Avances en neurociencias. Regeneración de Neuronas

8/3/2019 Avances en neurociencias. Regeneración de Neuronas

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Prof. Dra. Ma. Del Carmen Hellión

Avances en neurociencia:

¿Se regeneran las neuronas?

Prof. Dra. Ma. Del Carmen Hellión Laboratorio de Psicofarmacología

Departamento de Farmacología Facultad de Ciencias Químicas-UNA




Objetivo

Visualizar y socializar lasinvestigaciones en neurociencia

que acercan luces y medidas quefortalezcan la integridad de lasfunciones cerebrales




Contenido

Funciones básicas del cerebro. Plasticidad neuronal Modelos experimentales de plasticidad o

regeneración. Neurotransmisores de la plasticidad Plasticidad natural y post-traumática. Factores que facilitan o impiden la

neuroplasticidad. Conclusiones




Como funciona el cerebro?




Propiedades Generales del Sistema Nervioso

La base anatómica de lasfunciones del SNC es eltejido nervioso

La unidad principal son lascélulas nerviosas oneuronas .

Las prolongaciones de lasneuronas son las fibras

nerviosas

Son elementos conductores

que permiten lacomunicación entre diversasregiones mediante lapropagación de impulsos nerviosos .




Propiedades Generales del Sistema Nervioso

DENTRO DE LAS PROPIEDADES

COMUNES A TODA LA MATERIA VIVA

LA EXCITABILIDAD CONDUCTIVIDAD

Capacidad parareaccionar a

estímulos químicos y

físicos.

Capacidad de transmitir la

excitación desde un lugar a

otro.


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Entre los mamíferos

Existen diferencias cerebrales

importantes?



FRONTAL

Hemisferio Derecho:

• Aprendizaje IntuitivoGlobal - Sintético

• Procesos Simultáneos

• HabilidadesVisoespaciales

• Estereotipos delLenguaje

FRONTALHemisferio Izquierdo:

• Aprendizaje porAnálisis

• Procesos SecuencialesGraduales

• Habilidades LógicasDiscursivas

• Auditivo Verbal Motor

TEMPORALHabilidades Auditivas

OCCIPITALHabilidades Visuales

PARIETALIntegración Sensorial

Habilidades Cognitivas

Habilidades Instintivas básicas

Algo que distingue a nuestro cerebro del de los primates, es el tamaño de su lóbulo frontal.En ella ocurren los aspectos más humanos de nuestras vidas, nos permite planificar, decidir,crear, pensar, la que hace posible el lenguaje “ El punto crucial de la integración de lainformación racional y emocional está en esta parte del cerebro”. (Facundo Manes Institutode Neurología cognitiva (INECO).



Que es la plasticidad neuronal?

Se regeneran las neuronas?



Neuroplasticidad

Es la capacidad de lascélulas del sistemanervioso para regenerarseanatómica yfuncionalmente,durante eldesarrollo o después deestar sujetas a influencias

patológicas( traumatismosy enfermedades) oambientales.

Organización mundial de la

salud (1982)

Modelo de neuronas con sus arborizacionesdendríticas y axones. Cuanto máscomunicaciones existan, mejor es la capacidad

para cumplir con éxito las tareas intelectuales.



Neuroplasticidad

Recientes estudios sugieren que un nuevo tejidoneuronal puede formarse incluso en la adultez;particularmente, en áreas asociadas con lamemoria y el aprendizaje.

La arborización de las neuronas y el desarrollode nuevas sinapsis continúan indefinidamente

en algunos sistemas cerebrales

Palmer, Markakis, Willhoite, Safar y Cage (1999)



Neuroplasticidad

El cerebro humano no estácompletamente desarrollado al nacer

Un recién nacido tiene 100 billones

de neuronas en el cerebro, son muchasmás de las que necesita, e involucionaransi no se activan

Los centros corticales de la audición noestán totalmente desarrollados hasta los15 años de edad



Neuroplasticidad

El período de máxima neuroplasticidad está constituidopor los primeros 3 1/2 años de vida; pero el S.N.Ccontinúa organizándose dinámicamente aún en los

adultos.

El recién nacido tiene sofisticadas habilidades auditivas;sin embargo, son inferiores a las del adulto debido a quepresenta:• Umbrales auditivos superiores• Pobre discriminación: intensidad, frecuencia y claves

temporales



NEUROPLASTICIDADNeuroplasticidad

El cerebro es inmaduro al nacimiento La plasticidad cerebral es moldeada por presiones sociales , ambientales Desde el momento del nacimiento el cuidador juega un rol esencial

en regular los estados psicobiologicos del infante, especialmente dedisrupción o transición entre estados.

La comunicación diadica que genera estados de afecto positivo yaltos niveles de dopamina y opiceos endogenos representan unambiente que promueve el crecimiento de la corteza prefrontal,

especificamente la corteza orbitofrontal



Que modelos experimentales

comprueban la neuroplasticidad?



Modelos experimentales

Los modelos experimentales quemanifiestan la neuroplasticidad estánbasados en proporcionar:

Estimulos

• Afectivo• Ambiental• Social



•La biodisponibildad•La biodisponibildad•La biodisponibildad•La biodisponibildad•La biodisponibildad



La biodisponibildad•El clearance o depuración•El volumen de distribución•El metabolismo







Como se visualizan los cambios

funcionales y morfológicos?



Preparaciones de Cox yGolgi del área de la

pierna, en la cotezamotora (A4).Fila de arriba deizquierda a derecha:Prematuro de 8 meses,neonato a término,De uno, tres y seis

meses de edad.Fila de abajo deizquierda a derecha: 15meses, 2, 4, 6 años.Amplificación 100xSe han acortado las

dendritas apicales de lascélulas de Betz, en todoslos casos en el mismogrado(cortesía de T.Rabinowicz, University orLausanne)

Neuroplasticidad

C bi f ló i




Cerebro No Estimulado Cerebro Estimulado

Cambios morfológicos

Neurogénesis

•El cerebro humanocontinua generando

nuevas neuronas en elhipocampo (giro

dentado).•Aumenta con laexploración de

ambientes enriquecidos y disminuye con la falta

de estimulación o elestrés.

Concepto de plasticidad neuronal




Efectos de un entorno estimulante sobrelas ramificaciones neuronales

A) Pez joya criado en aislamientodesarrolla neuronas con menosramificaciones.

B) Pez joya criado con otros

desarrolla neuronas con másramificaciones.




Neuroplasticidad

Hasta mediados de los años 60 se creía que los adultos eran incapaces decrear nuevas sinapsis que las conexiones entre neuronas quedaban fijadasen una posición al concluir el desarrollo cerebral.

La investigación iniciada por entonces empezó a vislumbrar que no era así.Grupos encabezados por Rosenzweig y Greenough llegaron a

descubrimientos impresionantes sobre la forma en que el entorno y laexperiencia afectaban el cerebro. Greenough demostró que en las ratas jóvenes y adultas se establecían nuevas sinapsis si se les planteabantareas difíciles o se las introducía en entornos complejos ( mucho menosque el medio en que se desenvuelven en estado libre). Las nuevas sinapsisreforzaban la memoria y la coordinación motora.

Estos estudios que se han dado en llamar “enriquecimiento”(creación de

estímulos por medio de juguetes o de tareas) continúan floreciendo. Laestimulación y el ejercicio aceleran la recuperación de lesionescerebrales en ratas.




LA PLASTICIDAD ESNATURAL?

Plasticidad neural post traumática. Es posible inducir ?




Plasticidad neural Es un evento fisiológico normal, natural e

influenciable. Su estimulo o no, condiciona un desarrollo:

• Brillante

• Optimo• Bueno• Pobre

• Nulo




NMDA

estimulado porGlutamato

•N-Metil-D-Aspartato: está implicado en los mecanismos de facilitación intracortical y su inhibición escapaz de bloquear la capacidad plástica del cortex.

GABA

•Gaba

•La inhibición ejercida por el sistema GABA es vencida por los cambios neuroquímicos siguen a la lesiónen los que está implicado el glutamato para dar paso a los cambios plásticos necesarios para larecuperación en la plasticidad rápida. Se tiene evidencia de que tanto la privación sensorial como laestimulación ejercen cambios en diferentes sentidos sobre la actividad gabaérgica.

Sist.Colinérgico

•Ach

•En relación con el sistema glutamatergico, desempeña un papel en la morfogénesis cortical

Sist. 5-HT

•SEROTONINA

•Implicado en la formación y mantenimiento de nuevas sinapsis (5HT2A)

Principales sistemas de neurotransmisiónmoduladores de plasticidad neuronal




Hoy sabemos que SÍ hay posibilidades de plasticidad

neural, tras la lesión.

Pero la lesión neurológica desencadena un procesocomplejo que empieza provocando la degeneración de

neuronas relacionadas con las lesionadas.

Las neuronas que recibían conexiones desde el árealesionada, como aquellas que enviaban a ellas su

información han perdido carga sináptica (aferente yeferente, respectivamente) y eso las hace degenerar yllegan a desaparecer ampliándose gravemente lasconsecuencias de la lesión inicial.

Plasticidad neural post traumática




Pero nunca aparecerán nuevas neuronas queocupen el lugar de las desaparecidas, por lo que se vaa producir una reorganización de las conexiones, en

las zonas del SNC implicadas en la lesión, a partir delas neuronas que quedan.

Cuando el SNC consigue recuperarse a estos

primeros momentos, las neuronas que permanecenvivas y que han perdido carga sináptica intentanrecuperarla haciendo crecer dendritas y axones.






La lesión neural traumática dispara mecanismosbioquímicos poderosos para el restablecimiento yrecuperación de las funciones deterioradas.

• Eventos moleculares oxidativos (generadores de radicales libres)descontrolados ocasionan la exitotoxicidad mortal.

Sin embargo, si la asistencia es adecuada en tiempo ycalidad, la historia continua.

• El SNC desarrolla mecanismos para el restablecimiento yrecuperación de las sinapsis desaparecidas.

Puede conseguirse totalmente?




Plasticidad neural Definitivamente es un evento fisiológico normal y natural cuyo

desarrollo personal e interpersonal depende de cada uno denosotros.

Los estímulos tras eventos post-traumáticos logran milagros.• Dependen de

Tamaño y zona afectada. Atención profesional en tiempo y calidad adecuada recibida. Intensidad y calidad de los estímulos. La Fe

• Ejemplos Salvador Cabañas Gabriel Franco.

Otros muchos




¿Que factores frenan o son contrarios

para la plasticidad neuronal?




Circulo vicioso del estrés• Impacto de las enfermedades

psiquiátricasEl estrés y la depresión Caída de dopaminaLa exposición prolongada a las hormonas delestrés puede aumentar el riesgo de depresión conla caída de los niveles de dopamina que formaparte de la vía neuroquímica del placer

Caida de la noradrenalinaEl locus coeruleussegrega menos NA, conlo que se merma lacapacidad de atención.

Caida de 5-HTEl núcleo del rafe segregamenos 5-HT, con lo que semerma la comunicación con ellocus coeruleus.

NeurotrofinasEncogimiento delHipocampoPor muerte celular sereducen en un 10-20% en los

deprimidos y hay problemasde memoria




EFECTOS PERJUDICIALES DEL ESTRÉS La exposición crónica a glucocorticoides como

consecuencia del estrés frena la síntesis de dopamina y lassensaciones de placer se desvanecen, llegando a impedirel desarrollo de nuevas neuronas.

ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES- Hipertensión arterial, infarto de miocardio

ENFERMEDADES DIGESTIVAS

- Dispepsias funcionales, úlcera gastroduodenal- Colon irritable, colitis ulcerosa

ENFERMEDADES INFECCIOSAS

- Reactivación de infecciones ENFERMEDADES NEUROPSIQUIÁTRICAS

- Ansiedad, angustia, depresión- Adicciones- Trastorno de estrés postraumático




¿ Que factores favorecen la plasticidadneuronal?




Plasticidad neuronal

El aprendizaje, el ejercicio, el enriquecimiento ambiental estimulan laneurogénesis en el hipocampo.Por resonancia magnética se revela que se iluminan regiones diferentes.

Cámbiesele la información de entrada al cerebro: una conducta, unejercicio mental, aprender un nuevo juego o una destreza física y elcerebro, joven o adulto, se modificará en consecuencia.

El cerebro puede experimentar amplia remodelación en el transcurso de lavida sin fármacos ni intervención quirúrgica. Es posible enseñar aregiones del cerebro nuevas tareas.

Se han observado desplazamientos de funciones en sujetos con

accidente cerebro vascular. Con ejercicio intenso, físico y mental, se halogrado neutralizar los efectos de la lesión

Por ello se considera que es posible reconfigurar el cerebro.




Una experiencia de vida

RITA LEVI-MONTALCINI NEURÓLOGA




RITA LEVI-MONTALCININEURÓLOGA

PREMIO NOBEL DE MEDICINA 1986TURIN 22/04/1909- ¿Cómo celebrará sus 100

años?- Ah, no sé si viviré, y

además no me placen lascelebraciones. ¡Lo que me interesa y

me da placer es lo que hago cadadía!

- ¿Y qué hace?-Trabajo para becar a

niñas africanas para que estudien yprosperen ellas y sus países. Y sigoinvestigando, sigo pensando...

- No se jubila.- ¡Jamás! ¡La jubilación

está destruyendo cerebros! Muchagente se jubila, y se abandona... Yeso mata su cerebro. Y enferma.




- ¿Y cómo anda su cerebro?- ¡Igual que a mis 20 años! No noto

diferencia en ilusiones ni en capacidad. Mañanavuelo a un congreso médico...

- Pero algún límite genético habrá...- No. Mi cerebro pronto tendrá un

siglo... pero no conoce la senilidad. El cuerpo se mearruga, es inevitable, ¡pero no el cerebro!

- ¿Cómo lo hace?- Gozamos de gran plasticidad neuronal:

aunque mueran neuronas, las restantes sereorganizan para mantener las mismas funciones,

pero para ello conviene estimularlas!- Ayúdeme a hacerlo.- Mantén tu cerebro ilusionado, activo,

hazlo funcionar, y nunca se degenerará.




- Vivirá mejor los años que viva, queeso es lo interesante. La clave es mantener

curiosidades, empeños, tener pasiones...- La suya fue la investigación

científica...- Sí, y sigue siéndolo.

- Descubrió cómo crecen y se renuevanlas células del sistema nervioso...- Sí, en 1942: lo llamé nerve growth

factor (NGF, factor de crecimiento nervioso), ydurante casi medio siglo estuvo en entredicho,¡hasta que se reconoció su validez y en 1986 medieron por ello el premio Nobel!

¿Que ha sido lo mejor de su vida?. Ayudar a los demás¿Que haría hoy si tuviese 20 años?.Pero si estoy haciendolo¡.

El 23 de febrero de 2011 fue investida doctora "honoris causa" por

la Universidad McGill.

http://es.wikipedia.org/wiki/2011

http://es.wikipedia.org/wiki/Doctor_honoris_causa

http://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_McGill



http://es.wikipedia.org/wiki/Doctor_honoris_causa

http://es.wikipedia.org/wiki/2011




Plasticidad naturalConclusiones

La estimulación ambiental adecuada es necesaria para laconfiguración definitiva de la estructura del SNC.

El establecimiento de pautas en el niño desde la primera infanciaes de vital importancia.

El establecimiento de juegos en interacción entre adultos, niños yobjetos diversos son de vital importancia por representar a losestímulos que logran milagros.

No sobre-estimular es importante Es importante respetar el ritmo evolutivo del niño y las diferencias

individuales. Es importante reconocer, y fortalecer con estímulos los periodos

críticos para el aprendizaje efectivo de habilidades y competencias

Plasticidad natural




Plasticidad naturalConclusiones

La estimulación ambiental adecuada es necesaria para la configuración

definitiva de la estructura del SNC. El establecimiento de rutinas en el niño desde la primera infancia es de

vital importancia. Punto de vista neurofisiológico.

• Logra el establecimiento y fortalecimiento de circuitos por repetición(neurona a neurona)

Punto de vista psico-fisiológico• Favorece la regulación de los ritmos biológicos. (integración y

coordinación de circuitos psico-emocionales) Punto de vista psicológico.

• Favorece condicionamiento y aprendizaje asociativo. (integración ycoordinación de procesos mentales)

Punto de vista pedagógico• Las rutinas, hábitos cotidianos y estructuración ambiental favorece el

aprendizaje en los niños. (integración y coordinación de circuitos

psico-sociales-emocionales-racionales)



Muchas gracias

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