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INSTITUTO DE LOS ANDES

(01) SISTEMA MOR

EL MAPA DEL CEREBRO

Londres (EFE). Científicos del estadounidense Allen Institute for Brain Science han elaborado "un mapa" que muestra la disposición de los genes y las conexiones neuronales en el cerebro humano, lo que facilitará su estudio y el de trastornos como el autismo, publica hoy la revista "Nature".

El equipo dirigido por Ed Lein ha compuesto su mapa digital del cerebro a mitad del periodo de gestación mediante la transcripción de datos obtenidos del proyecto BrainSpan Atlas of the Developing Human Brain (atlas cerebral completo del cerebro humano en desarrollo), auspiciado por el Gobierno de Estados Unidos.

Este mapa, se apunta en la revista, ofrece "un recurso para estudiar el desarrollo del cerebro humano y los circuitos neuronales que fundamentan los procesos cognitivos y de comportamiento tanto en la salud como en la enfermedad".

La estructura y funcionamiento del cerebro humano se determina en buena medida por "procesos de transcripción prenatales que inician la expresión de los genes", afirman los expertos, pero sin embargohasta ahora la ciencia tiene poco conocimiento de ese cerebro en desarrollo.

Esta laguna se llena en parte "con la detallada transcripción del atlas del cerebro humano a mitad de gestación" presentada por Lein, indica la revista.

Los científicos han encontrado "expresiones en la transcripción que están relacionadas con diferentes rasgos anatómicos y procesos de desarrollo", se señala en "Nature".

Además, estos datos también identifican "ubicaciones de expresiones dinámicas de varios genes asociados con trastornos psiquiátricos o neurológicos", como el autismo, lo que puede ayudar en su estudio.

Otra iniciativa del Allen Institute también divulgada hoy en "Nature" ofrece a la comunidad científica y al público en general el primer "mapa" exhaustivo y completo de las conexiones neuronales del cerebro de un mamífero, en este caso un ratón.

Este mapa ha sido elaborado por el equipo de Hongkui Zeng en el marco del proyecto Allen Mouse Brain Connectivity Atlas, que se ha completado este marzo, como estaba previsto.

Esta transcripción del principal órgano de este vertebrado "ofrece nueva información sobre cómo se comunican las diferentes regiones del cerebro", indican los científicos, lo que puede servir también para el estudio del cerebro humano.

COEFICIENTE INTELECTUAL

Barcelona (EFE) El coeficiente intelectual (CI) de una persona está relacionado con el grosor de su corteza cerebral. Así lo asegura una investigación en la que participaron varios centros de España, Reino Unido, EEUU y Canadá, que fue publicada en la revista “NeuroImage”.

Según el investigador Miguel Burgaleta, del grupo de Adquisición del Lenguaje y Percepción de la Universidad Pompeu Fabra la corteza cerebral es una capa delgada de células nerviosas, de pocos milímetros de espesor, que interviene en funciones cognitivas como la percepción, el lenguaje, la memoria o la conciencia.

El estudio, que analizó a 188 niños y adolescentes durante dos años con intervención de investigadores españoles, ingleses, estadounidenses y canadienses y cuyo resultado publica la revista “NeuroImage”, indica que la tasa de variación del grosor del córtex cerebral "es relevante".

Según Burgaleta, la investigación significa "un cambio de paradigma en el estudio de las capacidades cognitivas y contribuye a entender el aspecto dinámico y plástico del cerebro y, por tanto, de las capacidades cognitivas de los humanos".

La corteza cerebral se va reduciendo a partir de los cinco o los seis años como parte del proceso normal de desarrollo, pero el significado de estos cambios no está bien establecido.

En este trabajo, los investigadores estudiaron al grupo de niños y adolescentes mediante resonancias magnéticas y descubrieron la relación entre los cambios en el grosor cortical cerebral y los cambios en el desarrollo del coeficiente de inteligencia.

Uno de los resultados principales del trabajo es que una reducción importante de la corteza cerebral se relaciona con una disminución significativa del coeficiente de inteligencia.

"Nuestra investigación indica que estas fluctuaciones en el coeficiente intelectual también esconden cambios genuinos en la inteligencia, ya que correlacionan con cambios en la estructura cerebral, un resultado que no se debería encontrar si las fluctuaciones fueran espurias o fruto del error de medición, como se había dicho anteriormente", explicó Burgaleta.

Según el investigador, "esto tiene implicaciones serias en cuanto al uso social del coeficiente de inteligencia".

"Por ejemplo, a la hora de considerar el CI como criterio de admisión o diagnóstico. Aunque, por supuesto, no niega su poder predictivo, que se ha replicado en múltiples ocasiones, en cuanto a rendimiento académico o laboral", añadió el científico. Los resultados de este estudio pueden tener, según Burgaleta, implicaciones "de amplio alcance" en el ámbito pedagógico. 

SISTEMA MOR - EL ORDEN Y EL CEREBRO

En algunas cosas, el cerebro se parece a un armario. Para entenderlo, piensa lo que ocurre cuando la ropa en las gavetas está organizada. ¡Qué rápido encuentras todo y cuántos malos ratos evitas malgastando el tiempo buscando aquí o allá! Pues así como las gavetas de un armario, tu cerebro también puede estar en orden para permitirte acceder a conceptos y habilidades más ágilmente.

Para enseñar cómo lograrlo,   Margarita Ehrensperger, sicóloga y parte de la Facultad Internacional de Brain Gym International, llevará a cabo en Puerto Rico el taller Organización cerebral óptima.

Durante la sesión, los participantes aprenderán cómo identificar su propia organización cerebral, es decir, qué áreas en su cabeza están más desarrolladas. Por ejemplo, quizás eres muy visual y creativo o, por el contrario, bien analítico y auditivo.

Luego de entender el perfil, así como ocurre cuando tiras toda la ropa encima de la cama para organizarla, puedes ser capaz de reforzar las áreas débiles.

"Con una organización cerebral óptima tienes acceso a todas las funciones: creativa, expresiva o de razonamiento matemático. Eres capaz de hablar con seriedad pero en contacto con tus emociones", explica Ehrensperger, al señalar que  éste debe ser nuestro estado ideal, pero la mayoría lo perdemos al no poder competir con tantos estresores del exterior.

"Las conecciones secundarias, se pierden. La mayoría de la gente no está alcanzando su potencial sino que se habituán a lo que ya conocen", agrega la sicóloga.

A los educadores o personas a cargo de la supervisión de niños y jóvenes, identificar el perfil de sus alumnos se convierte en una herramienta muy útil para enseñarles de acuerdo a sus fortalezas y evitarles así frustraciones comunes.

 "Cuando un maestro conoce al niño, puede dar indicaciones más apropiadas", asegura quien cuenta con 25 años de expreiencia ofreciendo talleres alrededor del mundo sobre el tema del  cerebro y su funcionamiento.

Para los adultos, entender su organización cerebral es útil para potenciar sus habilidades, encontrar nuevas y más eficientes maneras de desempeñar sus roles y además mejorar las relaciones interpersonales.

Ehrensperger también ofrecerá aquí el taller Movimientos Dinámicos, que parte de la premisa de que moverse es necesario para aprender.

 "Se trabaja en tres dimensiones, pero con especial incapié en que la libertad del movimiento para recuperar el movimiento fluído y natural que tantas personas pieden por sus hábitos de trabajo o su forma de ser. Pierden flexibilidad física y esto se refleja en el pensamiento", indica la sicóloga, quien invita a pensar en  todos los músculos del cuerpo que están inertes todo el tiempo que pasas frente a la computadora.

Ehrensperger plantea que aunque nos veamos obligados a cumplir con una jornada laboral, hay alternativas de movimientos y ejercicios sencillos que tienen el efecto de facilitar las tareas intelectuales cotidianas.

 "No todos los ejercicios son movimientos grandes, y trabajan con la energía del cuerpo para que tengas más energía, más ganas de hacer las cosas", explica la sicóloga.

  Entre éstos ejercicios está uno llamado el ocho perezoso, que consiste en seguir con la vista la uña del pulgar mientras traza el número. Como éste, hay muchísimos.

Alrededor del mundo, tanto en los sistemas educativos como en el área laboral, ya se reconce  lo que la  investigación científica  ha demostrado hace mucho: que con el movimiento crece nuestra red neurológica. Necesitamos movernos no solo para que el cuerpo esté saludable. La mente también lo requiere.

MAPA DEL CEREBRO

Jülich, Alemania (DPA). Científicos de Alemania y Canadá crearon un nuevo mapa del cerebro en tres dimensiones y 50 veces más detallado que los que existían hasta ahora, informó la prestigiosa revista estadounidense “Science” en su nueva edición.

Para elaborar el nuevo “atlas cerebral”, los investigadores seccionaron el cerebro del cadáver de un hombre de 65 años en más de 7.400 láminas. Cada sección es más delgada que un cabello humano y llega a un nivel de detalle casi celular.

“Las células están un poco borrosas, pero podemos ver cómo están distribuidas y con qué densidad. Estamos viendo hasta el último rincón del cerebro”, explicó la directora del proyecto, Katrin Amunts, profesora de laUniversidad de Düsseldorf y del Centro de Investigación de Jülich.

Amunts explicó la revolución que representa el nuevo mapa con una comparación: en los mapas existentes hasta ahora podían identificarse continentes, países y ciudades. “Ahora podemos echar un vistazo a cada calle“, señaló.

El modelo cerebral logrado por los científicos de Jülich, Düsseldorf y el Instituto de Investigación de Montreal puede seguir completándose más adelante para sumar datos sobre estructura molecular, información genética o conexión entre áreas cerebrales, destacó Amunts.

El atlas ya aportó sus primeras conclusiones. Los investigadores descubrieron por ejemplo que las células se reparten según la función cerebral. “La distribución depende de si un área sirve para dirigir movimientos o procesar sonidos o estímulos luminosos”, según la neuróloga.

LA IMPORTANCIA
El nuevo cuadro de la arquitectura celular podría ayudar a comprender importantes procesos como cognición, lenguaje o incluso emociones. Y, en consecuencia, a entender también por qué a veces uno de esos procesos funciona mal.

El conocimiento más exacto del cerebro también tiene un efecto inmediato por ejemplo en el tratamiento de pacientes con parkinson, porque la colocación precisa de los electrodos de apenas dos milímetros que se utilizan con ellos es de crucial importancia.

Pocos laboratorios del mundo cuentan con los recursos necesarios para seccionar en láminas ultrafinas un cerebro completo. Alemania tiene una larga tradición en el procesamiento de cerebros de cadáveres.

SISTEMA MOR: CELULAS DE LA PIEL

Instituto de los Andes

Sistema Mor

Un grupo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve (EE.UU.) desarrolló una técnica que convierte directamente a las células de la piel en el tipo de células cerebrales que se destruyen en pacientes con esclerosis múltiple, parálisis cerebral y otros trastornos de la mielina.

La mielina es la capa aislante que se forma alrededor de los nervios, y está compuesta de proteína y sustancias grasas.

Este avance permite la producción “a pedido” de células mielinizantes. Estas proporcionan una envoltura vital de aislamiento que protege a las neuronas y permite la entrega de los impulsos del cerebro al resto del cuerpo.

En los pacientes con esclerosis múltiple, parálisis cerebral y trastornos genéticos raros –llamados leucodistrofias– las células mielinizantes son destruidas y no pueden ser reemplazadas.

De acuerdo con el estudio publicado en la revista “Nature Biotechnology”, la nueva técnica implica directamente la conversión de fibroblastos –un tipo de célula estructural presente en la piel y la mayoría de órganos– en oligodendrocitos, o células responsables de la mielinización de las neuronas del cerebro.

La prueba se realizó en células cerebrales de ratones. En un proceso denominado reprogramación celular, los investigadores manipularon los niveles de tres proteínas de origen natural para inducir a los fibroblastos a convertirse en precursores de oligodendrocitos, llamadas células progenitoras de oligodendrocitos (OPC).

Cuando los oligodendrocitos están dañados o se vuelven disfuncionales en las enfermedades mielinizantes, el recubrimiento aislante de mielina en los nervios se pierde. La única cura es que la capa de mielina sea regenerada por otros oligodendrocitos.

La única manera de obtener OPC y oligodendrocitos era, hasta ahora, a partir de tejido fetal o de células madre pluripotentes (que pueden convertirse en células de cualquier tipo). Estas técnicas han sido de gran valor, pero siempre con limitaciones.

El equipo de Paul Tesar, autor principal del estudio, logró miles de millones de células generadas rápidamente a partir de estas OPC inducidas (iOPC). Pero lo más importante fue que estas iOPC podrían regenerar nuevos recubrimientos de mielina alrededor de los nervios después de ser trasplantado a ratones.

“El campo de reparación de la mielina se ha visto obstaculizado por la incapacidad de generar rápidamente fuentes seguras y eficaces de oligodendrocitos funcionales”, explicó el doctor Robert Miller, coautor y experto en mielina.

El siguiente paso es crítico para demostrar la viabilidad y la seguridad de uso de las células humanas en un entorno de laboratorio. Si tiene éxito, la técnica podría tener una aplicación terapéutica extendida a los trastornos de la mielina humana.

“El avance de la biología de células madre está proporcionando oportunidades para la traducción clínica que hace una década no habría sido posible. Es un gran avance”, resaltó el doctor Stanton Gerson, director del Centro Nacional de Medicina Regenerativa.

SISTEMA MOR: ESTRUCTURA DEL CEREBRO

DISTINGUIENDO LAS EMOCIONES
A los hombres les es más difícil entender las emociones del resto. No se trata de un prejuicio, afirma la ciencia, sino que de diferencias estructurales en su cerebro. Para ellos extraer información relevante de las miradas, una de las fuentes más ricas sobre las emociones de los demás, es una tarea compleja, especialmente si tienen al frente a una mujer. 
Así lo muestra un estudio de la U. de Aachen y la U. de Duisburg Essen, de Alemania, que a través de resonancias magnéticas analizaron a 22 hombres que debían distinguir en siete segundos si una mirada era femenina o masculina y qué emoción expresaba. Cuando se trataba de definir el género de las miradas, fueron muy exactos: superior a 90%. 
No pasó lo mismo al identificar la emoción. Cuando miraron a otros hombres, los voluntarios lograron 88% de respuestas correctas y, prácticamente, automáticas. Pero al mirar a mujeres, las respuestas correctas bajaron a 76% y fueron dadas en el doble de tiempo. Un dato importante para los expertos, pues en la vida real las respuestas empáticas deben ser automáticas. 

Actividad cerebral 

Esa diferencia en el reconocimiento de las emociones, dicen los investigadores, se asocia a una falta de activación en las regiones límbicas del cerebro, que incluyen el hipocampo, la corteza cingulada anterior y la amígdala, claves en el procesamiento emocional. Algo que se vio en los escáneres de los voluntarios, cuando miraban a mujeres y trataban de interpretar sus emociones. 

Sin embargo, a los hombres no les costó mucho identificar las emociones de sus pares. El hipocampo y especialmente, la amígdala mostraron un aumento de actividad. El primero está involucrado en la adquisición y expresión de recuerdos emocionales, lo que sugiere un uso de información de la memoria autobiográfica, lo que permitiría entender más fácilmente a otros hombres. 

Sin embargo, la clave parece estar en la amígdala. Christina Pawliczek, del departamento de siquiatría de la U. de Aachen, señala a La Tercera que su funcionamiento en los hombres parece marcar la diferencia en estos casos. “La amígdala juega un papel muy importante en el reconocimiento de emociones y procesamiento de la emoción, según lo ha demostrado un gran número de estudios en la última década”. 

Incluso, estudios han revelado que pacientes con lesiones en esta zona son incapaces de reconocer emociones al mirar un rostro. 

En la actual investigación, dice Pawliczek, se aprecia que frente a una emoción femenina la amígdala masculina no tiene la misma actividad que muestra cuando está frente a un hombre. 

El hallazgo, que coincide con el realizado por un estudio de la U. Queen Mary de Londres, en 2011, que determinó que los hombres poseen un sesgo masculino de adaptación que los lleva a notar con más precisión las expresiones de amenaza e ira en rostros masculinos que en femeninos. Y la responsable es la amígdala. 

Se trataría de un rasgo evolutivo que permitió a los hombres identificar fácilmente la amenaza de otros machos. “Mientras estuvieran más involucrados en peleas de caza y territorio, habría sido importante para ellos ser capaces de predecir y prever las intenciones de sus rivales masculinos”, dice el estudio de la U. de Aachen publicado en Plos One. 

Pawliczek aclara, sin embargo, que no sabe aún por qué se activa más o menos la amígdala en los hombres al interpretar las emociones. “Es difícil decir qué produce la mayor activación masculina de la amígdala en el reconocimiento de caras (de otros hombres). Puede ser un efecto automático entre el tipo de estímulo y el mecanismo de procesamiento de la emoción. Pero no lo sabemos aún”.

COMO SE DESTRUYEN LAS NEURONAS

Un estudio liderado por Antonio Rodríguez Moreno, investigador de la Universidad Pablo de Olavide (UPO), de Sevilla, en colaboración con las británicas de Cambridge y Oxford ha desvelado que las neuronas de forma individual son capaces de deprimir su actividad y de inducir su desaparición.

Los resultados de esta investigación, destacada en la portada del último número de la revista científica Neuron, apuntan a que esta nueva regla de plasticidad apunta a que cada neurona tiene un código de actividad vinculado a su eliminación o refinamiento durante el proceso de desarrollo cerebral, destaca un comunicado de la UPO.

Los patrones de actividad eléctrica de las neuronas son los responsables de los cambios que ocurren en el cerebro tras un determinado tipo de emociones como el aprendizaje de un instrumento musical; durante el desarrollo del sistema nervioso y de los cambios que ocurren en cerebro tras determinado tipo de lesiones o la ingesta de diversos tipos de sustancias de abuso.

Estos patrones de actividad se conocen como "reglas de plasticidad" cuyo conocimiento "es fundamental", según ha destacado el profesor Rodríguez Moreno.

La clave está en la plasticidad

En su opinión, en estas reglas "está la clave no sólo para entender cómo el cerebro realiza estas actividades de forma natural, sino para poder inducir cambios controlados en el cerebro que mejoren los procesos de aprendizaje y memoria, para facilitar el correcto desarrollo del cerebro y para ayudarle a reorganizarse y reaccionar de la mejor forma posible tras una lesión", ha añadido el también director del Laboratorio de Neurociencia Celular y Plasticidad de la UPO.

Ha explicado que los mamíferos nacen con un número de neuronas muy superior al del que finalmente configuraran sus cerebros porque durante el desarrollo de este órgano se produce una disminución del número de neuronas, además de un refinamiento de las conexiones que establecen entre ellas y que formarán el cerebro definitivo.

En este ámbito actúa la regla de plasticidad descubierta en este presente trabajo, que determina que las neuronas tienen de forma individual un código de actividad que puede determinar probablemente su eliminación durante el desarrollo del cerebro y el refinamiento de algunas conexiones existentes entre neuronas.

La originalidad de estudio consiste en utilizar una regla de plasticidad obtenida directamente de las células del cerebro mediante registros electrofisiológicos en vivo.

El uso de técnicas de alta resolución sobre tejido cerebral, en las que el Laboratorio Neurociencia Celular y Plasticidad de la UPO es pionero en España, ha permitido determinar que las células de forma individual son capaces de inducir su propia depresión, según se ha destacado en este trabajo. SISTEMA MOR

EL SEGUNDO CEREBRO

«El cerebro intestinal desempeña un papel importante en la felicidad y miseria humanas», dice Michael Gershon, autor del libro «El segundo cerebro» y profesor de anatomía y biología celular del Centro Médico Columbia en Nueva York. Sabemos tan poco todavía sobre la conexión de la mente y el cuerpo.

La Neurogastroenterología, ciencia de la medicina que estudia la función digestiva, nos alerta de que una parte importante de los pacientes que acuden a un especialista de digestivo presentan síntomas sin causa detectable, lo que se define como enfermedades funcionales. Nervios, ansiedad, estrés... se manifiestan desde nuestros primeros momentos de vida extrauterina mediante llantos y los llamados cólicos del lactante, o el «me duele la tripa» que dicen los niños cuando están inquietos. Todos hemos vivido la relación entre el miedo y el intestino. Y no escribo la expresión utilizada porque suena fea, pero desde luego no es una metáfora. Ahora nos explican los científicos que el intestino no es una mera cañería, que contiene más de cien mil millones de neuronas, casi tantas como el cerebro mental. «La red nerviosa intestinal está dirigida por un pequeño número de ''neuronas comandantes'' que reciben órdenes básicas del cerebro y las redirigen a los millones de neuronas que se extienden a través de las dos redes nerviosas propias del intestino. La actividad inmunitaria del intestino se puede considerar el mayor órgano del sistema de defensas».

Resumiendo, parece ser que el intestino toma decisiones y utiliza en su funcionamiento circuitos complejos como sólo existen en el cerebro. No se conocen las razones por las que el sistema nervioso entérico se trastorna, pero las emociones pueden desempeñar un papel fundamental. A modo de ejemplo nos cuentan que casi todos los pacientes con síndrome de colon irritable se quejan de problemas mentales y emocionales. Y en el cáncer de colon, cada vez más extendido, los factores ambientales son importantísimos. En fin, que aunque no podamos cambiar todos esos factores externos, sí podemos cuidar nuestro intestino comiendo bien y menos. Que no se disfruta más de la comida atiborrándose. Que debemos utilizar nuestro primer cerebro para ser delicados con el segundo. Por: Paloma Pedrero.