Enriquerubio.net

3 Julio 2017

Arquitectura del cerebro

Archivado en: ANATOMIA, FUNCIONES PSIQUICAS — Enrique Rubio @ 17:53

Arquitectura del cerebro

El estudio del cerebro nos demuestra que hay un arquitecturas repetitiva que es fácil de apreciar. Su configuración en general es similar en todos los cerebros que observamos y su anatomía es muy coincidente también, de la misma forma que tienen una disposición y forma repetitiva, los ojos, las orejas, la boca y la nariz. También son similares las dimensiones que solamente son algo diferente en cada individuo.
Pero a pesar de la gran similitud en la forma de todos los cerebros, estos son muy individuales.
La arquitectura básica del cerebro está compuesta por células en cantidades de 10 elevado a 11 neuronas masivamente interconectada por conexiones llamadas axones. Estas conexiones que se cuentan por billones y es frecuente oír que todas neurona están conectadas entre sí, y parece cierto que se conectan las neuronas, pero no todas con todas, sino algunas con algunas , lo cual fabrica unos patrones de una dificultad extraordinaria, que hacen que no todas las neuronas se conecten con todas las demás neuronas. Esta conexión es muy selectiva y depende de la parte del encéfalo que estemos estudiando.
Cuando nacemos tenemos los patrones de conexión neuronal que han sido dispuestos según las instrucciones de nuestros genes. Desde el momento de la concepción y durante su estancia en el útero, los cerebros están expuestos a estímulos medioambientales que modifican su arquitectura. Cuando nacemos la exposición a factores medioambientales aumenta y además se perciben de manera individual de forma que las conexiones se fortalecen o debilitan y se hacen más gruesas o delgadas, influenciadas por nuestra actividad. De forma que aprender y generar memoria es simplemente un proceso de modulación, y de dar forma individual a nuestro cerebro. El proceso que empezó al nacer se continua hasta el final y con frecuencia es modificado por la enfermedad.
Los procedimientos de investigación anatómica y funcional del cerebro evolucionan de manera notable. Y desde los estudios histológicos primitivos con tinciónes especifica de estructuras cerebrales y su estudio microscópico, se están utilizando procedimientos sofisticados donde por medio de la resonancia magnética no sólo se conoce la estructura y anatomía del cerebro sino su función. Estos procedimientos no invasivos están permitiendo conocer las redes de conexión humana entendiendo que nos queda mucho por conocer.
La gran complejidad de la comunicación de las neuronas con el resto del cerebro, convierte el mundo que nos rodea en conocimiento y da lugar a la cultura.
Parece fácil interpretar estas cualidades sólo por las muchas neuronas y sinapsis que se establecen, en una palabra por la complejidad de la anatomía. Estas son sin duda necesarias, pero se necesita algo más. Diseños en la configuración de circuitos y de la multiplicidad que éstos tienen en las distintas regiones que les permite asociarse y formar sistemas. La forma en que se asocian determina su función, así como la posición que ocupa una determinada arquitectura es de importancia vital.
El cerebro elabora la mente y esto se produce porque existe un tejido neural que al igual que cualquier otro tejido de nuestro organismo está formado por células. La célula fundamental del sistema nervioso es la neurona con características distintas en el mundo de la biología. Las neuronas es la célula fundamental del sistema nervioso pero son soportadas por otras células nerviosas llamadas neuroglias. Estas son el soporte físico que aportará las neuronas parte de los nutrientes que necesita. Aunque las neuronas son la unidad fundamental del cerebro en cuanto a comportamientos y mente su función no sería posible sin la ayuda de la neuroglia.
Cuando las neuronas envían mensajes a través de sus axones, y eston llegan al músculo este se contrae y produce movimiento. Pero las neuronas activadas dentro de las redes complejas del cerebro, elaboran mapas, el resultado son imágenes, que es la moneda principal de la actividad mental. Las células gliales no saben hacer esto si bien participan en el funcionamiento de las células nobles.
Cada neurona tiene tres elementos anatómicos principales.
1. El cuerpo de la célula o soma celular, quer es el centro de energía de la célula e incluye el núcleo de la celula y órganulos, el núcleo contiene el conjunto de genes que la gobiernan y las mitocondrias almacen de energía y contiene también ADN.
2. El axón que nace en el soma celular y es la principal aferencia.
3. Las dendritas, prolongaciones cortas que recuerdan un árbol que son también
Aferentes

Las neurona están conectadas entre sí por medio de una región mas amplia llamada sinapsis. En la mayoría de sinapsis, el axon de una neurona establece contacto químico con las dendritas de otra.
La neurona pueden estar activas (descargan impulso) o inactivas (cargadas y no producen impulsos). La descarga de impulso consiste en la producción de una señal electroquímica que cruza la frontera en dirección a otra neurona, esta frontera la marca la hendidura de la sinapsis, y esta señal entonces , afecta a la otra neurona ”descargué” y emita un impulso a su vez, siempre que la señal cumpla los requisitos, por los que se rige la activación de la otra neurona. La señal electroquímica viaja del soma de la neurona al axón. La hendidura sináptica se halla situada entre el extremo de un axón y el comienzo de otra neurona, por lo general en la dendrita. Si bien es una depleción, es preciso señalar, además de la variabilidad de la diferentes clases de neuronas en cuanto a su forma y tamaño, existen unas pocas excepciones así como ciertas variaciones menores. Cada neurona es tan pequeña que se precisa el máximo aumento en el microscopio para verla, y cuando se trata de observar una sinapsis se requiere incluso de un microscopio más potente que permita verla al observador.
Cuando la neurona descarga, la corriente eléctrica llamada potencial de acción se propaga alejándose del soma celular por el axon. El proceso dura milisegundo. Y cuando observamos una imagen necesitamos unos fragmentos de segundo y de igual forma experimentamos los sentimientos en una escala de tiempo pequeñísima.
Cuando los impulsos llegaba a los senos se deben saber quién, dónde llegan a una sinapsis se liberan sustancias químicas llamadas neurotransmisores, el más frecuente es el glutamato, el vertido del neurotransmisor se hace en la llamada hendidura sináptica. En una neurona excitadora, la interacción coopera con otra mucha neuronas cuyas sinapsis son contiguas y liberan o no su propia señal, esta emisión de neurotransmisor, determina que la siguiente neurona se activará y en consecuencia descargara, es decir producirá su propio potencial de acción que conducirá a la liberación de su propio neurotransmisor y así sucesivamente .
Las sinapsis pueden ser fuertes o débiles y la fuerza de la sinapsis determina si los impulsos seguirán viajando hasta las siguientes neuronas, y en su caso, de qué forma lo harán. En una neurona de excitadora, una sinapsis fuerte facilita que el impulso viaje, en tanto que algunas de las débiles, lo impiden o lo bloqueo.
Un aspecto fundamental del aprendizaje es el fortalecimiento de una sinapsis. La fuerza se traduce en el facilitar la descarga, y de este modo facilita la activación de las neuronas corriente abajo. La memoria depende de esta operación.
Donald Hebb a mediados del siglo xx, pensó en la posibilidad de que el aprendizaje dependiera del fortalecimiento de la sinapsis que posteriormente activaría a otras neuronas. Y partió de la base puramente teórica, pero su hipótesis fue corroborada posteriormente. En los últimos tiempos la compresión del aprendizaje ha abundado sobre todo en los mecanismos moleculares y en la genética.
Por término medio cada neurona se comunica con relativamente pocas neuronas, no se comunica con la mayoría y nunca se comunica con todas a la vez. Mucha neuronas hablan sólo con neuronas cercanas, dentro del circuito relativamente locales; otras, aunque su axones pueden proyectarse como una longitud del varios centímetros, sólo establecen contacto con un pequeño número de otras neuronas. El lugar que ocupaba cada neurona en la arquitectura General le va a permitir tener más o menos interlocutores.
Los millones de neuronas se organizan en forma de circuitos. Algunos son diminutos microcircuitos, operadores de orden local e invisible a simple vista. Cuando mucho microcircuitos de colocan juntos, en cambio, forman una región caracterizada por tener cierta arquitectura.
Las estructuras elementales regionales se presentan en dos variedades: la variedad núcleo y la variedad micro variedad de la corteza cerebral. En una micro áreas de la corteza cerebral, las neuronas se despliegan sobre vainas de superficie bidimensional apiladas en capas. Muchas de estas capas tienen una delicada organización topográfica. Este cualidad las hace ideales para acotar en mapas la información de manera detallada. En un número de neuronas, no confundir con el núcleo de la neurona, las neuronas se disponen, las uvas en el interior de un plato, aunque existen algunas parciales excepciones: los núcleos geniculados y los núcleos coliculares
,, tienen por ejemplo braza poco robadas de dos dimensiones; varios núcleos tienen también una organización topográfica, lo que supone que pueden generar mapas no muy refinados.
Los núcleos contienen “saber hacer”. Sus circuitos incorporan físicamente el conocimiento sobre de qué manera actuar o qué hacer cuando determinados mensajes hacen que el núcleo se active. Debido a este “saber hacer” basado en disposiciones, la actividad de los núcleos de neuronas resulta indispensable para la gestión de la vida en el caso de especies cuyos cerebros son más pequeños, con corteza cerebral o sin ella, y con capacidad limitada para acotar la información en mapas. Pero los núcleos son también indispensable para gestionar la vida en cerebros como los nuestros, en los cuales pasan a ser los responsables de la gestión básica de la vida, esto es, el metabolismo, la respuesta visceral, las emociones, la actividad sexual, los sentimientos y aspectos de la conciencia. La manera de gobernar sistemas como el endocrino y el inmunológico depende de los núcleos, y también depende de ellos la vida afectiva. En los seres humanos, no obstante, una buena parte del funcionamiento de los núcleos y las operaciones que llevan a cabo se hallan bajo la influencia de la mente, y eso significa, que en una amplia medida, aunque no por completo, se hallan bajo la influencia de la corteza cerebral.
Un hecho importante es que en las regiones particulares que los núcleos y las micro áreas corticales (patches) definen, se hallan interconectadas. Núcleos y micro áreas, a su vez, forman circuitos más grandes y lo hacen a una escalada cada vez mayor. Numerosas micro áreas de la corteza cerebral llegan a estar interconectadas, de forma interactiva, pero cada micro variedad está también conectada con los núcleos subcorticales. A veces una microárea cortical es receptora de las señales que provienen de un núcleo, otras veces es una emisora de señales; y algunas otras es tanto emisora como receptora. Las interacciones son especialmente significativas en relación con la miríada de núcleos del tálamo (en cuyo caso las conexiones con la corteza cerebral tienden a hacerlo en doble sentido) y en relación con los ganglios basales (en que las conexiones R tienden a descender de la corteza o a dirigirse hacia ella, pero no ambas cosas).
En resumen, los circuitos de neuronas constituyen regiones corticales, cuando se configuran formando vainas dispuestas en capas paralelas, como un pastel; o constituyen núcleos cuando se agrupan en configuraciones no estratificadas (sin olvidar las excepciones antes mencionadas). Tanto a nivel de regiones corticales como en los núcleos se hayan interconectados con las proyecciones de los axones, y de este modo forman sistemas, con un nivel cada vez más elevado de complejidad, forman sistemas de sistemas. Cuando los racimos de proyección axonales son lo suficientemente grande para ser apreciados a simple vista, reciben el nombre del vías neurales. Toda las neuronas y circuitos locales son microscópicos, mientras que todas las regiones corticales, la mayoría de los núcleos y todos los sistemas de sistemas son macroscópicos.
Un gran número de células gliales forman el andamio que sustenta las neuronas de cualquier lugar del cerebro. Los axones se recubren de una vaina de melina que los convierte en el mundo aquellos conductores. La mielina estas debe a dar por células gliales y son protectora de los axones. Las células gliales se diferencian de las neuronas porque no son excitables y no tienen axones ni dendritas y por tanto no tramiten señales a larga distancia. Las células gliales intervienen en la nutrición, aportando elementos que aporten el día. Posiblemente tienen más influencia de la que estamos escribiendo.
El sistema nervioso tiene dos grandes divisiones:
El principal componente del sistema nervioso es el cerebro, formado por dos hemisferios, izquierdo y derecho y unido por el cuerpo calloso. Que desempeña un importante papel integrador.
Los hemisferios cerebrales están cubierto por la corteza cerebral, que se organiza en lóbulos (occipital, parietal, temporal y frontal) e incluye una región conocida como la corteza cingulada, sólo visible en la superficie interna en (medial). Cuando se examina la corteza cerebral hay dos regiones que no son visibles; se trata de la corteza insular, escondidas bajo la región frontal y parietal, y el hipocampo, una estructura cortical de carácter especial oculta en el lóbulo temporal.
Por debajo de la corteza cerebral del sistema nervioso central existen profundos conglomerados de núcleos como los ganglios basales, el cerebro anterior basal, la amígdala y el diencéfalo (que es la combinación de tálamo e hipotálamo). El encéfalo se haya unido a la médula espinal por el tronco del encéfalo, detrás del que se halla situado el cerebelo, con sus dos hemisferios. Si bien se suele mencionar conjuntamente el tálamo y el hipotálamo como componentes del diencéfalo, en realidad el hipotálamo ésta, desde el punto de vista funcional, más cerca del tronco del encéfalo, con el cual comparte la mayor parte de los aspectos decisivos de la regulación de la vida del organismo.
El sistema nervioso central se conecta con todo los puntos del cuerpo por medio de haces de axones que se originan en las neuronas y estos haces se llaman nervios. La suma total de todos los nervios que conectan el sistema nervioso central con la periferia, y viceversa, constituye el sistema nervioso periférico. Los nervios transmiten impulsos del cerebro al cuerpo y del cuerpo al cerebro. Una de las partes más antiguas e importantes del sistema nervioso periférico es el sistema nervioso autónomo, llamado así porque su funcionamiento es ajeno a nuestro control voluntario consciente. El sistema nervioso autónomo está formado por el sistema simpático, el sistema parasimpático y el sistema nervioso entérico. El sistema autónomo desempeña un papel decisivo en la regulación de la vida, así como la emociones y sentimientos. El cerebro y el cuerpo se hayan asimismo interrelacionado por moléculas químicas, por ejemplo, las hormonas que viajan por el torrente sanguíneo. Las que van del cerebro al cuerpo se originan en núcleos como los situados en el hipotálamo. Pero moléculas químicas también viajan en la dirección opuesta, e influyen directamente sobre las neuronas en determinadas zonas como el área postre más, donde desaparece la barrera hematoencefálica, que es el mecanismo de protección que se pone selectivamente al tránsito de la mayoría de los compuestos moleculares grandes presentes en la sangre,. El área postre ma se situa en el tronco encefálico, muy cerca de estructuras como los núcleos parabraquiales y la sustancia gris periacueductal, que tan importante son para la regulación de la vida.
Sé si cortamos las láminas del sistema nervioso central en cualquier dirección y examinamos la sesión transversal, apreciamos una diferencia entre los sectores oscuros y pálidos de la muestra. Los sectores oscuro recibe el nombre de sustancia gris (aunque en realidad es una mezcla de marrón i lis), y los receptores para ellos reciben el nombre de sustancia blanca (aunque más bien café con leche) la tonalidad oscura del acto de dix se debe a los paquetes que han formado un gran número dos del soma celular entre las neuronas; la apariencia más claras de la sustancia blanca se debe a las vainas aislantes de los axones que brotan de los soma celular de situados en la materia gris. Tal como ya hemos señalado la mielina aporta la capa aislante que acelera la conducción eléctrica en los axones. El aislamiento míelinico y la rápida conducción de las señales son las características que distinguen a los axones, evolutivamente modernos. Las fibras no mielinizadas son bastante más lentas y su origen es más antiguo en términos evolutivos.
La sustancia gris presenta dos variedades. La variedad estratificada se encuentra en la corteza cerebral, que envuelve los hemisferios, y en la corteza cerebelosa que envuelve el cerebelo.
La variedad no estratificadas está formada por núcleos, uno de cuyos máximos exponentes, son los ganglios basales (situados en el interior de cada uno de los hemisferios cerebrales y constituido por tres grandes núcleos; el caudado, el putamen y el pálido); la amígdala, es una cúmulo de dimensiones considerable en el interior de cada lóbulo temporal; y varios heredado de núcleo más pequeños que forman el tálamo, el hipotálamo y los sectores de sustancia gris del tronco encefálico.
La corteza cerebral se informó de capa recubre el encéfalo, tras recibirse de cada hemisferio cerebral, incluidas aquellas que se halla situada en el fondo de las fisuras y surcos- las grietas que dan al encéfalo su apariencia única de volumen llena de pliegues-. Pero sólo de la corteza desde los tres mm y las capas son paralelas unas a otras y a la superficie del cerebro. La neo corteza de la parte de la corteza cerebral evolutivamente más moderna. Las principales divisiones de la corteza cerebral se designan de la misma manera que los lóbulos (frontal, temporal, parietal y occipital). Toda las demás estructura grises (los diversos núcleos antes mencionados y el cerebelo) son subcorticales.
Las cortezas sensoriales y la corteza de asociación sólo se refieren al espacio que ocupan a lo largo de una cadena de procesamiento sensorial. Se llaman corteza sensoriales aquellas situadas situadas a su alrededor. Por el cual las vías sensoriales periféricas entran en la corteza cerebral (por ejemplo, el punto de entrada para señales visuales, auditivas o táctiles). La región focal se extiende a presentar una reelección concéntrica y desempeña un papel muy importante en la elaboración de mapas detallados utilizando las señales de las que son portadoras las vías sensoriales.
La corteza de asociación, interrelaciona las señales que provienen de las cortezas iniciales. Están diseminada por todas partes de la corteza cerebral donde no hay corteza sensoriales iniciales o corteza motora. Se organizan de forma jerárquica, y las que se hayan más arriba en la cadena de suelen designar como el nombre de cortezas de asociación superiores, como son, por ejemplo, la corteza prefrontal y la cortezas temporales anteriores.
El mejor sistema para nombrar las regiones cerebrales lo propuso el neurólogo alemán Brodmann hace un siglo y siguen teniendo utilidad, aunque los números de las áreas no tienen nada que ver con su tamaño o con su importancia funcional.
La importancia de la posición
La estructura anatómica interna de una región cerebral es un factor determinante de la función que desempeña cuando hay en lugar en que se área de situada una determinada región en el interior del espacio tridimensional del cerebro es otro factor de importancia. Tanto el emplazamiento en el interior de la estructura global del encéfalo, como lectura anatómica interna, son en gran medida es consecuencia de la evolución, aunque en ella se ha incluye también el desarrollo individual. La experiencia individual da forma, moldea los circuitos cerebrales, y aunque la influencia resulta más marcada en los microcircuitos, se deja sentir inevitablemente también en el plano macroanatómico.
Los núcleos son estructuras de una gran antigüedad evolutiva y nos transportan una época de la historia de la evolución de la vida en la que los cerebros, era una cadena de ganglios unidos como las cuentas de un rosario. El ganglio es esencialmente un núcleo individual antes de ser incorporado en el transcurso de la evolución de la masa cerebral. Es el caso más claro es el cerebro de los nematodos.
La posición que ocupan los núcleos en el interior del conjunto del volumen encefálico es baja, ya que siempre están situados bajo el recubrimiento que proporciona la corteza cerebral. Se asientan en el tronco del encéfalo, hipotálamo y tálamo, ganglios basales y cerebro anterior basal (cuya extensión incluye la colección de núcleos que denominamos amígdala). Estos núcleos estan desterrado de la capa principal de la corteza, y presentan todavía una jerarquía evolutiva. Cuanto más antiguos son, en términos históricos, más próximo se hallan a la linea media del encéfalo. Y dado que todo el cerebro consta de dos mitades, izquierda y derecha y en medio una línea que los divide, sucede también que los núcleo más antiguos se hallan situados mirando de frente a la parte situada al otro lado de la línea media, así sucede por ejemplo, en el caso de los núcleos del tronco del encéfalo, tan esenciales para regulación de la vida y para la conciencia. En el caso de los núcleos algo más modernos, la amígdala, derecha e izquierda, son más independientes y se hayan claramente separados uno del otro.
Las cortezas cerebrales son más recientes en términos evolutivos, que los núcleos, y se caracterizan por tener una estructura en forma de vaina bidimensional, que confieren a alguna de estas cortezas capacidades para la elaboración de mapas muy detallados. El número de capas presentes en una corteza María no obstante, dedos sólo tres en el caso de la corteza más antigua en términos evolutivo, hasta seis capas en el caso de la corteza más reciente. La complejidad del conjunto de circuitos, en el interior de estas capas, así como entre ellas, también varía. La posición que ocupa el conjunto de circuitos en el interior del volumen encefálico es reveladora también desde el punto de vista funcional. Los circuitos más modernos, en General, se hallan situados alrededor o en el punto en que las principales vías sensoriales - auditiva, visual, somatosensorial - entran en el manto de la corteza cerebral, y de este modo quedan conectados con el procesamiento sensorial y el proceso de acotación de la información en mapas neuronales. Dicho de otro modo pertenecen al club de las cortezas sensoriales iniciales.
También existen diversas edades evolutivas en las cortezas motoras. Algunas cortezas motoras son bastante antiguas y pequeñas, y se hallan situadas también junto a la línea media de la corteza anterior el cíngulo y otras regiones motoras suplementarias, claramente visible en la superficie interna y medial de cada hemisferio cerebral. Otras cortezas motoras son modernas y sofisticadas en términos estructurales, y ocupan un considerable territorio en la superficie el exterior del cerebro (la superficie lateral).
Una determinada región acaba aportando al funcionamiento General del cerebro algo que está en dependencia muy notable, con las regiones con las que colabora, esto es, depende de que regiones se comuniquen con ella, y concreción en esta región reticular se comunica, o dicho de una manera más concreta, depende de que regiones proyectan sus neuronas a la región X (y de este modo son modificadas por su resultado). Si, del lugar en que estaba situada la región X en el interior de la red dependen muchas cosas, y otro factor importante en el papel funcional que acabe por desempeñar en si la región X tiene o no capacidades para elaborar mapas.
La mente y el comportamiento son el resultado en cada momento del funcionamiento de ganancias de núcleos y paquetes corticales articulado por proyecciones neuronales convergentes y divergentes. Si éstas gracias neuronales están bien organizadas y funcionan de manera armoniosa, sube y su sueño hace poesía. Si no, el resultado es la demencia.
El contacto del cerebro con el mundo.
Dos tipos de estructuras neurales se hallan situadas en la frontera entre cerebro y el mundo. Una apunta hacia dentro, la otra lo hace hacia fuera. La primera estructura neural está formada por los receptores sensoriales situados en la periferia del cuerpo, esto es, la retina en el ojo, la coclea en el oído interno, las terminaciones nerviosas de la piel, y demás. Estos receptores no reciben proyecciones neuronales del exterior, al menos no de una manera natural si bien los imputs eléctricos parecidos a los neuronales que producen los implantes prostéticos actualmente están cambiando esta situación. Los receptores reciben, en cambio, estímulos físicos como la luz, vibraciones o contactos mecánicos. Los receptores sensoriales inician una cadena de señales que se extienden desde la frontera del cuerpo con el medio físico exterior, hasta el interior del encéfalo, la cual pasa a través de múltiples jerarquías de circuitos neuronales situados en el interior profundo de los territorios cerebrales. Pero las señales no se mueve en sentido ascendente como lo haría el agua al pasar por un sistema de cañerías. Las señales son objeto de un procesamiento y experimentado una transformación en cada nueva estación por la que pasan. Además tienden a enviar señales de vuelta hacia el lugar en el que se habían iniciado las cadenas de proyecciónes entrantes. Este rasgo de la arquitectura del cerebro, escasamente estudiado, es muy posible que tenga una gran importancia para determinados aspectos de la conciencia.
El otro tipo fronterizo se sitúa allí donde terminan las proyecciones eferentes, hacia el exterior y dónde empieza el medio ambiente. La cadena de señales surge en el interior del cerebro, pero termina o bien liberando moléculas químicas que en la atmósfera o conectándose a fibras musculares del cuerpo. Esta última opción no permiten modernos y hablar, y es en este extremo donde finalizan las principales cadenas eferentes, en, en las que las señales se tramiten hacia la periferia y el exterior. Después de los músculo ya sólo queda realizar el movimiento directo en el espacio. En estadios anteriores de la evolución, la liberación de moléculas químicas en la membrana o el límite de la dermis desempeñó una importante función en la vida de un organismo. Se trataba de un importante medio de acción y, que aunque no hay duda de que liberamos feromonas, esta faceta está muy poco estudiada en los seres humanos.
Podemos considerar que el cerebro es una elaboración progresiva de algo que empezó siendo tan sencillo como un simple acto reflejo un dos: una neurona NEU detecta el objeto OB y envía señales a la neurona ZADIG en, que se proyecta hacia la fibra muscular MUSC, y causa el movimiento. En una época posterior de la historia evolutiva, el circuito reflejo entre NEU y ZADIG se le añadió otra neurona, a la que llamamos INT.INT eran una interneurona y se comportaba de tal modo que las respuestas de la neurona ZADIG ya no era automática. La neurona ZADIG sólo responde, por ejemplo, si la neurona NEU se activa y descarga todo su arsenal sobre ella, pero no cuando recibe un mensaje más débil; una parte fundamental de la toma de decisiones se dejan en manos de la interneurona INT.
Un aspecto importante de la evolución del cerebro ha consistido precisamente en añadir neuronas equivalentes de interneuronas en cada nivel del conjunto de circuitos cerebrales (de hecho hay montones de esta índole de equivalente). A las células mayores de esta índole de equivalentes, situadas en la corteza cerebral, la podríamos denominar “ interregiones”, ya que se hayan intercaladas entre otras regiones, con el evidente y sano propósito de modular la respuesta simple a los diversos estímulos, y con ello hace que la respuesta sean menos simples, menos automatizadas.
En el camino de hacer la modulación más sutil y sofisticada, el cerebro desarrolló sistemas que aportaban los estímulos en mapas tan detallados que tuvieron como consecuencia última la elaboración de imágenes y la formación de la mente. Con el tiempo, el cerebro añadió en sí mismo, y eso permitió que se generan respuestas originales. Por último, ya en los seres humanos, cuando estas mentes con una conciencia reflexiva se organizaron en colectivos de seres semejantes, fue posible crear culturas y con ellas los artefactos y productos externos que las acompaña. A su vez las culturas han influido a lo largo de generaciones en el funcionamiento de los cerebros individuales, y con el tiempo influyeron en la evolución del cerebro humano en su conjunto.
El cerebro es un sistema de sistemas. Cada sistema está formado por una intrincada interconexión de regiones corticales pequeñas aunque macroscópica y núcleos subcorticales, que está formado por circuito locales microscópicos, constituido por neuronas conectadas todas ellas por medio de sinapsis.
Aquello que la neurona hace depende del conjunto de neuronas al que pertenecen; aquello que los sistemas acaban haciendo depende de cómo los conjunto locales influyen en otro conjunto dentro de una arquitectura interconectada; por último, lo que cada conjunto aporta a la función del sistema al que pertenece, depende del lugar que ocupa en ese sistema.
Hipótesis sobre la equivalencia cerebro mente.
El cerebro forma parte del sistema físico, equivalencia e identidad se definen por atributos físicos como el hecho de tener una masa, unas dimensiones, el movimiento, la carga, etcétera.
Aquellos que rechazan la hipótesis de la identidad entre los estados físicos y los estados mentales, apuntan que si bien procede hablar de mapas neuronales que corresponde a un objeto físico particular, en cambio, sería absurdo hablar del patrón mental que le corresponde en términos físicos. Y la razón que aducen es que, hasta la fecha, la ciencia no podía determinar las características físicas de los patrones mentales, y sí la ciencia no puede hacerlo, entonces no se pueden identificar lo mental y lo físico.
De qué modo determinamos si los estados mentales son físicos. En el caso de los objetos del mundo exterior, procedemos percibiéndolos con nuestras sondas sensoriales periféricas y utilizando diversos instrumentos para llevar a cabo las mediciones. En el caso de los objetos mentales, sin embargo no podemos hacer lo mismo. No porque los acontecimientos mentales no tengan sus equivalencia neuronales, sino porque allí donde tienen lugar- el interior del encéfalo- los estados mentales no se pueden medir. De hecho, los acontecimiento mentales no puede ser percibidos por parte del proceso que los incluye, esto es, la mente. Se trata de una situación desafortunada, aunque de ella nada se interfiere acerca del carácter físico de la mente o de su carácter no físico. Esta situación obliga, no obstante, a matizar las intuiciones que pueden sacarse de ella y, por esta razón, es prudente poner en tela de juicio la visión tradicional según la cual los estados mentales no equivalen a estados físicos. Suscribir una visión de esta índole, sobre la base de las observaciones introspectiva, es poco razonable. La perspectiva personal debe utilizarse y disfrutarse en aquello que nos ofrece directamente; la experiencia que puede hacerse consciente, y puede ayudar a orientar nuestra vida, siempre y cuando un exhaustivo análisis reflexivo en diferido, en el que se incluye el examen científico, del Valor a su consejo.
Los mapas neurales y las imágenes correspondientes se hallan en el interior del cerebro y son sólo accesible al dueño del cerebro. A la pregunta de, en que otro lugar podrían estar los mapas de imágenes, sino en el interior de un sector particular del cerebro, habida cuenta de que, ante todo, se forman en el cerebro? Lo sorprendente sería que se hallaran fuera del cerebro, dado que la anatomía del cerebro no está diseñada para externalizarlos
Hasta ahora, por las pruebas que aporta la neurobiología evolutiva dentro de las neurociencias.
Una perspectiva adicional que interprete los acontecimiento mentales es como siempre muy difícil admitir. Nadie discute que los acontecimiento mentales guardan correlación con los acontecimientos cerebrales, y que lo sea, si bien acontecimientos cerebrales se produzcan en el cerebro hicieran inaccesible a cualquier intento de medición directa, justifica la adopción de un enfoque especial. Los acontecimientos cerebrales en tales son productos de la larga evolución biológica, y por tanto tiene sentido tienen Valor la prueba que se puedan aportar desde la evolución. Los acontecimientos mentales cerebrales son posiblemente los cerebro más complejo de la naturaleza, la necesidad de un tratamiento especial no tiene porque causar extrañeza.
Aún con las avanzadas técnicas científicas que poseemos es difícil entender que lleguemos a describir toda la gama de fenómenos neurales asociados con un estado mental, aunque éste sea simple. Pero al mismo tiempo, es posible y necesario una aproximación teórica entre lo mental y lo neural, y resulta especialmente útil cuando se aborda un problema tan desconcertante como la casualidad descendente. Los estados mentales influye en el comportamiento, como se evidencia en toda clase de hacer realizadas por el sistema nervioso de los músculos siguiendo sus órdenes. El problema o el misterio, tiene que ver con por la explicación de entender un fenómeno no físico., La mente puede influir en el mismo sistema nervioso físico que nos mueve actuar. Lo estados neurales y los estados mentales son las dos caras de un mismo proceso.
Rechazar la equivalencia entre la mente y el cerebro se sigue de asumir, algo problemático, a saber, que de alguna manera, para las neuronas, el hecho de crear mapas de cosas, y para estos mapas, acontecimiento mentales plenamente formados, es menos natural y plausible que para las otras células del organismo, crear la forma de las partes del cuerpo o llevar a cabo acciones corporales. Cuando las células del cuerpo propiamente dicho son colocadas juntas, en una configuración espacial particular, conforme a un plan, constituyen un objeto.
La mano por ejemplo, está formada por huesos, músculos, tendones, tejido conjuntivo, vasos sanguíneos y vías nerviosas y varias capas de piel, todo ello colocado en un sitio con orden de composición arquitectónico específico. Cuando la mano se mueve en el espacio, entonces realiza una acción; por ejemplo, al alzarse señala mi posición. Tanto el objeto como la acción son acontecimientos físicos, en el espacio y el tiempo entonces. Cuando las neuronas dispuestas en una vaina de dos dimensiones están activas o inactivas, según los datos de entrada que reciben, crea un patrón. Cuando el patrón corresponde a algún objeto o alguna acción, constituye un mapa de algo más, un mapa de ese objeto o de esa acción.
Está basado en la actividad de las células físicas, el patrón es igual de físico que los objetos o la reaccion con los que se corresponde. El patrón se dibuja de manera instantánea en el cerebro, es labrado en el cerebro a través de la actividad cerebral. ¿Por qué entonces los circuitos de células cerebrales no iban a crear cierto tipo de correspondencia de imagen para las cosas, siempre y cuando la célula estén adecuadamente conectadas y estén activas cuando deben estarlo?
Referencia
Y EL CEREBRO CREÓ AL HOMBRE . Antonio Damasio editoriasl Destino 2010

.

26 Junio 2017

EL CONECTOMA

Archivado en: ANATOMIA — Enrique Rubio @ 13:25

99eb8d33ca915c748a2d3ee8bfeaf3261EL CONECTOMA
Un conectoma es un mapa de las conexiones entre las neuronas del cerebro. La producción y el estudio de los conectomas se conoce como conectómica.
La necesidad de dar forma al mundo que nos rodean se convierte en un principio vital, sin el cual no podemos partes.
Una forma y una función son condiciones imprescindibles para respuesta. Esto con un pensamiento clásico, no sabemos si en un futuro y a partir de la física cuántica, no será necesario. Lo cierto es que la compleja estructura del sistema nervioso, necesita una disposición para que sea útile. Hasta ahora el concepto de focalidad que describiera broca hace casi un siglo y medio, explicaba con cierta claridad cómo nuestras facultades estaban localizadas en alguna parte de nuestro cerebro. Sin embargo es todo no siempre ha sido así. La cirugía de los gliomas cerebrales, que demuestra que no siempre que se reseca una área expresiva, aparece un déficit. Las áreas expresivas suele estar multiplicada y permiten la persistencia de la función de puede ser mutiladas al menos parcialmente.
Que necesitamos un buen conocimiento anatómico de las neuronas y su comunicaciones no es discutible, pero su gran número imposibilita marcadamente el conocimiento.
En nuestra biología todo es un conjunto de forma, química y función y así con séptimo comprender parcialmente la interpretación de los órganos de los sentidos y elaborar una respuesta, que en principio son groseras. Pero intentar entender lo psíquico, lo espiritual del General lo no contable se hace enormemente complejo. No obstante el conocimiento del mapa cerebral de la neurona y sus conexiones es imprescindible. Pero no solo del punto de vista orgánico sino funcional. Topografíar un cilindro de la corteza cerebral, de 1,5 milímetros de diámetro no solamente supone un esfuerzo enorme aun con los ordenadores que conocemos. Necesitamos ordenadores más potentes que sean capaces de descifrar, por medio de la simulación el ordenamiento del conectoma. Pero la segunda parte es saber cómo funciona esto.
.
En 2005, Olaf Sporns, de la Universidad de Indiana, en el artículo The Human Connectome, a structural description of the human brain (El conectoma humano, una descripción funcional del cerebro humano)1 y Patric Hagmann, del Hospital Universitario de Lausana, en la tesis doctoral From diffusion MRI to brain connectomics (De la IRM de difusión a la conectómica cerebral),2 propusieron simultánea e independientemente el término connectome para referirse a un plano de las conexiones neuronales en un cerebro. El vocablo expresa el conjunto de las conexiones, del mismo modo que genoma expresa el conjunto de los genes.
Según Hagmann, “para comprender el funcionamiento de una red se deben conocer sus elementos y sus interconexiones El conectoma aumentará considerablemente nuestra comprensión de los procesos emergentes funcionales a partir de las estructuras cerebrales y proporcionará nuevas ideas sobre los mecanismos que utiliza el cerebro si las estructuras cerebrales están dañadas.”
Gracias al gusano Caenorhabditis elegans , se han podido reconstruir las conexiones neurales. White et al., 1986; Varshney et al., 2011), lnlclaron el Proyecto Conectoma Humano de los Institutos Nacionales de Salud (NHI) de los Estados Unidos, para construir un mapa de las redes neurales del cerebro humano adulto y sano.
Bock y otros han obtenido 12TB de datos que están disponibles públicamente en Open Connectome Project (Proyecto Conectoma Abierto).
Un conectoma óptimo sería la cartografía precisa de las conexiones de cada neurona, lo que resulta técnicamente muy largo y costoso y necesitaría el almacenaje y la utilización de una enorme cantidad de datos. Un cerebro humano contiene al menos 1010 neuronas unidas por 1014 conexiones sinápticas. Para fines de comparación, el número de bases del genoma humano es de 3×109.
A escala microscópica, el conectoma describe la disposición de las neuronas y de las sinapsis entre ellas en el interior de una parte del sistema nervioso.
Mientras que en el siglo XX se buscaba descubrir la secuencia completa del ADN, proyecto denominado “genoma humano”, actualmente se están desarrollando esfuerzos para obtener una descripción completa de la conectividad a gran escala (en cada una de las regiones de interés caben al menos 109 neuronas) de distintas regiones del cerebro, proyecto denominado “conectoma humano” (http://humanconnectome.org; véase la Figura 1). Este proyecto se propone estudiar tanto las redes estructurales del cerebro, construidas a partir de medidas de asociación física (p.ej., número de fibras axonales), como las redes funcionales, derivadas de medidas de dependencia estadística (p.ej., covarianza; Sporns, 2011). Si bien se han realizado importantes hallazgos en cuanto al cerebro humano en estadios prenatales (Miller, Ding y Sunkin, 2014), aún no es posible establecer completamente el conectoma adulto.
Se utilizan diversas técnicas para medir la conectividad cerebral. La conectividad estructural, es decir, el conjunto de conexiones físicas (anatómicas) que unen los elementos neuronales, se mide tanto mediante técnicas invasivas como el trazado de vías (“tract tracing”), que permite rastrear las proyecciones de una parte del sistema nervioso hacia otra (p.ej., mediante microesferas fluorescentes), como técnicas no invasivas, principalmente las imágenes por resonancia magnética (MRI por sus siglas en inglés) y las imágenes de tensor de difusión (DTI). Las MRI proporcionan información sobre la estructura y composición del cerebro, mientras que la técnica de DTI, al ser sensible a la forma tridimensional de la difusión de moléculas de agua, permite trazar las fibras de axones de la materia blanca.
La conectividad funcional, es decir, los patrones de coactivación entre las unidades neuronales distribuidas, se mide mediante técnicas invasivas como los electroencefalogramas intracraneales (iEEG), que registran la actividad eléctrica directamente de la corteza cerebral, y mediante técnicas no invasivas como las imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI), la magnetoencefalografía (MEG) y la electroencefalografía (EEG). La fMRI sirve para identificar las regiones cerebrales que se activan mientras se ejecuta una tarea determinada, la MEG para registrar la actividad cerebral mediante la captación de campos magnéticos y la EEG para medir la actividad bioeléctrica cerebral en distintas condiciones basales (Sporns, 2010).
Recientemente, las investigaciones del proyecto conectoma se han extendido al campo de la psiquiatría, teniendo como objeto de estudio no sólo a cerebros “normales”, sino también “patológicos”. Al respecto, se han desarrollado algunas hipótesis que intentan explicar determinados trastornos neuropsiquiátricos, tales como la esquizofrenia, formulándolos en términos de problemas “económicos” de conectividad cerebral (Bulmmore y Sporns, 2012). A estas investigaciones subyacen dos supuestos: (i) el cerebro tiene costos metabólicos, ligados tanto al cableado de redes como a su funcionamiento, los cuales aumentan proporcionalmente a la distancia entre regiones conectadas; (ii) el cerebro realiza elecciones de “costo-beneficio”, dado que la organización de sus redes es el resultado de una “negociación económica” entre el costo físico de la red cerebral y el valor adaptativo de su topología: el cerebro está organizado para producir mayor valor por menor costo.
Al implicar costos metabólicos, el cerebro es altamente vulnerable a cualquier condición que afecte su suministro de energía. Si una red cerebral no puede afrontar los costos metabólicos de su actividad, los nodos centrales (“hubs”) resultarán especialmente susceptibles, y se producirá un problema funcional. Por ello, se predice que en los trastornos cerebrales asociados a alteraciones metabólicas se manifestarán anormalidades en sus componentes de alto costo (nodos centrales y conexiones de larga distancia), los cuales son centrales para la cognición y las conductas adaptativas.
Desde esta perspectiva, las causas funcionales en la esquizofrenia se entienden como un cambio anormal en las propiedades topológicas y los costos metabólicos del cerebro. De hecho, existe evidencia, generada a partir de MRI y fMRI, de un aumento anormal en la distancia de las conexiones neuronales, así como también un mayor número de conexiones de larga distancia (respecto a personas sanas; Bulmmore y Sporns, 2012). Si estas hipótesis resultasen adecuadas, podrían traducirse en nuevos modos de intervención basadas en los principios económicos del cerebro.
Trabajar a partir del concepto de red representa una ventaja respecto a los enfoques actuales de clasificación de trastornos (generalmente reduccionistas) que niegan la naturaleza interconectada de muchos de ellos. Esto tiene el potencial de replantear la forma en que se definen los trastornos, incorporando clasificaciones, definiciones de vulnerabilidad y predicciones e identificación de estrategias terapéuticas individualizadas. Asimismo, resultaría más coherente con los conocimientos actuales que poseemos respecto a los trastornos psiquiátricos, que indican que rara vez poseen una única causa, sino que más bien son producto de una multicausalidad compleja (Kendler, 2012).
Se espera que los estudios futuros sobre el conectoma humano amplíen de manera significativa nuestro conocimiento sobre el cerebro: sus redes funcionales y estructurales, su desarrollo, envejecimiento y sus alteraciones en diversas patologías, tales como la esquizofrenia, el autismo y el Alzheimer. Pero si bien el proyecto es prometedor, es preciso realizar algunas advertencias. Por un lado, existen al menos dos tipos de limitaciones: técnico-instrumentales, como la dificultad para obtener imágenes de alta resolución “in vivo”, y teóricas, dada la enorme complejidad del objeto de estudio y la perspectiva exclusivamente biologicista de este proyecto, la cual asume a priori que la raíz de los trastornos psiquiátricos se encuentra en el cerebro, desestimando aspectos importantes como el medio externo o el cuerpo. Por otro lado, hay que reconocer que la evidencia empírica obtenida hasta el momento, al menos para la esquizofrenia, no resulta concluyente. Por todas estas razones, es posible que transcurra aún un tiempo antes de que este proyecto aporte resultados con aplicaciones clínicas directas.
Referencias
Bullmore, E., y Sporns, O. (2012). The economy of brain network organization. Neuroscience, 13, 336-49.
Kendler, K. S. (2012). The dappled nature of causes of psychiatric illness: Replacing the organic–functional/hardware–software dichotomy with empirically based pluralism. Molecular Psychiatry, 17, 377–388.
Miller, J. A., Ding, S. L., y Sunkin, S. M. (2014) Transcriptional landscape of the prenatal human brain. Nature, 508(7495), 199-206.
Sporns, O. (2011). The human connectome: A complex network. Annals of the NY Academy of Sciences, 1224, 109-125.
Sporns, O. (2010). Networks of Brain. MIT Press.

22 Junio 2017

EL UNIVERSO Y EL CEREBRO

Archivado en: ANATOMIA, General — Enrique Rubio @ 17:23

EL UNIVERSO Y EL CEREBRO

La correspondencia entre las formas del universo, del macrocosmos y del microcosmos, nos hace pensar en una correspondencia de las funciones. Es decir, a diferentes escalas, tal vez a diferentes niíveles evolutivos, todas las cosas parecen operar bajos los mismos principios y manifestar una interconectividad que llena de asombro y refleja una enorme belleza en su arquitectura cósmica. Esto fue la inspiración, observar la naturaleza, que llevó a los primeros filósofos (y místicos) a formular teorías con respecto a la armonía universal, la semejanza de las formas y también sobre la divinidad (coherencia resonante en cada quantum del universo: el hombre como materialización simbólica de la conciencia cósmica, un ente cuyo cuerpo es información).
Entre los grandes filósofos de la naturaleza y de esta en particular que hoy en día la física agrupa bajo la teoría holográfica y fractal, se cuenta, en primer lugar, el mítico semidiós Hermes, a quien las tradiciones místicas le adjudican la fundación de todas las ciencias (incluyendo la escritura) y quien sintetizara toda la ciencia esotérica en su Tabla Esmeralda: “como arriba, es abajo”; Pitágoras, quien construyera una teoría de armonía universal entre las matemáticas, la música y los astros, cada uno una expresión (a diferente nivel) de un mismo código universal: el mundo, según este filósofo griego, es una sinfonía entre el Gran Hombre (el universo) y el Pequeño Hombre (el ser humano); Platón, quien viera en el mundo material la expresión o reflejo de un mundo espiritual (ideas o símbolos materializados).
Actualmente existen una serie de científicos que se han acercado desde la física a ese “arte” de la correspondencia entre las formas para descifrar el sistema operativo del universo (entre los cuales destaca David Bohm). Encontramos una versión interesante que expande estas teorías del autor Jay Alfred, cuyo postulado nos acerca a la posibilidad de que el universo entero sea una especie de inmenso cerebro (o Internet) que transmite información entre cada una de sus partes y el cerebro humano un reflejo de este cerebro cósmico al cual se conecta en perpetua retroalimentación.
«Las galaxias visibles en el universo no están aisladas ni desconectadas, sino están entretejidas por una estructura o red de filamentos que es la materia oscura que sirve como andamiaje del universo. Esta estructura en forma de red es una carcterística tanto de la materia oscura como del plasma magnético. La apariencia de esta red tiene un asombroso parecido con una disección del cerebro (ver imagen al principio de la entrada y hacer zoom).
»Pero no sólo es la morfología (aspectos estructurales) de la estructura del universo a grandes escalas la que es similar al cerebro humano, sino también la fisiología (las funciones). Estos filamentos transportan corrientes de partículas cargadas (iones) a lo largo de grandes distancias que generan campos magnéticos, al igual que una fibra nerviosa. Y forman circuitos, al igual que los circuitos neuronales en el cerebro.
»El alto grado de conectividad es lo que distingue al cerebro de una computadora ordinaria. La conectividad también es notable en la red cósmica. Las galaxias se forman cuando estos filamentos se cruzan entre sí. Un cúmulo (nexus) de filamentos provee la conectividad para transferir no sólo energía sino información de un núcleo galáctico a otro».
El autor también explica, aplicando la teoría de la memoria holográfica de Karl Pribram a toda la materia, cómo es posible que el universo sea también un organismo que graba todo lo que sucede en su “mansión de muchas habitaciones” (no existe el olvido, decía Borges). Algo que podría explicar por qué ciertos lugares parecen proyectar fantasmas o por qué la memoria está ligada al espacio donde un hecho ocurrió. Sugiere también la posibilidad de un intercambio de información entre los diversos tejidos cerebrales del universo, en sus diferentes escalas: galaxia, planeta, hombre, célula, electrón, etcétera:
«La Tierra parece tener un cerebro, ¿pero cómo recibe estímulos sensoriales? Una posibilidad es generando formas de vida. La miríada de formas de vida (incluyendo a los seres humanos) en el planeta son en realidad los muchos ojos y oídos de la Tierra. Las redes de corrientes en el cerebro de las formas de vida son parte integral de la red de corrientes en el cerebro de la Tierra. Es parte del interés del universo generar formas de vida para que pueda ver, oír, tocar, oler , probar y tomar conciencia de sí mismo de formas diversas.
»Si en realidad estamos conectados al cerebro de la Tierra, que está conectado al cerebro del universo, esto significa que compartimos un cerebro universal que puede tener contacto con el cerebro de otros planetas (o sistemas estelares) que generan sus propias memorias. Las formas de vida inteligente pueden mandar información (con o sin intención) vía el cerebro universal directamente a nuestro cerebro».
Tal vez el secreto de la semejanza entre las cosas, de las metáforas y los fractales, sea la obviedad. Que se parecen porque en el fondo son lo mismo. ¿Es posible que por alguna razón o divinidad en el insondable diseño del universo, las estrellas sean ojos y los cerebros galaxias?Es posible y quizás ese sea también el secreto del misterio de la existencia individual: averiguar por sí mismo y fundirse con el tejido neuronírico que llamamos universo, aquello a lo que tanto nos parecemos.
«El mayor hechicero (escribe memorablemente Novalis) sería el que hechizara hasta el punto de tomar sus propias fantasmagorías por apariciones autónomas. ¿No sería ese nuestro caso? Yo conjeturo que así es. Nosotros (la indivisa divinidad que opera en nosotros) hemos soñado el mundo. Lo hemos soñado resistente, misterioso, visible, ubicuo en el espacio y firme en el tiempo; pero hemos consentido en su arquitectura tenues y eternos intersticios de sinrazón para saber que es falso.» Jorge Luis Borges, “Avatares de la tortuga” (Discusión).
Harmonices mundi ( La armonía de los mundos , 1619 ) es un libro escrito por Johannes Kepler en la ciudad de Linz . El libro contiene la primera formulación de la tercera ley del movimiento planetario .
A Harmonices mundi Kepler intenta explicar los movimientos planetarios con base en un modelo geométrico de proporciones entre diferentes poliedros relacionando estos con escalas musicales. En esta obra muestra sus intentos de fijar las órbitas de los planetas en el interior de poliedros perfectos, o sólidos platónicos , tal como había hecho en una obra anterior, misterium Cosmographicum . Para gran decepción suya la teoría nunca funcionó y después de haber expuesto en largas páginas en esta obra la abandona finalmente mostrando que es incompatible con las observaciones y las leyes del movimiento planetario deducidas en Astronomía Nueva . Kepler intentó describir estos movimientos postulando una fuerza similar al magnetismo que él pensaba emanaba del Sol .
Kepler expuso en esta obra su teoría de que cada planeta produce un tono musical durante su movimiento de revolución alrededor del Sol y que la frecuencia del tono varía con la velocidad angular de los planetas. Algunos planetas producen notas musicales constantes: por ejemplo la Tierra sólo varía un semitono con una proporción de 16:15 (o equivalentemente la diferencia entre una nota mi y uno hace entre su afelio y su perihelio ) y Venus varía en un intervalo más reducido de 25:24. Kepler explica su razonamiento para deducir el reducido espacio de tonos propio de cada planeta en términos esotéricos.
« La Tierra canta Mi, Fa, Mi: se puede deducir de estas sílabas que en nuestro hogar podemos esperar mí seria y hace m. »
En momentos muy poco frecuentes todos los planetas podrían tocar juntos en perfecta concordancia. Kepler propuso que esto podría haber pasado una única vez en la historia, quizás en el momento de la creación.
En un libro anterior Astronomía nueva , Kepler había escrito las dos primeras leyes del movimiento planetario . La tercera ley, que indica que el cubo de la distancia media del planeta al Sol es proporcional al cuadrado de su período orbital, aparecía por primera vez en el capítulo 5 de este libro después de una larga discusión en astrología .

26 Mayo 2017

NEUROCRISTOPATIA

Archivado en: ANATOMIA — Enrique Rubio @ 20:58

feto458-644x362vida-y-adnNeurocristopatía es un conjunto de patologías que surgen de defectos en el desarrollo de los tejidos que derivan embrionariamente de la cresta neural [1] El término fue acuñado por Robert P. Bolande en 1974. [2]
Quizas el nombre al traducir sea desacertado y debía llamarse NEUROCRESTOPATIA, ya que los defectos provienen de la cresta neural .Múltiples procesos derivan de esta malformación y aunque en principio parecen heterogéneos, se deben a la incapacidad que tienen las crestas neurales para formar tejidos , o a la incapacidad que tienen estos tejidos para inhibir las noxas que lo atacan en diversos momentos de su desarrollo.
Algunos de los procesos que se afectan como consecuencia de esta inhibición del desarrollo son: piebaldismo , síndrome de Waardenburg , la enfermedad de Hirschsprung , el curso de Ondina (síndrome de hipoventilación central congénita), feocromocitoma , paraganglioma , carcinoma de células de Merkel , neoplasia endocrina múltiple , neurofibromatosis de tipo I , síndrome CHARGE , disautonomía familiar , síndrome de DiGeorge , síndrome de Axenfeld-Rieger , síndrome de Goldenhar (también conocido como la microsomía hemifacial ), síndrome de craneofrontonasal , nevus melanocíticos congénitos , melanoma , y ciertos defectos congénitos del corazón del tracto de salida, en particular.
La esclerosis múltiple también se ha sugerido como neurocristopathic en origen. [3]
La utilidad de la definición reside en su capacidad para referirse a un potencialmente común etiológico factor de ciertas neoplasias y / o asociaciones de malformaciones congénitas que de otro modo son difíciles de grupo con otros medios de nosología .
Referencias
Etchevers, Heather C .; Amiel, Jeanne; Leoncio, Stanislas (2006). “Bases moleculares de Neurocristopathies humano” . Cresta neural de inducción y diferenciación, Volumen 589 . Avances en Medicina y Biología Experimental. pp. 213-34. doi : 10.1007 / 978-0-387-46954-6_14 . ISBN 978-0-387-35136-0 . PMID 17076285 .
Bolande, Robert P. (1974). “Los neurocristopathies: Un concepto unificador de la enfermedad que surge en el mal desarrollo de la cresta neural”. Patología humana . 5 (4): 409-29. doi : 10.1016 / S0046-8177 (74) 80021-3 .
Behan, Peter O .; Chaudhuri, Abhijit (2010). “La triste situación de la investigación de la esclerosis múltiple (baja en hechos, en lo alto de la ficción): Los datos críticos para apoyar que sea un neurocristopatía”. Inflammopharmacology . 18 (6): 265-90. doi : 10.1007 / s10787-010-0054-4 . PMID 20862553 .

TUBO NEURAL Y CRESTAS NEURALES

Archivado en: ANATOMIA — Enrique Rubio @ 19:02

cresta-neurallTUBO NEURAL Y CRESTAS NEURALES
El tubo neural es una estructura presente en el embrión, del que se origina el sistema nervioso central. Tiene forma cilíndrica, y deriva de una región específica del ectodermo llamada placa neural, la que aparece al inicio de la tercera semana de la concepción por medio de un proceso llamado neurulación.
Inmediatamente sobre la notocorda, el ectodermo se engruesa para formar la placa neural. Los bordes de esta placa sobresalen, se pliegan y se unen por encima formando un largo tubo: el tubo neural.
Este tubo da lugar a la mayor parte del sistema nervioso, anteriormente se ensancha y se diferencia en el encéfalo y los nervios craneales; posteriormente forma la médula espinal y los nervios motores. La mayor parte del SNP deriva de las células de la cresta neural, que emigran antes de que el tubo neural se cierre. En la cresta neural se originan los nervios craneales, células de pigmento, cartílago y huesos de la mayor parte del cráneo, incluidas las mandíbulas, ganglios del SNA, médula de las glándulas adrenales.
Durante la organogénesis, o formación de órganos en el embrión, las crestas neurales, derivadas del ectodermo, se sitúan a los largo de toda la extensión del tubo neural. Sus células son pluripotenciales y van a dar lugar a tejido conjuntivo, cartílago, hueso, neuronas y glia del sistema nervioso periférico y médula adrenal, entre otros.
El primero en describir la cresta neural en 1868 fue el científico suizo Wilhelm His, gracias a sus estudios del desarrollo en embriones de pollo. His describe la cresta neural como una tira de células entre el ectodermo dorsal y el tubo neural1. His no acuña el término cresta neural sino que se refiere a estas células como “Zwischenrinne” (canalón; en medio de) y “Zwischenstrang” (cuerda; en medio de) por su ubicación respecto al tubo neural y la epidermis. El término actual con el que nos referimos a estas células –cresta neural- fue introducido por Marshall en 1879, en donde se da el cambio de “Zwischenrinne” y “Zwischenstrang” a cresta neural y borde de la cresta neural respectivamente3.
Las células de la cresta neural constituyen una población de células migratorias multipotentes que contribuyen a un amplio rango de derivados de los embriones de vertebrados, como neuronas y células de soporte del sistema nervioso periférico, melanocitos y células endocrinas, también contribuyen a la formación de gran parte de la estructura esquelética de la cabeza (huesos y cartílagos).
Aunque la cresta neural es una estructura discreta que comprende unas pocas células y existe transitoriamente en etapas tempranas del desarrollo embrionario de vertebrados comprende algunas de las cuestiones más relevantes en el desarrollo. Gracias a sus propiedades pluripotentes, estas células tienen un gran potencial de diferenciación: desde huesos, tendones, tejidos conectivo, adiposo y dermis hasta melanocitos, neuronas y células gliales y endocrinas. La cresta neural se forma de acuerdo a un gradiente rostro caudal a lo largo del eje del cuerpo y libera células de libre movimiento parecidas a las de la mesénquima que siguen rutas de migración definidas en tiempos precisos del desarrollo, alcanzando sitios embriónarios objetivo donde finalmente se establecen y diferencian1. Resulta tan importante su función que incluso ha llegado a ser nombrada como “la cuarta capa germinal”2.

La cresta neural se deriva del ectodermo y se forma en la unión entre el ectodermo neural y el no neural, después de la inducción del sistema nervioso4, donde se unen la placa neural y la epidermis en la región más dorsal del tubo neural. Primero se da la localización del borde de la placa neural por medio BMPs. Factores paracrinos como BMPs, Wnts y FGFs inducen la transcripción de especificadores de la placa neural que evitan que en la región se forme el tubo neural o la epidermis. También se transcriben los especificadores de la cresta neural para especificar las células que se convertirán en la cresta neural.
A lo largo del embrión, se diferencian cuatro porciones de las crestas neurales: cresta neural cefálica, cresta neural cardiaca, cresta neural del tronco, y por último cresta neural sacral y vagal. Estas células van a migrar a diferentes zonas del embrión, dando lugar a diferentes estructuras según en qué zona estén.
Así, las células de la cresta neural cefálica formarán el mesénquima cráneo-facial, que en última instancia dará lugar al tejido conjuntivo, al cartílago y al hueso de la cara. Además, otra parte migra a la región de los arcos branquiales y dará lugar a las células del timo, a los odontoblastos y al cartílago de la mandíbula y del oído interno.
Por otro lado, las células de la cresta neural cardiaca darán lugar a los melanocitos, al tejido conjuntivo, cartílago, neuronal, tejidos muscular y conjuntivo de las grandes arterias, endotelio y vasos sanguíneos que discurren por los arcos branquiales, y al septo que separa la aorta y la arteria pulmonar.
En cuanto a las células de la cresta neural del tronco, un grupo migra dorso-lateralmente al somito, y dará lugar a melanocitos de la piel. Otras migran atravesando el somito por la región del esclerotomo: unas células se quedarán allí, y darán lugar a los ganglios raquídeos. Otras lo atravesarán, y formarán ganglios sinápticos, médula adrenal, células de Schwan y grupos nerviosos que rodean a la aorta. Por último, las crestas neurales sacral y vagal van a formar los ganglios parasimpáticos del intestino, a los que se deben los movimientos peristálticos.
Cresta neural craneal o cefalica
Produce la mesénquima craneofacial y los arcos faríngeos
Mesénquima craneofacial
Cartílagos y huesos del cráneo, neuronas, glía (soporte y protección de neuronas) y tejidos conectivos
Arcos faríngeos
Células del timo, odontoblastos del primordio de los dientes y huesos del oído medio y de la mandíbula.
• Cresta neural del tronco

Estas células pueden migrar por dos rutas diferentes, una temprana ventral o una tardía dorsolateral.
Ruta temprana de migración
Dirige las células ventrolateralmente hacia la mitad anterior de cada esclerotoma somítico (Esclerotoma: derivado de somitas, son bloques de células mesodermales que se diferencian en el cartílago de la espina) donde se forma el ganglio espinal (cada uno compuesto por tres células de la cresta neural). Los que siguen migrando de manera más ventral forman el ganglio simpático, la médula adrenal y las agregaciones de nervios que rodean la aorta.
Experimentos con mapas de destino muestran que éstas se diferencian en células sensoriales y simpáticas, células adrenomedulares y de Schwann.
En aves y mamíferos las células migran ventralmente por la sección interior de los esclerotomas.
Esta ruta es controlada por matrices extracelulares que guían la migración a través de la porción anterior del esclerotoma y por factores quimiotácticos. La matriz extracelular se compone de fibronectina, laminina, tenascina, varias moléculas de colágeno y proteoglicanos. La proteína Α4β1 integrina se une a proteínas de la matriz extracelular orientando las células mientras que la trombospondina, que es una molécula de la matriz extracelular, se encuentra en la parte anterior del esclerotoma promoviendo la migración de las células a la región anterior del somita.
Ruta tardía de migración
Se convierten en células sintetizadoras de pigmento (melanocitos), migrando hacia el ectodermo.
• Cresta neural vagal y sacral
Generan los ganglios parasimpáticos de las vísceras. La falla de la migración de estas células al colon resulta en la ausencia movimientos peristálticos en el intestino.
• Cresta neural cardiaca
Es una subregión de la cresta neural vagal y se extiende del primer al tercer somita. Se pueden desarrollar en melanocitos, neuronas, cartílago o tejido conectivo. Produce todo el tejido conectivo de la pared de las arterias.
Pluripotencia de las células de la Cresta Neural[editar]
Se ha demostrado que casi todas las células de la cresta neural son pluripotentes, su diferenciación final se determina por el ambiente al que migran.
Arcos faríngeos
• El primer arco faríngeo da lugar al martillo, yunque, mandíbula y maxila.
• El segundo arco faríngeo da lugar al estribo y al proceso estiloide.
• El tercer arco faríngeo da lugar al hueso hioideo.
• El cuarto y quinto arco faríngeo da lugar al cartílago tiroideo y cricoideo.2

Referencias
1.Le Douarin, N. (1983). The Neural Crest. Cambridge: Cambridge University Press.
2.Gilbert, S.F. (2010) Biología del Desarrollo, Novena Edición. Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc.
3.Topics in Animal and Plant Development: From Cell Differentiation to Morphogenesis, 2011: 55-74ISBN: 978-81-7895-506-3 Editor: Jesús Chimal-Monroy
4.Mayor, R. and Aybar, M. J. (2001). Induction and development of neural crest in Xenopus laevis. Cell Tissue Res. 305,203 -209

15 Mayo 2017

LA MUSICA COMO EXPRESION DEL CONOCIMIENTO

Archivado en: ANATOMIA, FUNCIONES PSIQUICAS — Enrique Rubio @ 20:28

La corteza o córtex cerebral es el tejido nervioso que cubre la superficie de los hemisferios cerebrales, alcanzando su máximo desarrollo en los primates. Es aquí donde ocurren las funciones cerebrales superiores; la percepción, la imaginación, el pensamiento, el juicio y la decisión. Es una delgada capa de materia gris. Esta capa de células conecta con una amplia colección de vías de materia blanca, que son mucho más numerosas y son estas prolongaciones que la conectan con todo el resto del cerebro. Normalmente tiene 6 capas células en su espesor. Esta delgada capa está depositada en las circunvoluciones cerebrales, lo que permite mayor aumento numérico de las células nerviosas que contiene. Si se extendiese, ocuparía unos 2500 cm². Esta capa incluye unos 10.000 millones de neuronas, con cerca de 50 trillones de sinapsis.
La neo corteza o corteza cerebral, localiza una serie de funciones del cerebro que nos hacen ser humanos.
Está localizada en la superficie del cerebro y tiene un espesor de entre uno y cuatro mm, se llama sustancia gris y está en contacto íntimo con la sustancia blanca en alusión a sus colores aproximados.
En la corteza se depositan las células nerviosas que componen la sustancia gris y la sustancia blanca son las prolongaciones de estas células que están envueltas en mielina a la que deben su color
En la corteza del cerebro se alojan las células del sistema nervioso en cantidades de miles de millones.
Para visualizar esas células hay que teñirlas. Lo que permite verlas individualmente. Estas células de la corteza cerebral se localizan en forma de capas.
Con la tinción de las neuronas se vio que tienen un cuerpo llamado Soma del que salen prolongaciones. Las aferentes se llaman Dendritas y las eferentes Cilindroejes.
Los estimulos nerviosos son siempre centrípetos y van desde la dendrita al soma y a los cilindroejes y aquí están la sinapsis, una presinaptica y otra postsinapptica y el mediador del impulso nerviosos son las corriente de acción que desde la dendrita transportan el estimulo hasta el cilindroeje y en la sinapsis se liberan neurotransmisores que permiten que el impuso llegué a la sinapsis postdendriticas.
Las dendritas son como árboles y de hecho la palabra dendrita proviene del griego que significa árbol.
Gracias a las tinciones podemos ver estas células y sus prolongaciones, con el método de Nissen, se tiñen los cuerpos neuronales, mientras que con el método de Golgi se tiñen las prolongaciones de la neurona. Con estas técnicas no se tiñen todas la células, y si algunas, pues de lo contrario no veríamos nada a destacar.
El teñido de las células nerviosas es selectivo. Las neuronas forman un bosque tan denso, donde todo está en contacto con todo.
Las células nerviosas se comportan como un pequeño ordenador. La información llega a través de las dendritas al cuerpo celular o soma, se elabora una respuesta que a través de una prolongación generalmente más larga, el cilindroeje, y son transmitidas a la sinapsis. Aquí se pone en contacto con las dendritas receptoras, pero no directamente, sino a través de un espacio sináptico. A medida que sale información de los cilindroejes se contacta con las células vecinas. En las terminaciones presinapticas, existen unos depósitos de neurotransmisores que “los descarga al espacio sináptico y desde aquí se estimula la neurona postsinaptica, y empieza el proceso de nuevo”.
Cajal con su entusiasmo y su curiosidad dijo “conocer el cerebro es conocer el camino de nuestro pensamiento y de nuestras capacidades”.
El estudio del cerebro nos permite conocer su creatividad y nuestras funciones superiores.
Nosotros somos nuestro cerebro y nuestra capacidad de hacer.
El conocimiento del cerebro no sólo tiene importancia en el desarrollo filosófico y científico, sino que nos permite conocer la patología que lo afecta con frecuencia y buscar su tratamiento.
Antes de conocer un cerebro alterado necesitamos conocer su morfología normal y su función.
La ciencia de nuestro tiempo estudia insistentemente el diseño del cerebro. Su estudio nos llevará al conocimiento de sus circuitos normales y patológicos. Y después a su función.
Las imágenes del universo con sus enormes magnitudes, son superponibles a las imágenes de la microscopía cerebral con sus pequeñas células que se miden por milésimas de micra.

Javier de Felipe forma un grupo heterogeneo de cientificos, que de manera individual, però conjuntandose , intentan entenderlo globalmente.
Como modelo de estudio se está utilizando las células piramidales, que se puede decir son las células principales del cerebro. Y son la principal fuente de conecciones. Necesitamos conocer como esta constituido nuestro cerebro para después expresarlo matemáticamente.
La razón de este estudio son las espinas dendriticas, evaginaciones del citoplasma de las dendritas, que son las vías aferentes de la neurona.
Las células piramidales, se transforman en modelos virtuales a través de la matemática para poder manipularlos con mayor facilidad. Lo que se llama simulación por ordenador.
Las espinas dendriticas que aparecen en una simple prolongación, son estructuras muy complejas que están formadas por más de 500 proteínas y lo importante es que su morfología refleja su función, las que que tienen cabeza grande tienen mayor capacidad de contactar, y cuando se estrechan, la corriente elèctrica, los potenciales de accion, disminuyen.
Se puede decir que cada espina dendrítica se comporta como un ordenador de forma que :
En un cilindro tomado de la corteza cerebral y que tiene 1,5 mm de diametro hay unes 25.000 neuronas piramidales con múltiples dendritas y cada dendrita tiene unes 20.000 espinas, que son equivalentes a miles de ordenadores por cada celula piramidal. Las sinapsis que se establecen en este cilindro alcanzan la cantidad de mil millones
Hay unas espinas de cabeza grande, que tienen gran capacidad de conexión, que son muy estables. La combinación de varios espinas són depósitos de memoria. Otras espìnas, son mas delgadas y son de aprendizaje
Para ver el detalle de la célula, se introduce un micro electrodo y se inyecta una sustancia fluorescente que permite ver las dendritas y sus prolongaciones.
La neurona piramidales son las que tienen mayor número de conexiones dentro del cerebro y son responsables de las funciones cerebrales superiores.
En la enfermedad de Alzheimer las espinas dendríticas desaparecen y al ser portadoras de la memoria, se pierde esta. El conocimiento de las espinas dendríticas su formación y su función nos permitirá reparar la pérdida de esta estructura que ocurren en las enfermedades demenciales.
Hay millones de neuronas piramidales con múltiples dendrites cada una y cada una de esta tiene 20.000 espinas.

El contajé de las espinas dendríticas no se hace directamente, sino por estimación. Los investigadores han fabricado herramientas que cuentan automáticamente el número de espinas en una dendrita. Hasta ahora el contajé de cada espina costaba meses, mientras que con las herramientas de que se dispone se hace en segundos.
El tamaño de las espinas es fundamental para saber la corriente que generan (potenciales de acción), por lo que hay que calcular el volumen y construirlas en tres dimensiones. Se está intentando obtener los valores de lo volúmenes de forma automática.

La disposición de las espinas en un rosal es similar a la disposición de las espinas dendríticas, aunque las espinas del rosal son distintas pues son puntiagudas y de base ancha. Se intento disponer las espinas del rosal de varias formas espaciales y buscar la fórmula matemàtica que expresara su disposición. Los intentos de ver la disposicon en un rosal fallaron. El contaje y disposicion de las espinas, no se puede expressar matematicamente, ni de forma lineal ni elíptica, por lo que se intenta convertirlas en notas musicales y asi darle una disposicon contable.
Los parámetros que componen la disposición, orientación, longitud, forma, disposición de las espinas, asi como las corrientes de accion, se los convirtio en notas musicales,.
Lo que a conseguido Javier de Felipe, es considerar notas musicales las distintas espinas dendríticas, de una dendrita, de una célula piramidal. Y así construye una melodía, que sin ser excesivamente precisa nos puede dar un patrón musical de estas dendritas fundándose en su sonoridad.
Se ha construido una neurona virtual, que ha estudiado un ordenador neuromorfico.
Un programa matemático convierte en notas musicales un fragmento de dendrita piramidal, las espinas dendriticas se han convertido en notas musicales y un arreglo musical, permite obtener una sonoridad bastante clara al interpretarla y se obtiene un sonido que puede constituir una melodia.
El sonido se repite como un morse, en notas con intervalos de silencio
Esto proporciona el sonido de una sola dendrita, y hay que imaginar como suenan todas las espinas de todas las dendritas. Por lo pronto esta técnica es muy limitada pero muy significativa. Y tiene cierta belleza.
Estudia grupos de dendrita de un cerebro de 80 años y otro de 40..
En el cerebro de un paciente de 40 años tiene gran riqueza de notas, porque tiene muchas espinas dendriticas. Por el contrario en el cerebro de un paciente con 80 años, las dendritas tienen menos espinas y por tanto menos sónoridad, mas silencios.
Cuando se activan determinadas espinas dendríticas, los resultados sonoros son distintos a cuando es estimulan otras distintas. Esto hace que dependiendo de la abundancia de espinas, los estímulos que llegan al cuerpo celular sea diferente. Y por consiguiente los resultados seran diferentes.
Una células piramidal es como el conjunto de muchos ordenadores.
El problema es cómo utilizar todas estas dendritas, sus espinas e integrarlas en un ordenador.
Los ordenadores neuromorficos están adecuados a la faena de contar y analizar espinas, ya que los ordenadores ordinarios está muy lejos de tener esta potencia.
Nuestro cerebro al funcionar consume solamente 12 Watios y un superordenador, consume cientos de miles de watios
Aplicando este estudio a la enfermedad de Alzheimer que esta constituïda principalmente, aunque no exclusivamente por dos tipos de proteínas anormales. La beta amiloide y la proteína tau. Se puede estudiar cómo afectan patológicamente a las dendrites estos acumulos anormales de proteïnas
El arte nos ayuda también entender la patología del Alzheimer. El ejemplo lo proporciona el pintor William Utermohlen que pintaba autorretratos y que en 1967 empezó a padecer la enfermedad de Alzheimer. Esta enfermedad empieza en el hipocampo, donde se aloja la memoria inmediata, y desde aquí se expande a otras zonas afectando funciones de aprendizaje y recuerdo. Este pintor fue haciendo autorretratos a medida que evolucionaba su enfermedad y es dantesca la deformacion de las imagenes que el va obteniendo de como se ve a si mismo.
La enfermedad de alzheimer es progresiva y durante unos 20 años permanece con clínica suave con un deterioro cognitivo leve, hasta que el deterioro se hace marcado y muy evidenciable. De forma que morfológicamente se puede ver en los cortes de cerebro de una necròpsia en pacientes con Alzheimer, la extensión y evolución de la enfermedad y relacionarlos claramente con su deterioro cognitivo.
Desde que empieza la enfermedad histologicamente, hasta que se manifiesta en su periodo de estado clinicamente. Pasan los años suficientes, como para aplicar la pobre teràpia de que disponemos, con la posibilidad de que en estos estadios iniciales de la enfermedad, fueran efectivas. Tenemos muchos años para introducir terapias que eviten la evolución del deterioro.
El tener marcadores biologicos para esta enfermedad y su deteccion precoz, permitiria al menos lentificar la enfermedad , en tanto que no aparecen teràpias mas efectivas.
La actividad de detereioro socialmente invalidante tarda mucho tiempo a partir de las primeras lesiones histologicas en los lobulos temporales.
Las lesiones neurodegenerativas, solo dan una clínica manifiesta cuando alcanzan determinada extension, mientras son soportables y poco expresivas.
El estudio se está haciendo inyectando en cerebros normales y patológicos uno marcadores que permiten reconocer como las placas de la enfermedad de alzheimer afectan a las espinas dendríticas. Se trata de ver cómo la placas amiloides afectan a su entorno.
Se ha visto claramente que la placa amiloide bloquea las espinas dendríticas y empobrece al cerebro de estos implantes vitales para la memoria y el aprendizaje. Se ve claramente que alrededor de una placa, las espinas desaparecen marcadamente. Las espinas se tornan más delgadas y menos numerosas. Las placas mutilan las neuronas y la desconectan del resto.
El estudio de cómo actúa la proteína Tau se hace con un sistema similar inyectando una sustancia fluorescente que tiñe de rojo el cerebro y permite ver si tiene o no, la Tau. Ya que puede ver el deposito patologico de esta proteina.
De forma que la proteína TAU no produce disminución de las espinas dendríticas, por lo menos al principio.
A partir de aqui Javier de Felipe con la colaboracion de investigadores y sobre todo de musicos, han hecho partituras en preparaciones del cerebro de pacientes con tau positivo y Tau negativo. La conversión en partitura muestra que los pacientes con tau positivo tiene más silencios y los volúmenes son más pequeños, mientras que la preparaciones sin TAU, son mas sonoras.
La música está sirviendo para obtener datos que no tienen una clara expresion matemàtica.
Cuando aumenta el depósito de la Tau, se pierden las espinas claramente. Y por tanto se pierden las comunicaciones entre neuronas.
Luis Buñuel que también padeció esta enfermedad, tuvo la suficiente claridad de ideas, para decir: Hay que haber comenzado a perder la memoria aunque sólo sea retazos, para darse cuenta que la memoria es la que constituye nuestra vida. Nuestra memoria es nuestra coherencia, nuestra razon, nuestros sentimientos, sin elloos no somos nada.
Un cuarteto intèrpretò la lectura de las música obtenida de las espinas dendríticas, con un exito extraordinario y puede.
La analogía entre el macro cosmo y el microcosmos, tienen tal similitud, que permite la confusión. Multiples pequeños corpusculos en el caso del cerebro, o múltiples inmensos corpusculos en el caso de los planetas que estan enlazados por fibras. Las imagenes, salvando las magnitud, permiten la confusion.
La armonía de los mundos , 1619 es un libro escrito por Johannes Kepler en la ciudad de Linz . El libro contiene la primera formulación de la tercera ley del movimiento planetario .
En Harmonices mundi Kepler intenta explicar los movimientos planetarios con base en un modelo geométrico formado por diferentes poliedros, relacionando estos con escalas musicales.
Kepler intentó fijar las órbitas de los planetas en el interior de poliedros perfectos, o sólidos platónicos , tal como había hecho en una obra anterior, misterium Cosmographicum .
Para gran decepción suya la teoría nunca funcionó y después de haber un gran esfuerzo en esta obra, las abandona diciendo mostrando que es incompatible con las observaciones y las leyes del movimiento planetario deducidas.
En Astronomía Nueva . Kepler intentó describir estos movimientos postulando una fuerza similar al magnetismo que él pensaba emanaba del Sol .
Kepler expuso creia que cada planeta produce un tono musical durante su movimiento de revolución alrededor del Sol y que la frecuencia del tono varía con la velocidad angular de los planetas.
Algunos planetas producen notas musicales constantes: por ejemplo la Tierra sólo varía un semitono con una proporción de 16:15 (o equivalentemente la diferencia entre una nota mi y uno hace entre su afelio y su perihelio ) y Venus varía en un intervalo más reducido de 25:24. Kepler explica su razonamiento para deducir el reducido espacio de tonos propio de cada planeta en términos esotéricos.
«
En momentos muy poco frecuentes todos los planetas podrían tocar juntos en perfecta concordancia. Kepler propuso que esto podría haber pasado una única vez en la historia, quizás en el momento de la creación.
En un libro anterior Astronomía nueva , Kepler había escrito las dos primeras leyes del movimiento planetario . La tercera ley, que indica que el cubo de la distancia media del planeta al Sol es proporcional al cuadrado de su período orbital, aparecía por primera vez en el capítulo 5 de este libro después de una larga discusión en astrología .
Deduzco otra vez que existe un patrón de forma en el Universo para lo grande y lo muy pequeño.
La similitud enorme de distintos corpusculos, rodeados de halos, parecen los mismos modelos pero a distintas escalas.
Cabe una pregunta, si la forma es tan parecida, lo seran tambien las funciones.
¿Funcionarà un cerebro como un universo?

BIBLIOGRAFIA

1.-EL CANTO DE LAS NEURONAS « Enriquerubio.net enriquerubio.net/el-canto-de-las-neuronas
2.- NEUROANATOMIA HUMANA Aspectos funcionales y clínicos. JL Ojeda Sahagun. JM Icardo de la Escalera. MASSON
3.- Cómo Percibimos el Mundo. Ignacio Morgado. Ariel
4.- Escuchar el canto de las neuronas | Baleares | EL MUNDO
www.elmundo.es › España › Baleares18 nov. 2014
5.- valencianews.es/…/musica-y-alzheimer-con-el-canto-de-las-neuronas-en-loceanografi.
5 sept. 2015 - Música y Alzheimer con “El canto de las neuronas” en L´Oceanogràfic
6.- El canto de las neuronas y la enfermedad de - CSIC - 75 Aniversario
www.75aniversario.csic.es/eventos/detalle/…el-canto…las-neuronas-y…/29-10-2014
29 oct. 2014 –
7.- Alzheimer. Eventos: CONFERENCIA ‘EL CANTO DE LAS NEURONAS …
sagradocorazonbiovedrunavalencia.blogspot.com. 11 ago. 2015 - 22/09/15
8.- Melodías para poder detectar el Alzheimer. https://www.sanganxa.com › Otras noticias. 7 sept. 2015 -

17 Abril 2017

SINFONIA DE LAS NEURONAS

Archivado en: ANATOMIA — Enrique Rubio @ 14:51

La corteza o córtex cerebral es el tejido nervioso que cubre la superficie de los hemisferios cerebrales, alcanzando su máximo desarrollo en los primates. Es aquí donde ocurren las funciones cerebrales superiores; la percepción, la imaginación, el pensamiento, el juicio y la decisión. Es una delgada capa de la materia gris –normalmente tiene 6 capas de espesor–. Esta capa de células conecta con una amplia colección de vías de materia blanca, que son mucho mas numerosas y son estas prolongaciones que la conectan con todo el resto del cerebro.

CORTEZA CEREBRAL CELULAS PIRAMIDALES
La delgada capa está depositada en las circunvoluciones, lo que permite el mayor aumento numérico de estas células. Si se extendiese, ocuparía unos 2500 cm². Esta capa incluye unos 10.000 millones de neuronas, con cerca de 50 trillones de sinapsis.
La neo corteza o corteza cerebral, localiza una serie de funciones del cerebro que nos hacen ser humanos.
Está localizada en la superficie del cerebro y tiene un espesor de entre uno y cuatro mm, se llama sustancia gris y está en contacto íntimo con la sustancia blanca en alusión a sus colores aproximados.
En la corteza se depositan las células nerviosas que componen la sustancia gris y la sustancia blanca son las prolongaciones de estas células que están envueltas en mielina a la que deben su color
En la corteza del cerebro se alojan las células del sistema nervioso en cantidades de miles de millones.
Para visualizar esas células hay que teñirlas. Lo que permite verlas individualmente. Estas células de la corteza cerebral se localizan en forma de capas.
Con la tinción de las neuronas se vio que tienen un cuerpo llamado Soma del que salen prolongaciones. Las aferentes se llaman Dendritas y las eferentes Cilindroejes.
Los estimulos nerviosos son siempre centrípetos y van desde la dendrita al soma y a los cilindroejes y aquí están la sinapsis, una presinaptica y otra postsinapptica y el mediador del impulso nerviosos son las corriente de acción que desde la dendrita transportan el estimulo hasta el cilindroeje y en la sinapsis se liberan neurotransmisores que permiten que el impuso llegué a la sinapsis postdendriticas.
Las dendritas son como árboles y de hecho la palabra dendrita proviene del griego que significa árbol.
Gracias a las tinciones podemos ver estas células y sus prolongaciones, con el método de Nissen, se tiñen los cuerpos neuronales, mientras que con el método de Golgi se tiñen las prolongaciones de la neurona. Con estas técnicas no se tiñen todas la células, y si algunas, pues de lo contrario no veríamos nada a destacar.
El teñido de las células nerviosas es selectivo. Las neuronas forman un bosque tan denso, donde todo está en contacto con todo.
Las células nerviosas se comportan como un pequeño ordenador. La información llega a través de las dendritas al cuerpo celular o soma, se elabora una respuesta que a través de una prolongación generalmente más larga, el cilindroeje, y son transmitidas a la sinapsis. Aquí se pone en contacto con las dendritas receptoras, pero no directamente, sino a través de un espacio sináptico. A medida que sale información de los cilindroejes se contacta con las células vecinas. En las terminaciones presinapticas, existen unos depósitos de neurotransmisores que “ los descarga al espacio sináptico y desde aquí se estimula la neurona postsinaptica, y empieza el proceso de nuevo.
Cajal con su entusiasmo y su curiosidad dijo “conocer el cerebro es conocer el camino de nuestro pensamiento y de nuestras capacidades”.
El estudio del cerebro nos permite conocer su creatividad y nuestras funciones superiores .
Nosotros somos nuestro cerebro y nuestra capacidad de hacer.
El conocimiento del cerebro no sólo tiene importancia en el desarrollo filosófico y científico, sino que nos permite conocer la patología que lo afecta con frecuencia y buscar su tratamiento.
Antes de conocer un cerebro alterado necesitamos conocer su morfología normal y su función.
La ciencia de nuestro tiempo estudia insistentemente el diseño del cerebro. Su estudio nos llevarán al conocimiento de sus circuitos normales y patológicos. Y despues a su función.
Las imágenes del universo con sus enormes magnitudes, son superponibles a las imágenes de la microscopía cerebral con sus pequeñas células que se miden por milésimas de micra.

Estamos en un mundo global nadie puede trabajar sólo. Múltiples datos publicados sobre el cerebro, tienen dificultad para entenderlos. Por ello Javier de Felipe forma un grupo heterogeneo de cientificos, que de manera individual, però conjuntandose , intentan entenderlo globalmente.
Como modelo de estudio se está utilizando las células piramidales, que se puede decir son las células principales del cerebro. Y son la principal fuente de conecciones. Necesitamos conocer como esta constituido nuestro cerebro para después expresarlo matemáticamente.
La razón de este estudio son las espinas dendriticas, evaginaciones del citoplasma de las dendritas, que son las vías aferentes de la neurona.
Las células piramidales, se transforman en modelos virtuales a través de la matemática para poder manipularlos con mayor facilidad. Lo que se llama simulación por ordenador.
Las espinas dendriticas que parecen una simple prolongación, son estructuras muy complejas que están formadas por más de 500 proteínas y lo importante es que su morfología refleja su función, las que que tienen cabeza grande tienen mayor capacidad de contactar, y cuando se estrechan, la corriente elèctrica, los potenciales de accion, disminuyen.
Se puede decir que cada espina dendrítica se comporta como un ordenador de forma que :
En un cilindro tomado de la corteza cerebral y que tiene 1,5 mm de diametro hay unes 25 neuronas piramidales con múltiples dendritas y cada dendrita tiene unes 20.000 espinas, que son equivalentes a miles de ordenadores por cada celula piramidal.
Hay unas espinas de cabeza grande, que tienen gran capacidad de conexión, que son muy estables. La combinación de varios espinas són depósitos de memoria. Otras espìnas, son mas delgadas y son de aprendizaje
Para ver el detalle de la célula, se introduce un micro electrodo y se inyecta una sustancia fluorescente que permite ver las dendritas y sus prolongaciones.
La neurona piramidales son las que tienen mayor número de conexiones dentro del cerebro y son responsables de las funciones cerebrales superiores.
En la enfermedad de Alzheimer las espinas dendríticas desaparecen y al ser portadoras de la memoria, se pierde esta. El conocimiento de las espinas dendríticas su formación y su función nos permitirá reparar la pérdida de esta estructura que ocurren en las enfermedades demenciales.
Hay millones de neuronas piramidales y como hemos dicho cada una de esta tiene 20.000 espinas.
El contajé de las espinas dendríticas no se hace directamente, sino por estimación. Los investigadores han fabricado herramientas que cuentan automáticamente el número de espinas en una dendrita. Hasta ahora el contajé de cada espina costaba meses, mientras que con las herramientas de que se dispone se hace en segundos.
El tamaño de las espinas es fundamental para saber la corriente que generan, por lo que hay que calcular el volumen y construirlas en tres dimensiones. Se está intentando obtener los valores de lo volúmenes de forma automática.

La disposición de las espinas en un rosal es similar a la disposición de las espinas dendríticas, aunque las espinas del rosal son distintas pues son puntiagudas y de base ancha. Se intento disponer las espinas del rosal de varias formas espaciales y buscar la fórmula matemàtica que expresara su disposición. Los intentos de ver la disposicon en un rosal, fallaron, El contaje y disposicion de las espinas, no se puede expressar matematicamente, ni de forma lineal ni elíptica, por lo que se intenta convertirlas en notas musicales y asi darle una disposicon contable.
Los parámetros que componen la disposición, orientación, longitud, forma, disposición de las espines, asi como las corrientes de accion, se las convirtio en notas musicales,.
Lo que a conseguido Javier de Felipe, es considerar notas musicales las distintas espinas dendríticas, de una dendrita, de una célula piramidal. Se basa para ello en varios parámetros y así construye una melodía, que sin ser excesivamente precisa nos puede dar un patrón matemático de estas dendritas fundándose en su sonoridad.
Con ello se ha construido una neurona virtual, que ha estudiado un ordenador neuromorfico.
Un programa matemático donde se convierten en notas musicales un fragmento de dendrita piramidal, las espinas dendriticas se han convertido en notas musicales y un arreglo musical, permite obtener una sonoridad bastante clara al interpretarla.
Se produce asi un sonido que puede constituir una melodia.
El sonido se repite como un morse, en notas con intervalos de silencio
Esto proporciona el sonido de una sola dendrita, y hay que imaginar como suenan todas las espinas de todas las dendritas. Por lo pronto esta técnica es muy limitada pero muy significativa. Y tiene cierta belleza.
Estudia grupos de dendrita de un cerebro de 80 años y otro de 40..
En el cerebro de un paciente de 40 años tiene gran riqueza de notas, porque tiene muchas espinas dendriticas. Por el contrario en el cerebro de un paciente con 80 años, las dendritas tienen menos espinas y por tanto menos sónoridad.
Cuando se activan determinadas espinas dendríticas, los resultados sonoros son distintos a cuando es estimulan otras distintas. Esto hace que dependiendo de la abundancia de espinas, los estímulos que llegan al cuerpo celular sea diferente. Y por consiguiente los resultados seran diferentes.
Una células piramidal es como el conjunto de muchos ordenadores.
El problema es cómo utilizar todas estas dendritas, sus espinas e integrarlas en un ordenador.
Los ordenadores neuromorfico están adecuados a la faena de contar y analizar espinas , ya que los ordenadores ordinarios está muy lejos de tener esta potencia.
Nuestro cerebro al funcionar consume solamente 12 Watios y un superordenador, consume cientos de miles de watios
Aplicando este estudio a la enfermedad de Alzheimer que esta constituïda principalment, aunque no exclusivamente por dos tipos de proteínas anormales. La beta amiloide y la proteína tau. Se puede estudiar cómo afectan patológicamente a las dendrites estos acumulos anormales de proteïnes
El arte nos ayuda también entender la patología del Alzheimer. El ejemplo lo proporciona el pintor William Utermohlen que pintaba autorretratos y que en 1967 empezó a padecer la enfermedad de Alzheimer. Esta enfermedad empieza en el hipocampo, donde se aloja la memoria inmediata, y desde aquí se expande a otras zonas afectando funciones de aprendizaje y recuerdo. Este pintor fue haciendo autorretratos a medida que evolucionaba su enfermedad y es dantesca la deformacion de las imagenes que el va obteniendo de como se ve a si mismo.
La enfermedad de alzheimer es progresiva y durante unos 20 años permanece con clínica suave con un deterioro cognitivo leve, hasta que el deterioro se hace marcado y muy evidenciable. De forma que morfológicamente se puede ver en los cortes de cerebro de una necròpsia en pacientes con Alzheimer, la extensión y evolución de la enfermedad y relacionarlos claramente con su deterioro cognitivo.
Desde que empieza la enfermedad histologicamente, hasta que se manifiesta en su periodo de estado clinicamente. Pasan los años suficientes, como para aplicar la pobre teràpia de que disponemos, con la posibilidad de que en estos estadios iniciales de la enfermedad, fueran efectivas. Tenemos muchos años para introducir terapias que eviten la evolución del deterioro.
El tener marcadores biologicos para esta enfermedad y su deteccion precoz, permitiria al menos lentificar la enfermedad , en tanto que no aparecen teràpias mas efectivas.
La actividad de detereioro socialmente invalidante tarda mucho tiempo a partir de las primeras lesiones histologicas en los lobulos temporales.
La pregunta es ¿porque determinada afectación cerebral no produce deterioro y si aparece cuando existe una evolución patológica de la lesiones?.
El estudio se está haciendo inyectando en cerebros normales y patológicos uno marcadores que permiten reconocer como las placas de la enfermedad de alzheimer afectan a las espinas dendríticas. Se trata de ver cómo la placas amiloides afectan a su entorno.
Se ha visto claramente que la placa amiloide bloquea las espinas dendríticas y empobrece de espinas las dendrites, de estos implantes vitales para la memoria y el aprendizaje. Se ve claramente que alrededor de una placa, las espinas desaparecen marcadamente. Las espinas se tornan más delgadas y menos numerosas. Las placas mutilan las neuronas y la desconectan del resto.
El estudio de cómo actúa la proteína Tau se hace con un sistema similar inyectando una sustancia fluorescente que tiñe de rojo el cerebro y permite ver si tiene o no, la Tau. Ya que puede ver el deposito patologico de esta proteina.
De forma que la proteína TAU no produce disminución de las espinas dendríticas, por lo menos al principio.
A partir de aqui Javier de Felipe con la colaboracion de investigadores y sobre todo de musicos, han hecho partituras en preparaciones del cerebro de pacientes con tau positivo y Tau negativo. La conversión en partitura muestra que los pacientes con tau positivo tiene más silencios y los volúmenes son más pequeños, mientras que la preparaciones sin TAU, son mas sonoras.
La música está sirviendo para obtener datos que no tienen una clara expresion matemàtica.
Cuando aumenta el depósito de la Tau, se pierden las espinas claramente. Y por tanto se pierden las comunicaciones entre neuronas.
Luis Buñuel que también padeció esta enfermedad, tuvo la suficiente claridad de ideas, para decir: Hay que haber comenzado a perder la memoria aunque sólo sea retazos, para darse cuenta que la memoria es la que constituye nuestra vida. Nuestra memoria es nuestra coherencia, nuestra razon, nuestros sentimientos, sin elloos no somos nada.
Un cuarteto intèrpretò la lectura de las música obtenida de las espinas dendríticas, con un exito extraordinario y puede.
La analogía entre el macro cosmo y el microcosmos, tienen tal similitud, que permite la confusión. Multiples pequeños corpusculos en el caso del cerebro, o múltiples inmensos corpusculos en el caso de los planetas que estan enlazados por fibras. Las imagenes, salvando las magnitud, permiten la confusion.
Harmonices mundi

La armonía de los mundos , 1619 es un libro escrito por Johannes Kepler en la ciudad de Linz . El libro contiene la primera formulación de la tercera ley del movimiento planetario .
En Harmonices mundi Kepler intenta explicar los movimientos planetarios con base en un modelo geométrico de proporciones formado por diferentes poliedros, relacionando estos con escalas musicales.
Kepler intentó fijar las órbitas de los planetas en el interior de poliedros perfectos, o sólidos platónicos , tal como había hecho en una obra anterior, misterium Cosmographicum .
Para gran decepción suya la teoría nunca funcionó y después de haber un gran esfuerzo en esta obra, las abandona diciendo mostrando que es incompatible con las observaciones y las leyes del movimiento planetario deducidas.
En Astronomía Nueva . Kepler intentó describir estos movimientos postulando una fuerza similar al magnetismo que él pensaba emanaba del Sol .
Kepler expuso creia que cada planeta produce un tono musical durante su movimiento de revolución alrededor del Sol y que la frecuencia del tono varía con la velocidad angular de los planetas.
Algunos planetas producen notas musicales constantes: por ejemplo la Tierra sólo varía un semitono con una proporción de 16:15 (o equivalentemente la diferencia entre una nota mi y uno hace entre su afelio y su perihelio ) y Venus varía en un intervalo más reducido de 25:24. Kepler explica su razonamiento para deducir el reducido espacio de tonos propio de cada planeta en términos esotéricos.
« La Tierra canta Mi, Fa, Mi: se puede deducir de estas sílabas que en nuestro hogar podemos esperar mí seria y hace m. »
En momentos muy poco frecuentes todos los planetas podrían tocar juntos en perfecta concordancia. Kepler propuso que esto podría haber pasado una única vez en la historia, quizás en el momento de la creación.
En un libro anterior Astronomía nueva , Kepler había escrito las dos primeras leyes del movimiento planetario . La tercera ley, que indica que el cubo de la distancia media del planeta al Sol es proporcional al cuadrado de su período orbital, aparecía por primera vez en el capítulo 5 de este libro después de una larga discusión en astrología .

Deduzco otra vez que existe un patrón de forma en el Universo para lo grande y lo muy pequeño.
La similitud enorme de distintos corpusculos, rodeados de halos, parecen los mismos modelos pero a distintas escalas.
Cabe una pregunta, si la forma es tan parecida, lo seran tambien las funciones. Funcionarà un cerebro como un universo

29 Marzo 2017

Harmonices mundi

Archivado en: ANATOMIA — Enrique Rubio @ 17:40

La armonía de los mundos , 1619 es un libro escrito por Johannes Kepler en la ciudad de Linz . El libro contiene la primera formulación de la tercera ley del movimiento planetario .
En Harmonices mundi Kepler intenta explicar los movimientos planetarios con base en un modelo geométrico de proporciones formado por diferentes poliedros, relacionando estos con escalas musicales.
Kepler intentó fijar las órbitas de los planetas en el interior de poliedros perfectos, o sólidos platónicos , tal como había hecho en una obra anterior, misterium Cosmographicum .
Para gran decepción suya la teoría nunca funcionó y después de haber un gran esfuerzo en esta obra, las abandona diciendo que era incompatible con las observaciones y las leyes del movimiento planetario deducidas.
En Astronomía Nueva . Kepler intentó describir estos movimientos postulando una fuerza similar al magnetismo que él pensaba emanaba del Sol .
Kepler creia que cada planeta produce un tono musical durante su movimiento de revolución alrededor del Sol y que la frecuencia del tono varía con la velocidad angular de los planetas.
Algunos planetas producen notas musicales constantes: por ejemplo la Tierra sólo varía un semitono con una proporción de 16:15 (o equivalentemente la diferencia entre una nota mi y uno hace entre su afelio y su perihelio ) y Venus varía en un intervalo más reducido de 25:24. Kepler explica su razonamiento para deducir el reducido espacio de tonos propio de cada planeta en términos esotéricos.
« La Tierra canta Mi, Fa, Mi: se puede deducir de estas sílabas que en nuestro hogar podemos esperar mí seria y hace m. »
En momentos muy poco frecuentes todos los planetas podrían tocar juntos en perfecta concordancia. Kepler propuso que esto podría haber pasado una única vez en la historia, quizás en el momento de la creación.
En un libro anterior Astronomía nueva , Kepler había escrito las dos primeras leyes del movimiento planetario . La tercera ley, que indica que el cubo de la distancia media del planeta al Sol es proporcional al cuadrado de su período orbital, aparecía por primera vez en el capítulo 5 de este libro después de una larga discusión en astrología .
Casi 500 años mas tarde, Javier de Felipe , en El Human Brain Proyet, del que es el director. Intenta expresar en notas musicales las invaginacioness del citoplasma de las dendritas, que forman lo que se llamana “espinas dendríticas”.
El Human Brain Proyet, es un ambicioso estudio en el que intervienen múltiples investigadores de varios campos de la ciència y pertenecientes a varias entidades cientificas.
Esta dividido en 11 subproyectos. Intervienen mas de 150 laboratorios de 26 países donde más de 800 investigadores sabios intentan , conocer la complejidad del cerebro humano.
Los parámetros que utiliza para tipificar las espinas dendríticas son : disposición, orientación, longitud, forma, asi como las corrientes de accion para activarlas , se las convirtio en notas musicales
Los primeros resultados han visto que teniendo en cuenta diferentes propiedades y cualidades de las espines dendriticas. Se pueden obtener notas musicales, que al sonar, se comportan de forma diferentes en distintas edades y sobre todo en la enfermedad de Alzheimer.
Los sonidos que se obtienen se repiten como un morse, en notas con intervalos de silencio
Por lo pronto esta técnica es muy limitada pero muy significativa. Y tiene cierta belleza.
Estudia grupos de dendrita de un cerebro de 80 años y otro de 40..
En el cerebro de un paciente de 40 años tiene gran riqueza de notas, porque tiene muchas espinas dendriticas. Por el contrario en el cerebro de un paciente con 80 años, las dendritas tienen menos espinas y por tanto menos sónoridad.
Cuando se activan determinadas espinas dendríticas, los resultados sonoros son distintos a cuando es estimulan otras diferentes . Esto hace que dependiendo de la abundancia de espinas, los estímulos que llegan al cuerpo celular sea diferente. Y por consiguiente los resultados seran diferentes.
Dada la complejidad de las espinas dendriticas se estan utilizazndo ordenadores neuromorficos que se adecuan a contar y analizar espinas , ya que los ordenadores ordinarios son muy lentos.
De forma sé que hace 500 años Kepler puso música a los astros intentando comprender su funcionamiento en un intento de superar las dificultades se ofrecian el las matemáticas. Recientemente Javier de Felipe ha hecho lo mismo, en una estructura inmensamente más pequeña como son las estructures del sistema nervioso también en un intento de aplicar el arte, la música, cráneo intento de comprender major el cerebro.
Los modelos del universo se repiten. Sería un derroche hacer un modelo para cada estructura. Quizás esta medida de las dendríticas, puedan facilitar el conocimiento de cerebro y de sus manifestaciones.
Hasta ahora los de intento de Kepler y de León de Felipe, son meras elucubraciones, aunque muy atractives y prometedoras

14 Marzo 2017

MANIFESTACIONES CLINICAS DEL LOBULO LIMBICO

Archivado en: ANATOMIA, Emocion y Sentimientos — Enrique Rubio @ 21:32

El lobulo limbico es una compleja arquitectura cerebral, comprometido desde los reptiles con el mundo de las emociones. Su complejidad hace que sus limutes sean imprtecisos. No obstante hoy se sabe su arquitectura bastante bien.
Comprende el tálamo, el hipotálamo y la amígdala cerebral, que regula las emociones, la memoria, el hambre y los instintos sexuales.
En 1664 con Thomas Willis, definía a un grupo de estructuras que rodeaban el tallo cerebral como “cerebro limbus” significa borde o frontera).
En 1878, Paul Pierre Broca introdujo “El gran lóbulo límbico”. Se refería a una zona del cerebro que ocupa desde el borde curvado del giro cingulado hasta el giro parahipocampal. Aunque éste lo relacionó principalmente con el olfato.
El primer autor que habló del rol que esta estructura tiene sobre el plano emocional fue James Papez. Este neurólogo fue famoso por proponer un modelo anatómico para las emociones (circuito de Papez) en 1937.
Pero el verdadero concepto de “sistema límbico”, que es el que utilizamos actualmente, se debe a Paul MacLean que en 1952 amplió las estructuras implicadas y definió el circuito de forma más compleja. Propuso además la interesante Teoría del Cerebro Triúnico, defendiendo que el cerebro humano estaba compuesto por tres cerebros, fruto de nuestra evolución como especie.
Así, el primero y más básico sería el cerebro reptil; luego el sistema límbico o cerebro intermedio, que es el viejo cerebro mamífero que origina las emociones. Por último, situado en el exterior, se encuentra el cerebro más recientemente adquirido: el neocórtex.
El sistema límbico trabaja subordinado al neocórtex que es la parte racional del cerebro con el que establece numerosas conexiones para el procesamiento emocional.
Las estructuras concretas que forman el sistema límbico no están delimitadas en la actualidad aunque las más comúnmente aceptadas son:

Funciones del sistema límbico
Sistema límbico y las emociones
Cuando hablamos de emociones, automáticamente nos recorre cierta sensación de rechazo. Se trata de una asociación que aún perdura desde los tiempos en que se veían como algo oscuro, que nublan la razón y la inteligencia. Ciertos grupos defendían que las emociones nos rebajan a la altura de los animales. Pero en realidad, esto es completamente cierto, porque como veremos, las emociones no son sino el sistema que nos hace sobrevivir.
Las emociones han sido definidas como reacciones interrelacionadas que resultan de estados de premio y castigo. Los premios, por ejemplo, favorecen reacciones (satisfacción, confort, bienestar, etc.) que atraen a los animales hacia estímulos adaptativos.
 Las respuestas autonómicas y emociones dependen del sistema límbico: La relación entre emociones y respuestas autonómicas (cambios corporales) es esencial. Las emociones son, en el fondo, un diálogo entre cerebro y cuerpo. El cerebro detecta un estímulo significativo y envía la información al cuerpo para que actuemos de forma adecuada al estímulo. El último paso es que los cambios en nuestro cuerpo son hechos conscientes, y de esta forma reconocemos nuestras propias emociones. Por ejemplo, las respuestas de miedo e ira inician en el sistema límbico, que causa un efecto difuso en el sistema nervioso simpático. La respuesta corporal masiva, conocida como la “respuesta de lucha o huída”, prepara al individuo ante situaciones amenazantes para luchar o huir, aumentando el ritmo cardíaco, la respiración y la presión sanguínea.
 El miedo depende del sistema límbico: Se pueden producir respuestas de miedo estimulando el hipotálamo y la amígdala. Asimismo, la destrucción de la amígdala abole la reacción de miedo y sus efectos corporales. La amígdala también se involucra en el aprendizaje del miedo. Igualmente, estudios de neuroimagen muestran que el miedo activa la amígdala izquierda.
 La ira y sosiego son funciones del sistema límbico: Se observan respuestas de ira a estímulos mínimos tras la extirpación del neocortex. La destrucción de varias áreas del hipotálamo, como los núcleos ventromediales y núcleos septales, también produce ira en animales. La ira también puede generarse a través de la estimulación de zonas más amplias del cerebro medio. Por el contrario, la destrucción bilateral de la amígdala produce sosiego.
 El placer y adicción se inician en el sistema límbico: El circuito del placer y la conducta adictiva incluye la amígdala, el núcleo accumbens y el hipocampo. Este circuito está involucrado en la motivación del consumo de drogas, la naturaleza compulsiva del consumo, y las recaídas.
Funciones no emocionales del sistema límbico
El sistema límbico participa en otras funciones relacionadas con la supervivencia. Se han descrito extensamente en la literatura científica circuitos especializados en funciones como el sueño, la conducta sexual, o la memoria.
Como se puede suponer, la memoria es otra función esencial para la supervivencia. Aunque existen otros tipos de memoria, la memoria emocional es la que se refiere a estímulos o situaciones que son vitales. La amígdala, la corteza prefrontal y el hipocampo intervienen en la adquisición, el mantenimiento y la extinción de memorias fóbicas, como, por ejemplo, el miedo a las arañas, que está instaurada en nuestra especie para facilitar la supervivencia.
El sistema límbico también controla las conductas del comer y el apetito, así como el sistema olfativo.

Condiciones en las que está afectado el sistema límbico
– Autismo
Parece que los circuitos límbicos implicados en la cognición social (como los que involucran a la amígdala, el giro cingulado y la corteza orbitofrontal) no funcionan adecuadamente en los individuos con trastornos del espectro autista.
– El síndrome de Kluver-Bucy
Esta afectación surge de una extracción bilateral de la amígdala y parte de la corteza temporal. Se observó que los sujetos presentaban hiperoralidad (exploraban todo con la boca), hipersexualidad, apaciguamiento, pérdida de miedo y alimentación indiscriminada.
– Encefalitis límbica
Consiste en un síndrome paraneoplásico que afecta principalmente al hipocampo, amígdala, ínsula, giro cingulado y cortex orbito-frontal. Los pacientes desarrollan pérdida de memoria, demencia y movimientos involuntarios.
– Demencia
Ciertas formas de demencia pueden afectar al sistema límbico o partes asociadas, produciendo síntomas de descontrol emocional. Por ejemplo, la demencia fronto-temporal se asocia con síntomas de desinhibición propios de lesiones en el área orbito-frontal del cerebro.
– Trastornos de ansiedad
Puede ser que en los trastornos de ansiedad exista un fallo en el control que deben ejercer las estructuras corticales y el hipocampo en la modulación de la amígdala.
– Esquizofrenia
En la esquizofrenia se da una reducción del volumen de áreas límbicas, las neuronas del hipocampo no están debidamente organizadas y es más pequeño, y en la corteza cingulada anterior y el tálamo hay menor número de células GABAérgicas (inhibidoras).
– Epilepsia límbica
También denominada Epilepsia Medial del Lóbulo Temporal (MLT). En este tipo de epilepsia, se generan lesiones en estructuras como el giro del hipocampo, la amígdala o el uncus. Esto afecta a la memoria anterógrada, es decir, el paciente tiene dificultades para aprender cosas nuevas. Además, estas personas son más propensas a sufrir ansiedad y depresión.
– TDAH
Hay autores que piensan que algún fallo en el sistema límbico puede ser la causa del Trastorno por Déficit de Atención e Hiperactividad. Parece que el hipocampo de estos pacientes es más grande, y también que no existen conexiones efectivas entre la amígdala y la corteza orbitofrontal. Por ello, pueden participar en el comportamiento desinhibido típico de estos sujetos (Rajmohany & Mohandas, 2007).
– Trastornos afectivos (depresión)
Según ciertos estudios, existen variaciones en los volúmenes de los lóbulos frontales, ganglios basales, hipocampo y amígdala en estos trastornos. Aparentemente hay menor activación en algunas zonas del sistema límbico.
Referencias
1. Rajmohan, V., & Mohandas, E. (2007). The limbic system. Indian Journal of Psychiatry, 49(2), 132–139.
2. Swenson, R. (2006). Chapter 9 – Limbic System. Recuperado el 4 de Octubre de 2016, de REVIEW OF CLINICAL AND FUNCTIONAL NEUROSCIENCE.
3. Ramos Loyo, J. (2006) Influencia de las emociones en los procesos cognoscitivos. En E. Márquez Orta (Ed.), La atención y sus alteraciones: del cerebro a la conducta (42-47). México: Editorial Manual Moderno.
4. Hernández González, M. (2002). Capítulo 22: Neurobiología de la emoción. En M. Hernández González (Ed.), Motivación animal y humana (335-342). México: Editorial Manual Moderno.
5. Silva, J.R. (2008). Capítulo 17: Neuroanatomía funcional de las emociones. En Slachevsky, A., Manes, F., Labos, E., & Fuentes, P. Tratado de Neuropsicología y Neuropsiquiatría Clínica.
6. Boeree, G. (s.f.). The Emotional Nervous System. Recuperado el 4 de Octubre de 2016, de Shippensburg University.
7. Insular cortex. (s.f.). Recuperado el 4 de Octubre de 2016, de Wikipedia.
8. Orbitofrontal cortex. (s.f.). Recuperado el 4 de Octubre de 2016, de Wikipedia.

NEUROBIOLOGIA DE LAS EMOCIONES

Archivado en: ANATOMIA, Emocion y Sentimientos — Enrique Rubio @ 19:49

sistema-limbico-2Las emociones y sentimientos se presentan de una manera universal sin importar razas, género, condición social o geográfica.
Pauld Edman. Llegó a la conclusión que las emociones no dependían de raza o de género sino que eran universales.
Aristóteles decía que emocion es toda la afección del alma acompañada de placer o de dolor, y en las que el placer y el dolor son la extensión del Valor que tiene para la vida la situación misma.
René Descartes sostenía lo que él llamaba dualismo ontológico que sostiene el alma y el cuerpo, que el alma es divina y e inmortal y que pertenece a Dios. Mientras que el cuerpo es terrenal y pertenece a los hombres. Alma y cuerpo están separados
Baruch Spinoza sostiene que la mente humana es la idea del cuerpo, del cuerpo humano o sea, de uno mismo. Esta postura es sostenida en el siglo XX por Antonio Damasio
Paul Broca en 1888 hace la primera definición del sistema límbico, lo llamo gran lóbulo límbico o rinencéfalo. El lóbulo límbico se sitúa en la mitad interna de los hemisferios cerebrales que forman un limbo alrededor del tallo cerebral y creyó que era el lóbulo de la olfasion.
En 1928 Phillid Bard señala el hipotálamo como el centro crítico para coordinación del comportamiento emocional. Bard extirpo ambos hemisferios cerebrales, corteza y ganglios basales en gatos. Y observó que los gatos presentaban comportamiento de enojo, una intensa, dilación pupilar, erección de los pelos del dorso y cola y aumento de la presión arterial. Pero esta reacción no se presentaba cuando también separaba el hipotálamo en su unión con el mesencéfalo. Pensó que la corteza cerebral debía estar intacta en los procesos subjetivos de la emoción, pero que la corteza no se utilizaba en los procesos emocionales coordinados.
Walter R Hess estimulaba distintas áreas del hipotálamo en gatos despiertos y observaba las conductas resultantes. Al estimular la zona lateral del hipotálamo se producía una respuesta estereotipada de rabia en los gatos. Mientras que si estimulaba la zona medial ocurrió lo contrario.
El concepto de sistema límbico nace entre 1930 y 1940 y define un sistema de emociones y de su expresión.
James Papez en 1937, anatomista americano. Propone una estructura donde las distintas formaciones se proyectaban hacia el hipotálamo que se encargaba de regular la expresión de las emociones. Papez encontró un papel fundamental del hipocampo en las emociones. Sus investigaciones las hizo en perros con rabia en los que en la disección post mortem encontraba lesiones extensas en el hipocampo. Su circuito de las emociones se aproximó al modelo moderno. Pero no incluyó la amígdala en el circuito de las emociones.
Según Papez , en las emociones el estímulo externo llega al tálamo y desde aquí toma dos vías. Una larga que llega a la corteza y otra corta que va hacia el hipotálamo pasando por una serie de circuitos.
Kluver y Bucy en 1929 estudiaron lesiones extensas del lóbulo temporal en simios y observaron que la lesión de la amígdala producían una serie de síntomas que convertian a los animales en extremadamente dóciles y no tenían miedo a las serpientes. Dicha síndrome se acompañaba también de hiperoralidad, hipersexualidad y agnosia visual, y se le conoce actualmente como síndrome de Kluver & Bucy. Los monos con los que experimentaban tomaban Mezcalina, para estudiar sus emociones, pero después de la extirpación de las amígdalas no presentaban cambios en las alucinaciones y si en su conducta.
También los seres humanos cuando tienen lesiónes en amígdalas, presentan un cuadro de disturbio de la percepción de las emociones . En el trastornos de Hulbardl Wich, donde se produce la calcificación de ambas amígdalas y la atrofia bilateral de ambos lóbulos temporales. Los pacientes afectados presentan problemas en la evaluación del miedo. No pueden reconocer expresiones faciales de miedo y presentan dificultar para tener dicha emoción
En la actualidad el sistema límbico sigue siendo impreciso. Tiene dos niveles de organización. El lóbulo límbico, organización que es la porción cortical de gran tamaño, que comprende el área subcallosa, el giro parahipocampico, el uncus y el giro del hipocampo y distintos núcleos subcorticales, entre los que se cuentan; núcleos del hipotálamo, núcleo subamigdalino, núcleo medial dorsal del tálamo, núcleos septal, núcleo accumbens y el giro del hipocampo área tegmental ventral. Estos dos últimos forman parte del sistema de recompensa. Algunos autores incluyen la corteza prefrontal en el lóbulo límbico.

Aunque no parece claro que exista una vía que con dos contactos, primero a la emoción y después al sentimiento, sí parece existir una vía corta que se encarga de la respuesta estereotipada y rápida que comprende la respuesta propiamente emocional y comprende al tálamo la amígdala, núcleo del tallo cerebral e hipotálamo. Mientras que la segunda vía la larga se encarga de una respuesta más compleja y tiene un análisis minucioso de los distintos estímulos y es la vía implicada en el origen de los sentimientos que es la perfección subjetiva de las emociones.
Como ejemplo podemos contactar con estructuras que se van excitando en las emociones. Primero es el tálamo y desde aquí hay dos vías, una corta y una larga. Del tálamo el impulso pasa a la amígdala, que tiene fundamentalmente tres partes; el núcleo lateral, el núcleo basocentral y el núcleo central y en cada uno de ello va a adquirir una propiedad. En el núcleo lateral va a adquirir la memoria a largo plazo sobre todo el miedo que esta entrelazado con el hipocampo y que denota la localización donde ocurrió la emoción. Este núcleo es suficiente para aprender, en los experimentos de Pawlo este núcleo lateral de la amígdala se encarga de evitar que el animal repita una acción que le molesta. Cuando se inyecta en este núcleo inhibidor glutamato, NMDA, se inhibe la propiedad de este núcleo para formar memoria. Se desconoce la utilidad del núcleo vaso lateral y por lo pronto se le cree que es sólo una vía de paso. El núcleo central es un centro de distribución de datos. Tiene una vía corta que envía los estímulos hacia el hipotálamo que es el encargado de dar las respuestas emocionales, sudoración, taquicardia, gestos y otros. El hipotálamo tiene distintos núcleos con múltiples funciones. El núcleo paraventricular del hipotálamo libera CRH. Que al llegar a la hipófisis va a liberar ACTH que sobre las glándulas suprarrenales va a liberar Corticoides contra el estrés. El hipotálamo tiene también conexiones con la médula espinal donde se ejecutan funciones motoras. Estas, están en encargadas de los movimientos que acompañan a la emoción gestuales y viscerales. No todos los estímulos que nos invaden desencadenan emociones , de forma que existe un sistema controlador. El núcleo paraventricular y supraoptico, liberan oxitocina y esta tiene varias funciones:
Y una de ellas es e inhibir la liberación de CRH para controlar las respuestas no necesarias. La oxitócica es analgésica y se libera a nivel medular para inhibir el dolor que se produce durante un traumatismo.
El núcleo central de la amígdala se va a encargar también de conectarse con el Locus Coeruleus que liberan noradrenalina y el núcleo del Rafe que libera serotonina encargados ambos de la reaccion de despertar y alerta. La vía larga probablemente esta encargada de regulación de la carga moral de la emoción. Elaborar lo que se está sintiendo con la emoción. A la cabecera de las cuales puede estar la reacción del miedo.
La parte de la corteza cerebral más implicadas en la emoción son la corteza prefrontal y de ella la región medial y orbital y la corteza del Cíngulo y también la corteza de la Insula. Los núcleos del rafe y el nucleo coeruleus, activan de abajo hacia arriba y también de forma recíproca la corteza cerebral. Los núcleo estímulan la corteza y la corteza estímulan los núcleos que hacen que toda la atención se centre sobre la causa del conflicto emocional. La corteza prefrontal va a regular al hipotálamo, al núcleo supraoptico y al paraventricular, para que liberen orden de liberar CRH y a su vez estos liberen más oxitocina, que modulan la reacción excesiva en este caso, tranquilizan.
El sentimiento que probablemente se localiza fundamentalmente en la Insula, y recibe aferencia tanto de la corteza como de los núcleos subcorticales, que hacen consciente de las distintas manifestaciones de la emoción.
Aclarar el concepto de emoción y sentimiento y distinguirlos, ha sido ampliamente estudiado. El libro de Antonio Damasio ” el error de descartes”, dice que las emociones generan los sentimientos. Ante un peligro primero se corre y después de piensa. Posiblemente esta fácil expresión es una simpleza y en la práctica la explicación es muchísimo más difícil. No obstante es lógica. La emoción, su preferente de localización es subcortical, mas cerca del estimulo y mas primitiva en la evolución, como mecanismo de defensa y el sentimiento preferentemente cortical como analizador de las circunstancias.
Jean Paul Sartre, dice de las emociones:
Denominamos emoción a la caída brusca de la conciencia en lo mágico. Por lo tanto no es necesario ver en la emoción un desorden pasajero del espíritu que vendría a perturbar desde fuera la vida psíquica.
Al contrario, se trata del retorno de la conciencia a la actitud mágica, una de las grandes actitudes que son esenciales.
La emoción es un accidente, es un modo existencia de la conciencia, una de la manera por las que comprende su ser enamoré atreverá en el mundo

Entradas más antiguas »

Gestionado con WordPress