prohibir, durante esta franja horaria, la emisión de anuncios publicitarios que promuevan esta ilusión por un físico perfecto. Esto incluye «productos adelgazantes, intervenciones quirúrgicas (como la liposucción) o tratamientos de estética que apelan al rechazo o al éxito social».

«Hay anuncios realmente agresivos. Por ejemplo, los productos milagro de teletienda, como la baba de caracol, que promete la desaparición del acné y las manchas de la piel en dos semanas. Tienen verdaderos adictos», señala Gloria Jiménez Marín, profesora de publicidad en la Facultad de Comunicación de la Universidad de Sevilla.

Según el informe Infoadex (analiza la inversión publicitaria total cada año), de los 14.914 millones de euros que se invirtieron en publicidad durante 2008, cerca de 1.100 corresponden a productos de alimentación, salud, higiene y belleza. De hecho, entre los primeros 10 anunciantes se encuentran firmas como L'Oreal, Danone y Procter & Gamble (con productos de cosmética).

El proyecto de ley establece que los contenidos que puedan ser «perjudiciales para el desarrollo físico, mental o moral de los menores sólo podrán emitirse entre las 22.00 y las 6.00 horas y tendrán que ir siempre precedidos por un aviso acústico y visual». El objetivo: proteger a los menores. «La publicidad podría generar ansiedad, estrés, complejo de inferioridad, incluso trastornos de la alimentación, como la anorexia y la bulimia, aunque no hay que olvidar que hay otros factores desencadenantes», afirma el psicólogo Carlos Rodríguez Díaz.

Según el especialista, los anuncios se centran en modelos publicitarios que «rozan una perfección falsa que se vende como normal. Frases y escenarios idílicos que consiguen que uno vea su realidad inferior y esto le genera insatisfacción, inseguridad e infelicidad».

Los niños y los adolescentes son especialmente susceptibles. «Aún no tienen una personalidad formada, ni criterio, ni conciencia de quiénes son y del mundo que les rodea», indica Rodríguez Díaz. Sin embargo, «si los anuncios van acompañados de las explicaciones de los padres, no tienen tanta influencia», expone el psicoterapeuta Luis Muiño.

Aunque no existe la fórmula mágica, hay varias técnicas para conseguir que un anuncio sea exitoso. Sobre todo, señala Gloria Jiménez, con «el uso de la emoción (en mayúsculas), los testimonios, las imágenes que comparan el antes y el después, el humor, el uso del 'tú', la empatía, los silencios...».

Francisco José Rubia, neurocientífico y profesor de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid, subraya que «la publicidad se dirige precisamente a la parte emocional del individuo porque será lo que le haga reaccionar sin pensar, de forma instintiva». Y añade: «Somos enormemente influenciables por la publicidad».

Si las inserciones son televisivas, los efectos son aún mayores. «El 80% de la información que recibimos se procesa en los sistemas visuales», argumenta Antonio Crespo, especialista en procesos psicológicos básicos y profesor de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED).

Los publicistas son conscientes de estos elementos y también tienen en cuenta el esquema cognitivo del público objetivo. «Para que un anuncio sea exitoso entre los mayores, el proceso es lento. Primero, hay que llamar su atención, despertar el interés por la oferta, el deseo de adquisición y, finalmente, lograr la actitud de compra. Sin embargo, en los niños, el esquema es distinto. Quieren directamente la compra, pero olvidan el anuncio en un momento, por lo que debemos repetir mucho los mensajes».

Los expertos consultados por SALUD están de acuerdo. La nueva ley será bienvenida porque protegerá a los jóvenes de los posibles efectos nocivos de la publicidad, aunque no hay que olvidar que los padres y los centros educativos también desempeñan un papel primordial.

La hipermorfosis y encefalización

La hipermorfosis jugó papel importante en la evolución de órganos como la cornamenta del alce irlandés o el cerebro humano y la mente, que no tiene más de 500.000 años. AL principio el homo tiene tamaños cerebrales superiores a los 600 cc, considerablemente mayores que los grandes antropoides, los de Australopithecus y los de Paranthropus. Pero hace tres millones y medio de años, su capacidad tenía unos 300-400 cm3, una capacidad similar a la de los chimpancés actuales. Cerca de un millón y medio de años atrás tal capacidad craneal se había duplicado, y siguió creciendo posteriormente hasta alcanzar los mayores valores en dos especies del Cuaternario: El Homo neanderthalensis y nosotros: Los Homo sapiens, con valores cercanos a los 1300 cc.
El tamaño absoluto del encéfalo no es una buena medida de la inteligencia, ya que su volumen depende del tamaño del cuerpo. Los humanos tenemos un cerebro con una masa alrededor de los 1250-1350 gramos. Pero no somos los mamíferos con el mayor encéfalo, son mayores los del elefante africano (5.600 g) o las ballenas (6.800 g). El encéfalo cumple las tareas de la coordinación del funcionamiento resto del cuerpo, y por lo tanto debe ser grande en las especies de gran tamaño corporal. La encefalización es el tamaño relativo del cerebro respecto al tamaño corporal. El único método para comparar el encéfalo de especies de tamaños diferentes es el de calcular el peso encefálico que debería tener según su peso corporal (valor esperado) y comparar dicho peso con su peso encefálico real (valor encontrado). El índice entre valor esperado y el valor real se conoce como índice de encefalización (igual a 1 significa que corresponde con su tamaño corporal. Si > 1 los encéfalos son mayores de lo esperado. Los humanos tenemos un encéfalo 7 veces superior que un mamífero de su tamaño, pero comparado con un primate haplorrino1 de su tamaño tiene un cerebro 2,9 veces superior ("El hombre en el grupo de los primates". http://www.sindioses.org/cienciaorigenes/hipermorfosis.html)
Los cerebros de los chimpancés y gorilas tienen una alta tasa de crecimiento antes del nacimiento, pero está se frena ostensiblemente después del nacimiento. Sin embargo, los humanos se diferencian de sus primos porque en su evolución lograron obtener un rápido crecimiento del cerebro antes del nacimiento y dos años después de este. Los humanos retenemos la tasa de crecimiento neuronal. Nosotros añadimos cerca de 250,000 neuronas por minuto en el desarrollo postnatal temprano. Esta fue la clave.
La proporción entre el peso del cerebro y el peso del cuerpo es similar para los grandes simios y los humanos recién nacidos. Precisamente los simios y humanos se parecen más entre si cuando son bebes. Sin embargo cuando los humanos son adultos la proporción es 3.5 que la de los simios. A medida que un humano crece la relación entre el peso del cerebro y del cuerpo está literalmente por fuera de patrón (Fig.3). A nivel celular se puede notar que se forman cerca de 30,000 sinapsis por segundo por centímetro cuadrado durante los primeros pocos años de vida (las sinapsis son las conexiones entre neuronas)

En la figura 3 se nota que los humanos se alejan del patrón cuando uno compara la encefalización humana con la de otros simios. La tasa cerebro/cuerpo humana (El índice de encefalización) es cerca de 3.5 mayor que la de otros simios. La retención de la tasa de crecimiento neuronal en nuestra evolución hace de los bebes humanos "fetos extrauterinos" por los primeros años de nuestra vida. Nuestra gestación actual sería de 21 meses si siguiéramos el patrón de madurez de los simios. Es decir, naceríamos del tamaño que tienen los niños de un año de edad. Tal parto sería imposible para una madre humana. Es de notar que el parto a las 40 semanas de gestación es de por si muy laborioso por las modificaciones de la pelvis humana a la postura bípeda (la postura bípeda evolucionó antes que la retención de la tasa de crecimiento neuronal). El nacimiento de un bebe humano es resultado de la anchura de la pelvis, la madurez de los pulmones, e indudablemente la circunferencia de la cabeza. La extraordinaria producción de neuronas en forma continua que creó la evolución tuvo importantes y radicales consecuencias para los humanos, tales como:
Generar nuevos módulos (sitios dirigidos) que pueden adquirir nuevas funciones.
Almacenar nuevas memorias para ser usadas en pensar y pronosticar nuevos escenarios
Aprender por la interconexión entre ellas mismas y con las neuronas generadas prenatalmente.
Este período de desarrollo postnatal tiene mucho que ver con la maduración de los circuitos neuronales determinados por el diámetro del axón y la mielinización
La niñez: Una nueva etapa en el ciclo de vida humano
El mantenimiento de la tasa de crecimiento rápido de neuronas trajo como consecuencia el desarrollo de la niñez. Este período va desde los tres a los siete años. El período de la niñez está caracterizado por la dentición inmadura, un pequeño sistema digestivo, y un rápido crecimiento del cerebro que demanda una alta dieta calórica. Este es un período de tiempo cuando los humanos deben ser llevados y alimentados por los adultos. Durante este tiempo, el cerebro se desarrolla más rápido que cualquier otra porción del cuerpo (Figura 4), y se desarrolla mucho más rápido que el sistema digestivo requerido para alimentarlo. Los enormes requerimientos calóricos para el desarrollo del cerebro debería demandar un prolongado período en el cual el infante debería tener que ser alimentado por adultos
El período de la niñez podría permitir que el cerebro se desarrolle en un ambiente enriquecido. Como B. Childs concluyó: "La exposición extendida de un sistema nervioso madurando gradualmente a las experiencias de un ambiente variable, junto con la resilencia mental a continuar a aprender en todos los años es la receta para la agilidad adaptativa que ha capacitado a los seres humanos para vivir en todas las latitudes y así explotar todos los recursos de la Tierra para la construcción de civilizaciones y para ser estéticamente creativo.". Otros científicos, como B. Bogin argumenta que esto es actualmente un producto colateral de la infancia y no su intención. El valor selectivo de la niñez debería ser mejorar la posibilidad de supervivencia de cada infante hasta la madurez. Esto explicaría porque los humanos tienen un prolongado desarrollo y una baja fertilidad, lo cual hizo la rama de los Homo unos simios únicos, adaptables, creativos y muy cabezones. Muchos estudiosos argumentan que nosotros llegamos a ser humanos a través de nuestras interacciones tempranas con un ambiente rico en sonidos, texturas, olores e imágenes. Esta breve reflexión sobre nuestro proceso evolutivo de hipermorfosis lleva un importante mensaje: "Cuidar de una infancia feliz, con educación y buena nutrición es la clave para el óptimo desarrollo de los individuos y de toda la sociedad."

Neurociencias: Primeros cuatro años de vida determina desarrollo futuro de los niños.


Las neurociencias han demostrado que dos billones de neuronas se crean en los primeros meses de vida, pero sólo con la adecuada estimulación cognitiva, afectiva y el acceso a distintas experiencias es posible que los niños y niñas logren su pleno desarrollo.

El rendimiento académico, las posibilidades de caer en la delincuencia o de ser adicto a la nicotina; son solo algunos de los aspectos que se ven determinados por los primeros cuatro años de vida. Cada día las neurociencias entregan más evidencias de que la primera infancia es una de las etapas más decisivas en la vida de un ser humano, ya que en ella se sientan las bases de las capacidades cognitivas, sociales y afectivas centrales que prepararan a un niño o una niña para la vida en sociedad.

En la última década los avances científicos han permitido una mayor comprensión de los procesos de desarrollo cerebral y del sistema nervioso y sensorial, evidenciándose la importancia vital de la vida intrauterina y de los primeros años en la maduración biológica que permite a los individuos llegar a ser personas integradas en una sociedad. Por ejemplo, en los primeros meses de vida se desarrollan más de cien billones de neuronas las cuales en una delicada obra de ingeniería deben unirse para dar forma definitiva al cerebro y establecer las conexiones que permitirán los pensamientos, sentimientos, emociones, expresiones, acciones desde allí hasta su adultez.

Así es como, la Organización Mundial de la Salud ha señalado que las condiciones ambientales en la primera infancia, son el determinante más poderoso de las competencias básicas con las que un ser humano se adaptará al mundo. De hecho, asevera que el desarrollo temprano continúa influyendo en la salud de las personas, en distintas formas, a lo largo de todo el ciclo vital.

Como ya lo señalaba Hyman “….en la danza de la vida, los genes y el ambiente son socios inseparables. Los genes esbozan el esquema básico del cerebro, luego la estimulación del medioambiente, ya sea la luz que llega a la retina o el sonido de la voz en el nervio auditivo, enciende y apaga los genes afinando estructuras cerebrales, antes y después del nacimiento.”



Condiciones que no se repiten



Las investigaciones han demostrado que existe una edad óptima para los distintos tipos de estímulos sensoriales y motores, pasada la cual, no vuelven a darse de la misma manera. Es así como la cantidad, calidad, intensidad y diversidad de las experiencias sensoriales y motoras determina en gran medida la gama de estímulos que el niño será capaz de reconocer y apreciar.

De este modo, un niño que no recibe la estimulación necesaria queda con un rezago o retraso en el desarrollo que –de no ser tratado- será determinante para el resto de su infancia y vida adulta. Las cifras son bastante elocuentes: Según Verónica Silva, Secretaria Ejecutiva del programa Chile Crece Contigo, en Chile 3 de cada 10 niños llegan a la Educación Preescolar con algún nivel de rezago. Por ello “es fundamental detectar tempranamente ese rezago y generar las instancias para que todos los niños y niñas reciban la estimulación adecuada”.

Pero no sólo se trata de la estimulación cognitiva. “Nada de esto sirve si no es apoyada su parte afectiva y social, si son queridos y contenidos de forma que aprendan a confiar en el mundo”, señala Pilar Fort, investigadora y experta de la organización norteamericana Zero to Three que promueve el adecuado cuidado y estimulación de niños pequeños.

Por el contrario, la adversidad y las relaciones deterioradas también impactan en el desarrollo del cerebro. De esta forma, cuando el niño o la niña no reciben relaciones de protección y cuidados adecuados, aumenta el nivel de hormonas asociadas al estrés generando mayor riesgo de enfermedades físicas y mentales que dura hasta su vida adulta. También se ha demostrado que de los castigos no se extraen aprendizajes, al contrario es con los resultados positivos que se activan las redes neuronales en el cerebro, plasmando el aprendizaje correcto. Por esto es importante que los padres y cuidadores de niños en lugar de retarlos cuando hacen algo mal, les muestren la forma correcta de hacerlo. “Los aprendizajes hay que enseñarlos a través del ensayo reiterativo”, grafica Marcela Peña, investigadora en Neurociencias de la U. de Chile.

De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud, la calidad del cuidado materno produce efectivos cognitivos y emocionales de largo plazo. Lo importante de esto es que las habilidades de crianza pueden mejorarse y que existe un amplio interés de los padres por entregar una buena formación a sus hijos.

Por esto es que en todo el mundo se están fomentando programas de protección integral a los niños menores de 4 años. Con el fin de ayudarlos a desarrollar toda su capacidad y que tengan las condiciones para vivir una vida plena. Esto planes incluyen a la familia, su entorno, condiciones de vida y por supuesto, la detección temprana de cualquier trastorno o problema de salud. Inglaterra lleva la delantera con 10 años de experiencia. En Chile el Programa Chile Crece Contigo apunta a los mismos objetivos. Pero su intención no es sólo abarcar a la población de menores recursos. Se trata de un programa integral que busca llegar también a quienes se atienden en el sector privado de salud y educación preescolar. De esta forma se encuentra desarrollando los convenios que les permitan acceder a estos conocimientos, metodologías y aprendizajes.

Las neuronas que nos sitúan


Indicios de un circuito cerebral de navegación que se superpone al de la memoria autobiográfica

¿Cómo sabemos dónde estamos en cada momento? ¿Cómo procesamos la información de nuestros sentidos para situarnos en un contexto determinado? El cerebro humano dispone de neuronas en el circuito de la memoria que son capaces de situar espacialmente al sujeto como en una red de coordenadas, indican experimentos realizados por investigadores de varias instituciones londinenses, liderados por Neil Burgess . Hasta ahora este tipo de neuronas sólo se había identificado en roedores, en los que se disparan periódicamente para que tenga una representación actualizada del lugar en que se encuentran.

No se sabe si existen este tipo de células del sistema nervioso en humanos ni su distribución por el cerebro señalan los investigadores. En su experimento, con la técnica de resonancia magnética funcional buscaron señales similares a las detectadas en ratas mientras los sujetos navegaban por un laberinto virtual recogiendo objetos que luego tenían que dejar en el mismo sitio. Los resultados de las imágenes por resonancia magnética indican que en los humanos también funciona el mismo mecanismo de disparo periódico de algunas neuronas. Éstas están dispersas por las zonas del cerebro humano implicadas en el conocimiento espacial y también en la memoria autobiográfica, explican los investigadores en la revista Nature. "Estos resultados delinean un circuito para la navegación" que es compatible con que algunas áreas del cerebro humano cooperan para soportar el conocimiento espacial "e implican un determinado tipo de representación neuronal subyacente".

El circuito coincide con la red de la memoria y las imágenes autobiográficas, y puede ayudar a comprender la base neuronal de este tipo de memoria, que quizás incluye también la información temporal. De hecho, los científicos no conocen cómo el cerebro capta el paso del tiempo. Una de las teorías es precisamente la que sostiene que existe una red de neuronas especializadas en contar, como un reloj interno.

El 'footing' potencia el cerebro

  • Descubren que el ejercicio aeróbico mejora la actividad neuronal
Un hombre hace footing en un parque nevado. (Foto: Carlos Espeso)

Un hombre hace footing en un parque nevado. (Foto: Carlos Espeso)

EDUARDO SUÁREZ (corresponsal)

LONDRES.- Millones de personas salen a diario a correr en todo el mundo. Unos por mantener a los kilos a raya. Otros para reducir el riesgo de sufrir un problema cardiovascular. Lo que no sabían hasta ahora era que sus hábitos les reportaban un beneficio añadido: mejorando sus conexiones neuronales y potenciando su capacidad mental.

Éstas son las conclusiones que se desprenden del trabajo de científicos británicos y estadounidenses, que han descubierto en el ejercicio aeróbico beneficios inéditos para el cerebro. Entre ellos, la generación de neuronas en el hipocampo y una mejora notable de la actividad mental.

El estudio es obra del Departamento de Neurociencia de la Universidad de Cambridge y del Instituto Nacional de Envejecimiento del estado norteamericano de Maryland, que extrajeron sus conclusiones de un minucioso trabajo con ratones cuyos detalles se acaban de publicar en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).

La mecánica del estudio es sencilla. Los científicos trabajaron con dos grupos de ratones: el primero tenía acceso ilimitado a la rueda corredera de su jaula y el segundo no. A los dos grupos se les sometió al mismo ejercicio de memoria poniéndoles delante de una pantalla de ordenador con dos cuadrados idénticos. Si tocaban el cuadrado de la izquierda, se les premiaba con un azucarillo. Si tocaban el de la derecha, no recibían nada a cambio.

Después de pasar el día entrenando o vegetando, los científicos colocaron de nuevo a los ratones delante de la pantalla y les sometieron a un ejercicio similar, conminándoles a distinguir entre los dos cuadrados. Al principio separados por 30 centímetros y poco a poco cada vez más cerca hasta estar casi pegados el uno al otro.

El resultado no pudo ser más revelador. Los ratones corredores doblaron en aciertos a sus colegas sedentarios, incapaces de recordar cuál era el cuadrado del azúcar con la misma facilidad que sus rivales. La diferencia entre unos y otros se hizo más palpable a medida que los científicos complicaban el procedimiento de la prueba, primero acercando los cuadrados y luego cambiando la posición del cuadrado que generaba recompensa.

Más neuronas

La relevancia del hallazgo la explicaba ayer en el diario 'The Guardian' uno de los autores del informe, Timothy Bussey, responsable del Laboratorio de Sistemas Cognitivos y Neurociencias de la Universidad de Cambridge. "Ahora sabemos a ciencia cierta que el ejercicio puede ser bueno para las funciones cerebrales", decía Bussey, científico de la conducta y miembro de la nómina de autores del trabajo.

Pero la mejora de la capacidad cerebral es tan sólo una de las conclusiones del estudio. La otra es que el ejercicio aeróbico es capaz de potenciar el crecimiento de neuronas en el hipocampo: una de las pocas regiones cerebrales capaces de generar nuevas células durante la edad adulta. Los científicos llegaron a esta conclusión al analizar el tejido cerebral de los ratones del estudio. El de los ratones corredores había generado una media de 6.000 neuronas nuevas por milímetro cúbico.

"Fueron precisamente esas nuevas células las que marcaron la diferencia en los últimos compases del estudio", explica Bussey, "cuando los ratones debían analizar recuerdos muy similares porque los cuadrados eran cada vez más parecidos".

Habrá quien piense que ratones y cuadrados tienen poco que ver con las delicadezas del cerebro humano. Una objeción a la que, sin embargo, responden los autores del estudio, que comparan el ejercicio al que se enfrentan los ratones a experiencias de la vida cotidiana de las personas. El equivalente humano al recuerdo del cuadrado del azúcar sería ser capaz de distinguir la cena de ayer y la del lunes o discernir entre el lugar donde aparcamos el coche en las dos últimas visitas al hipermercado.

En este sentido, la generación de neuronas nuevas es importante porque se produce en una área vinculada a la formación de la memoria. Así pues, salir a correr podría mejorar el aprendizaje de los jóvenes y atenuar el deterioro de la habilidad mental en las personas mayores.

"La adicción es una enfermedad cerebral; no hay más misterios"

El alcohol es una sustancia normalizada, de uso común. Para el 85-90% de la población su consumo no encierra mayores consecuencias, pero para un porcentaje que ronda el 10-15% entrar en contacto con él determina el desarrollo de una conducta adictiva. La misma pauta, explica Miguel Casas Brugué, rige cada una de las drogodependencias.

Catedrático de Psiquiatría de la Autónoma de Barcelona y jefe del servicio de Psiquiatría del hospital Vall d´Hebrón, Miguel Casas forma parte de la escuela biologicista, que aplica las neurociencias y sostiene que "no es drogodependiente aquel que quiere, sino aquel al que por desgracia le toca serlo; aquel que tiene una vulnerabilidad que hace que al entrar en contacto con esa sustancia se desate la adicción".

La perspectiva cambia, el enfoque da la vuelta, y consigue explicar que después de 30 años combatiendo el fenómeno de la drogadicción los resultados hayan sido pobres. "La drogodependencia -mantiene Miguel Casas Brugué- es una enfermedad como otra cualquiera, que en vez de expresarse haciendo comas hipoglucémicos como la diabetes se manifiesta con trastornos de conducta. Pero es una enfermedad cerebral, sin más misterios".

Y es ahora, añade, cuando las estadísticas empiezan a cuadrar. "La distribución de las conductas adictivas es igual en todas las capas sociales, como en todas las enfermedades mentales. Entonces, tienes que pensar que no es un problema de ambiente, ni de desestructuración familiar, ni de paro laboral... es un problema del cerebro, del órgano que recibe la droga y que encierra esa vulnerabilidad individual", explica Casas, censurando la carga de culpabilidad que durante décadas se ha colocado sobre los hombros de las familias afectadas.

El paso siguiente, indica, es identificar esos factores de vulnerabilidad que definen a ese 10-15% de la población susceptible de caer en la adicción. Dos de ellos, el trastorno por déficit de atención (TDAH) y el trastorno límite de personalidad (TLP) centraron ayer la conferencia con la que Casas Brugué inauguró en el Pazo de Fonseca de la Universidade de Santiago la programación del XX aniversario de Proxecto Home en Galicia.

El catedrático consideró que la unión de drogodependencias y salud mental -ya emprendida por la sanidad pública en Galicia- es la única vía de trabajo. Sólo teniendo en cuenta el peso de estos factores (entre ellos el TDAH y el TLP) se puede abordar el problema de la drogadicción. Si no, advierte, la terapia no funciona y "te estrellas contra la pared". El consumo, indicó, es para las personas con TDAH o TLP una "automedicación". "Las drogas -explica Miguel Casas- son potentes psicofármacos que mitigan el dolor de un paciente psiquiátrico".

viernes, 15 de enero de 2010

Las Emociones Pueden Reducir o Aumentar el Dolor Físico
15 de Enero de 2010. Foto: U. Montreal¿Le van a poner una inyección y teme sentir el dolor del pinchazo? Unos científicos canadienses han descubierto que concentrarse en una imagen bonita puede aliviar el pinchazo de esa vacuna. Según un nuevo estudio de la Universidad de Montreal, las emociones positivas y las negativas tienen una influencia directa sobre el dolor.
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“El estado de ánimo puede modificar la manera en la que reaccionamos al dolor, porque están muy relacionados el uno con el otro”, señala Mathieu Roy, autor principal del estudio. “Nuestros experimentos han revelado cuándo el dolor es percibido por nuestro cerebro, y cómo ese dolor puede ser amplificado cuando se combina con emociones negativas”.

Como parte del estudio, 13 sujetos fueron reclutados para dejarse aplicar descargas eléctricas pequeñas, pero aún así dolorosas, las cuales causaban reacciones con movimientos súbitos e involuntarios de la rodilla, que pudieron ser medidos. Durante el proceso, a los sujetos se les mostró una sucesión de imágenes agradables (por ejemplo, la práctica de esquí acuático en el verano), desagradables (por ejemplo, un oso salvaje y agresivo) o neutrales (por ejemplo, un libro). La reacción del cerebro fue medida simultáneamente en los participantes a través de resonancia magnética funcional por imágenes (fMRI).
Las lecturas de la fMRI permitieron a los científicos separar la actividad cerebral relacionada con las emociones, de las reacciones relacionadas con el dolor. Los investigadores encontraron que ver fotografías desagradables propiciaba un dolor más fuerte en los sujetos que sufrían las descargas eléctricas que el mirar imágenes agradables.

El descubrimiento aporta evidencias científicas de que el dolor está también gobernado por el estado de ánimo.

El estudio se desarrolló sobre la base de investigaciones previas llevadas a cabo por el Dr. Roy. En ellas se mostró cómo una música que le resulte agradable a la persona puede disminuir los dolores de ésta.

Información adicional en:

jueves, 14 de enero de 2010

El Alzheimer "se detecta" por los ojos

Una simple prueba de la vista podría detectar la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos antes de que aparezcan los síntomas, afirman científicos británicos.

Retina de ratón con Alzheimer

Las células moribundas se observan como puntos verdes en la retina del ratón.

La técnica utiliza marcadores fluorescentes que se adhieren a las células moribundas. Éstas son un primer indicio de la muerte celular en el cerebro y pueden ser vistas en la retina.

La investigación está siendo llevada a cabo en ratones pero se planean ensayos clínicos en humanos, dicen los investigadores de la Universidad de Londres.

El objetivo, agregan, es que este trabajo pueda conducir a una prueba disponible en las clínicas de oftalmología para detectar el Alzheimer entre el público general.

La investigación, publicada en la revista Cell Death and Disease (Muerte Celular y Enfermedades), podría permitir a los científicos superar la dificultad que actualmente enfrentan para investigar lo que está ocurriendo dentro del cerebro de quienes padecen Alzheimer.

Tinte fluorescente

La nueva técnica permite a los científicos seguir el progreso de la enfermedad cerebral observando en la retina células moribundas.

Las células se ven como puntos verdes porque absorben el tinte fluorescente.

La profesora Francesca Cordeiro, quien dirigió la investigación en el Instituto de Oftalmología de la Universidad de Londres, afirma que "pocas personas saben que la retina es una extensión directa, aunque delgada, del cerebro".

Ojo

La prueba permite observar las células moribundas del cerebro en la retina.

"Por eso es totalmente posible que en el futuro una visita a un oftalmólogo para examinar nuestra visión podrá también permitir revisar el estado de nuestro cerebro".

"Espero que este análisis para Alzheimer esté disponible en las clínicas dentro de cinco años" dice la investigadora.

Agrega que la investigación podría ayudar también a ver cómo progresa la enfermedad comparando, con semanas de diferencia, la muerte celular retinal.

"Actualmente el mayor obstáculo en la investigación de nuevos tratamientos para enfermedades neurodegenerativas es la falta de una técnica con la cual pueda analizarse la respuesta del cerebro a esas nuevas terapias" expresa la científica.

"Esta técnica podría potencialmente superar este problema".

Demencia

Se espera que los primeros ensayos con humanos para probar la técnica comiencen a fines de este año.

Tal como señala Rebecca Wood, de la organización Alzheimer Research Trust, "estos resultados tienen el potencial de transformar la forma como diagnosticamos el Alzheimer".

"Si detectamos la enfermedad en sus primeras etapas, podríamos tratar y revertir la progresión de la enfermedad a medida que se desarrollan nuevos tratamientos".

"La investigación de la demencia actualmente carece de un método para analizar la respuesta del cerebro a nuevos tratamientos, así que esta técnica podría superar ese obstáculo".

Los expertos creen que para el año 2050 más de 115 millones de personas sufrirán demencia en el mundo.

martes, 12 de enero de 2010

Formación Rápida de Conexiones Cerebrales Durante el Aprendizaje Motor


Foto: Xu et al.Casi inmediatamente después de que los animales aprenden una tarea nueva, se comienzan a formar conexiones nuevas entre las células cerebrales, según los resultados de un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de California en Santa Cruz, en el cual se hicieron observaciones detalladas de los procesos de "reconexión" que tienen lugar en el cerebro durante el aprendizaje motor.


Los investigadores estudiaron ratones mientras los entrenaban para que a través de una ranura alcanzaran una semilla. Los científicos observaron el crecimiento de las estructuras que forman conexiones (llamadas sinapsis) entre las neuronas en la corteza motora, la capa del cerebro que controla el movimiento de los músculos.

Esa formación de sinapsis fue muy rápida y robusta, comenzando casi inmediatamente, no más de una hora después de comenzado el entrenamiento.
El equipo de la investigadora Yi Zuo (Universidad de California, Santa Cruz) observó la formación de estructuras llamadas espinas dendríticas, que crecen sobre neuronas piramidales en la corteza motora. Las espinas dendríticas forman sinapsis con otras neuronas. En esas sinapsis, las neuronas piramidales reciben las señales de entrada procedentes de otras regiones del cerebro involucradas en el movimiento de los músculos y en los recuerdos motores. Los investigadores encontraron que el crecimiento de nuevas espinas dendríticas era seguido por la eliminación selectiva de espinas preexistentes, de modo que la densidad total de espinas volvía al nivel original.

Es un proceso de remodelación en el cual las sinapsis que se forman durante el aprendizaje se consolidan, mientras que otras sinapsis se pierden. El aprendizaje motor deja una huella permanente en el cerebro. Cuando se aprende a montar en bicicleta, una vez que se crea el recuerdo motor, esa habilidad ya no se olvida. Lo mismo sucede cuando un ratón adquiere una nueva habilidad motora; el animal la aprende y, bajo condiciones normales, ya nunca la olvida.

Entender la base de tales recuerdos perdurables es un objetivo importante para los neurocientíficos, y ello puede desembocar en mejores tratamientos para ayudar a ciertos pacientes a recuperar capacidades perdidas por culpa de derrames cerebrales u otras lesiones cerebrales.

Información adicional en:

* Scitech News

domingo, 10 de enero de 2010

El cerebro predice nuestra percepción del mundo exterior

El cerebro humano anticipa nuestra percepción del mundo exterior. Por ejemplo, es capaz de predecir si vamos a percibir una estimulación táctil de intensidad débil o, por el contrario, si una estimulación más intensa se percibirá como más o menos dolorosa.
La actividad medida en el córtex cingular anterior e ínsular predice con una anticipación de 3 segundos si percibiremos la estimulación láser como más o menos dolorosa. © ULg-CRC

Si la gente puede hacer estas observaciones de forma empírica, un equipo de investigadores del Grupo de Ciencia Coma de la Universidad de Lieja (Centro de Investigación Ciclotrón) y el Departamento de Neurología del Hospital Universitario de Lieja (Bélgica) está demostrándolo científicamente a través de la medida de la actividad espontánea del cerebro y la relación con las distintas regiones cerebrales involucradas.

En un estudio publicado esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), el equipo de científicos liderado por la Dra Mélanie Boly y el Dr Steven Laureys demuestra que la actividad espontánea medida en ciertas partes del cerebro tienen una influencia directa sobre nuestra percepción consciente y sobre la percepción de la intensidad del dolor. “Nuestro cerebro no está nunca en completo reposo, pero la ciencia no tiene un buen conocimiento de cómo influye la actividad continua y espontánea de nuestras neuronas en nuestra percepción del mundo. Nuestro estudio contribuye a dar un paso más en el conocimiento de estos mecanismos”, afirman los investigadores.

Usando una Imagen de Resonancia Magnética funcional(IRMf) y estimulación láser sobre las estructuras nerviosas de la piel (estimulación en una milésima de segundo), los investigadores llevaron la luz hacia las regiones más específicamente involucradas en esta actividad cerebral espontánea. Hasta aquí, la conciencia de nosotros mismos y nuestro mundo interno están mayormente conectadas a la actividad de una red que incluye el precuneus, el córtex cingular posterior y la unión tempoparietal. Sin embargo, la conciencia de nuestro mundo externo está vinculada a la actividad medida en el tálamo y en las zonas corticales laterales y frontoparietal. Respecto al córtex cingular anterior y el córtex insular, predicen si la estimulación láser será percibida como más o menos dolorosa.

Estos resultados mejoran nuestro conocimiento de los mecanismos que involucran la consciencia humana y permiten una mejor comprensión de por qué a veces estamos más “sensibles” al dolor que otras. “La conciencia tiene dos componentes: el despertar, por una parte y la conciencia del entorno (el mundo exterior) y de uno mismo (el mundo interior), en otra. Conocemos las regiones que involucran el despertar. Con este estudio, demostraremos que la conciencia de nuestros mundos externo e interno tienen distintas neuronas correlacionadas y cómo interactúan”, concluyen los investigadores de la ULg .

miércoles, 6 de enero de 2010

DORMIR POCO Y TOMAR DECISIONES EN SITUACIONES DE EMERGENCIA

Es bien sabido que dormir poco merma las facultades mentales de las personas. En un nuevo estudio se ha analizado detalladamente hasta qué punto la privación del sueño perjudica a una habilidad crucial de la mente humana, la de tomar decisiones instantáneas y correctas en una situación de emergencia.

Esta habilidad resulta crucial en bomberos, policías, soldados y otros profesionales, quienes, por las características de su trabajo, a veces tienen que afrontar grandes cargas de trabajo sin poder dormir lo que deberían. La merma de esa capacidad de decisión rápida, basada en el, así definido, proceso mental de Información-Integración, puede tener como consecuencia errores trágicos.

Los psicólogos Todd Maddox y David Schnyer, de la Universidad de Texas en Austin, han comprobado que una privación moderada del sueño hace que algunas personas dejen de usar el proceso de Información-Integración y utilicen en su lugar el proceso basado en reglas, más explícito y controlado, pero de menor eficacia ante situaciones de emergencia.

Los investigadores examinaron los efectos, durante dos días, de la privación del sueño sobre una clase de tareas para las que es crucial el proceso de Información-Integración, en 49 cadetes de la Academia Militar de West Point. Los participantes llevaron a cabo su actividad en dos ocasiones, separadas por un periodo de 24 horas, durmiendo o no entre ambas sesiones. De los cadetes, 21 fueron destinados al grupo al que se le privó del sueño, y los 28 restantes, que durmieron lo necesario, constituyeron el grupo de control.

Se constató que una privación moderada del sueño es capaz de conducir, al cabo de poco tiempo, al citado cese del proceso de Información-Integración.

La eficiencia al realizar el trabajo asignado mejoró en el grupo de control en un 4,3 por ciento desde el final del día 1 al principio del día 2. La precisión aumentó desde un 74 por ciento a un 78,3 por ciento. En el mismo intervalo, el grupo privado de sueño registró un descenso del 2,4 por ciento en la eficiencia al realizar el trabajo asignado, y la precisión disminuyó desde el 73,1 por ciento al 70,7 por ciento. Este declive fue mucho mayor para los participantes que dejaron de usar el proceso de Información-Integración y pasaron a utilizar el proceso basado en reglas.

Por otra parte, Maddox y Schnyer constataron, con sorpresa, que los efectos adversos de la privación del sueño sobre el procesamiento de información varían bastante entre las personas.

Schnyer cree que lo descubierto en este estudio será de utilidad en el ámbito del entrenamiento de personal para servicios de emergencia y profesiones de alto riesgo, sobre todo para los militares.

Scitech News

martes, 5 de enero de 2010

Todo lo que hacemos en la vida puede repercutir en nuestros genes

El ser humano es espejo y creador de todo lo que le rodea, incluido él mismo, explica el neurólogo español

El ser humano es espejo y creador de todo lo que le rodea, incluido él mismo, porque podemos orientar la información de su aprendizaje y de la memoria en la dirección que, de alguna manera, nos gustaría que llevara, declara en la siguiente entrevista el neurólogo Francisco Mora. También señala que muchas cosas de las que hacemos en nuestras vidas pueden repercutir potencialmente en nuestra herencia genética, si bien de forma reversible. Asimismo declara que ee puede envejecer de manera activa, productiva, llena de emoción y saludable porque el proceso de envejecimiento se puede retrasar. Por Rafael Cordero Avilés.


Francisco Mora. Foto: RTVE, Blog Asuntos Propios

Francisco Mora es doctor en Medicina por la Universidad de Granada y en Neurociencias por Universidad de Oxford, catedrático de Fisiología Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid, y de Fisiología Molecular y Biofísica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Iowa, en Estados Unidos. Ha escrito más de cuatrocientos trabajos y comunicaciones científicas en el campo de la neurobiología y cincuenta libros, entre ellos, el Diccionario de Neurociencia y Neurocultura.

¿En este momento, qué sabemos del cerebro? ¿Y qué nos queda por saber?

Lo que sabemos del cerebro es lo que yo he querido expresar en el libro ¿Cómo funciona el cerebro? La gente, de alguna manera, todavía sigue hablando del cerebro como un computador. Es decir, una máquina que recibe información, la procesa, y la almacena o no, en función de la respuesta que va a emitir. La cuestión está en que los ordenadores son máquinas construidas por el hombre. Yo no quiero llamar ‘máquina’ al cerebro humano, porque el concepto de máquina es absolutamente diferente y, cuando utilizas el mismo término, inmediatamente se le une ese concepto, lo que es erróneo. El cerebro es un órgano que se ha construido a lo largo de quinientos millones de años de azar y reajustes, y no una máquina como las que el hombre ha construido a lo largo de los últimos cincuenta años. ¿Cuál es la esencia de esa distinción? La esencia es el constante dialogo que existe entre cada uno de los componentes de ese cerebro, es decir, las neuronas. Cada neurona se comunica con otras, en un proceso constante y enorme de tráfico. Se trata de un proceso complejo que no puede realizar ningún ordenador. El cerebro contiene unos cien mil millones de neuronas, sin contar otras células importantes en la comunicación, como son los astrocitos. Esos cien mil millones están en constante ‘conversación’.

¿Se puede inferir que la capacidad que tiene el cerebro es ilimitada?

No, porque si decimos eso, vamos a acabar con el tópico de que el aprender no ocupa lugar. Eso es un neuromito, y hay que acabar con ellos. El aprender ocupa lugar y tiempo. El aprendizaje es un proceso que ocurre en el cerebro. Intervienen muchas áreas pero, finalmente, se deposita en una región que denominamos hipocampo, al menos para las memorias que llamamos conscientes o explícitas. Y el aprendizaje y la memoria significan, en última instancia, cambiar el cerebro. Y hablo de física y química, de conexiones. Las sinapsis cambian con el proceso de aprendizaje. ¿Qué quiere decir que he aprendido algo? En esencia, que he cambiado mi cerebro. Y de ahí se llega a lo que muchas veces se ha pensado que eran expresiones filosóficas. Y es que no podemos conocernos a nosotros mismos, porque nuestro cerebro está constantemente cambiando. Somos alguien nuevo cada día. Nosotros no somos, y lo sabemos, el niño que fuimos cuando teníamos quince años. No somos el mismo que hace diez años, ni tan siquiera que hace tres años. Hemos cambiado. Como el río de Heráclito. Jamás es el mismo río. Y eso es importante saberlo. Lo que sin embargo, sí podemos hacer -y fíjese usted, también es filosofía-, es llegar, de alguna manera, a construirnos a nosotros mismos. El ser humano es espejo y creador de todo lo que le rodea, incluido él mismo. ¿Por qué? Porque podemos orientar la información de ese aprendizaje y de la memoria, en la dirección que, de alguna manera, nos gustaría que llevara.

Y todo esto forma parte de lo que yo entiendo por neuroeducación. El día en que lleguemos a conocer de verdad cómo hay que enseñar, la perspectiva de la docencia en las guarderías, en los colegios y en la Universidad, e incluso en la misma sociedad, cambiará de una manera radical. En definitiva, el ser humano es espejo y creador de todo lo que le rodea, incluido él mismo.

Parece que la tradicional y artificial división entre ciencias y humanidades no va con la evolución de los actuales conocimientos. ¿Cuál es su opinión sobre ello?

Mi opinión es que conocer cómo funciona el cerebro nos llevará a una convergencia de esas dos grandes áreas del saber. De ahí nace la neurocultura. Precisamente yo defino la neurocultura como un reencuentro entre la neurociencia, que es el conjunto de conocimientos sobre cómo funciona el cerebro, y los productos de ese funcionamiento que es el pensamiento, los sentimientos y la conducta humana. Esto, en esencia, también quiere decir una reevaluación lenta de las humanidades. O también, si se quiere, un reencuentro, esta vez real y crítico, entre ciencias y humanidades.

Usted se basa mucho, en sus escritos y libros, en la teoría de la evolución. Sin embargo, ha habido un cierto revisionismo de esa teoría.

Revisionismo sí, pero la esencia de la teoría no es discutida. Azar y necesidad. Por un lado, mutación genética no programada, sino azarosa. Por otro lado, ese determinante poderoso, que es el medio ambiente, donde se produce esa mutación. Y este último es el que determina si las mutaciones ocurridas tienen un valor de supervivencia o no. Ésa es la esencia. Hoy, además, hay un actor nuevo en esta película: la epigenética. ¿Cómo no discutir sobre ella, si nos está hablando de una evolución casi lamarckiana? Lo cierto es que mucho de lo que usted haga en su vida, como es fumar o tomar drogas, o llevar una vida estresante, así como los estilos de vida en general que lleven los individuos, pueden cambiar el genoma a nivel “funcional”, y esto ser transmisible a sus hijos, o nietos, o incluso biznietos.

Entonces, ¿muchas cosas de las que hagamos en nuestras vidas pueden repercutir potencialmente en nuestra herencia genética?

Sin duda, aun cuando de modo reversible. La epigenética es un área de conocimiento relativamente nueva. ¿Qué significa “reversible”? Desde luego, con nuevos fármacos se puede desmetilar lo que se ha metilado. Pero son aspectos que chocan en esa dimensión, que antes creíamos imposible, de que ciertos caracteres pueden ser heredables.

Usted es especialista en envejecimiento cerebral y éste, claramente, consiste en un deterioro de las funciones. ¿Se podría retrasar el envejecimiento y, si es así, ¿estamos abocados, de alguna manera, a un mundo de ancianos?

El envejecimiento del cerebro es un proceso fisiológico que se puede cursar sin enfermedades. Se puede envejecer “con éxito”, como decimos los especialistas, es decir, de manera activa, productiva, llena de emoción y saludable. Y eso tiene que ver con la pregunta sobre si se puede retrasar el proceso de envejecimiento. La respuesta es sí. Nuestro envejecimiento, el envejecimiento humano, es dependiente en relativa medida de los genes que heredamos (en un 25 por ciento, es decir, los padres longevos pueden tener hijos longevos), y mucho más de los estilos de vida que desarrollamos (en un 75 por ciento). Ya hablamos en otra ocasión sobre las doce claves que he propuesto como camino para ralentizar el envejecimiento del cerebro. A ellas me remito.

Y con respecto a la última cuestión, sí creo que estamos abocados, en el futuro, a vivir con gentes mayores y longevas. Pero también espero y confío en que sean gentes activas y sanas, capaces de alcanzar edades provectas sirviendo a la sociedad. Digo bien lo de “ayudar a la sociedad”, aun cuando no me refiero con ello a que cumplan en puestos ejecutivos de ningún tipo, sino ayudando activamente a los demás en las muchas y múltiples tareas que podrían cumplir, en una sociedad tan necesitada de gentes que devuelvan en tiempo y agradecimiento lo que tal vez hayan recibido antes de esa misma sociedad. Todas estas ideas las he desarrollado lenta y reposadamente en el libro El sueño de la inmortalidad. Envejecimiento cerebral, dogmas y esperanzas, que quizá interese a algunos de los lectores.


Esta entrevista se publicó originalmente en la OTRI de la UCM. Se reproduce con autorización

Nuevo hallazgo sobre el cerebro humano



Investigadores en Europa han llegado a la conclusión que dar los primeros pasos va conectado con el desarrollo del cerebro.

Es por eso que por lo menos un humano necesita un año para poder comenzar a caminar.

El cerebro es el conductor de las extremidades del ser humano; y el desarrollo motor del hombre depende de este.

Además, según los especialistas, es difícil aprender a caminar en dos extremidades.

Científicos de la Universidad de Lund en Suecia han demostrado que el desarrollo del cerebro en un bebé es equivalente a la capacidad para caminar; que ambos van de la mano y que, a veces, es similar a como ocurre en otros mamíferos como los pequeños roedores y los elefantes.

Sin embargo, antes se pensaba algo diferente:
que los humanos no estaban relacionados con otros mamíferos en cuanto al cerebro se refiere.

El estudio fue publicado por la revista PNAS y demuestra que, contrariamente a lo convencional, utiliza la concepción y no el nacimiento como el punto de partida del desarrollo motor, en su comparación entre diferentes mamíferos.Los humanos tienen más células en el cerebro y el tamaño de éste es más grande que otras especies de mamíferos.

Pero, con respecto a caminar, el desarrollo del cerebro aparece ser similar."Nuestro estudio demuestra que la diferencia es cuantitativa y no cualitativa", dijo Martín Garwicz, uno de los investigadores.

Uno de los hallazgos más importantes de este estudio es que es realmente es posible predecir con gran precisión cuando los bebés humanos empiezan a caminar."Nuestro estudio arroja nueva luz sobre las teorías de, por ejemplo, la biología evolutiva y del desarrollo", dijo Garwicz.

"Por otra parte, nuestros resultados demuestran similitudes entre los genomas de diferentes mamíferos.

Estas similitudes quizás no sorprenden tanto, lo que sí es el producto final -humanos y ratas- puede ser muy diferente, pero nuestro estudio sugiere que los bloques de construcción y los principios de cómo estos elementos interactúan entre sí durante el desarrollo podría ser el mismo".

El estudio se originó en un intento de desmitificar las concepciones del desarrollo motor de comportamientos entre dos especies lejanamente relacionadas.

Las similitudes en términos relativos, los cursos de tiempo de desarrollo entre las dos especies, fueron tan sorprendentes, que los científicos empezaron a preguntarse si la regularidad aplica a otros mamíferos y, en última instancia, también a los seres humanos.

El grupo comparó 24 especies que, en conjunto, representan la mayoría de los mamíferos existentes a pie.

Algunos, como los grandes simios, están estrechamente relacionados con los humanos; mientras que otros, como los roedores, los animales con pezuñas, y los elefantes, se apartaban del camino evolutivo unos 90-100 millones de años.

Aunque hay diferencias en el cerebro entre varias especies y el tamaño del cuerpo, el tiempo de gestación, y la madurez del cerebro al nacer, la comparación muestra que los bebes de casi todas las especies comienzan a caminar al punto que se consigue un desarrollo cerebral.

Quizás los seres humanos puedan ser únicos, pero no en cuanto a comenzar a caminar se refiere. Esto ocurre cuando el sistema nervioso ha alcanzado un determinado nivel de madurez, sin importar si se trata de un elefante, un potro, o un bebé humano.

Cerebellar development and the physiology of adaptive motor control

Principal investigator: Garwicz, Martin, Professor, PhD

Department: Department of Experimental Medical Science

E-mail: Martin.Garwicz@med.lu.se

Phone: +4646-2227755

Integrative neuroscience is concerned with relationships between activity in biological neuronal networks and perceptions, thoughts and feelings, intentions and behaviour of an organism. The present project is concerned with postnatal motor development, with the ultimate goal to understand how movement skills are learnt and expressed by the cerebellum. By virtue of its capacity to coordinate muscle activity the cerebellum is crucial for our ability to move harmoniously. It has established adaptive capacity and plastic neuronal mechanisms that implement this adaptivity in well−documented ways.

In our previous studies neuronal networks of the paravermal cerebellum have been dissected physiologically and anatomically at a high level of resolution. Equally importantly, the functional relationships between these cerebellar networks and fundamental spinal reflex pathways have been characterised. The latter analysis has provided essential clues to what kind of information the cerebellum receives from the motor apparatus and the spinal cord. These two factors combined make the intermediate cerebellum a unique model system for the study of general central nervous mechanisms, such as adaptation and synaptic plasticity. These phenomena can now be studied in a global context, with well−defined relationships to the behavioural level of analysis. Our aim is to clarify relationships between adaptive motor behaviour and the neural plasticity underlying it and thus to pinpoint cerebellar correlates of the dramatic postnatal development of motor competence. Behavioural analysis will be combined with morphological and physiological mapping. The functional connectivity of the climbing fibre system and influences of afferent signals from the motor apparatus on the functional interplay between climbing fibre and mossy fibre − parallel fibre systems will be analysed.

Besides providing new insights into cerebellar development, general principles concerning how the central nervous system makes use of sensory signals in developmental programming and re−programming of motor functions may prove instrumental for a rational design of motor (re)habilitation programs, especially for children.

Publications

Martin Garwicz, Maria Christensson, and Elia Psouni
A unifying model for timing of walking onset in humans and other mammals
PNAS 2009; doi:10.1073/pnas.0905777106:
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Christensson M, Broman J, Garwicz M
Time course of cerebellar morphological development in postnatal ferrets: ontogenetic and comparative perspectives
Journal of Comparative Neurology 2007; 501(6):916−930
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Christensson M, Garwicz M
Ontogenesis of within−session locomotor habituation in the open field
Neuroreport 2005; 16(12):1319−23
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Christensson M, Garwicz M
Time course of postnatal development in ferrets: ontogenetic and comparative perspectives
Behavioural Brain Research 2005; 158:231−42
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Apps R, Garwicz M
Anatomical and physiological foundations of cerebellar information processing
Nature Reviews Neuroscience 2005; 6:297−311
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