Sobre posibles modificaciones neuronales

Consiguen apagar y encender neuronas individuales con un 'interruptor' lumínico

Los neurocientíficos sueñan con poder activar y desactivar las células nerviosas individuales del cerebro, porque esto les permitiría comprender mejor cómo funciona este misterioso órgano.

Ahora, científicos de la Universidad de Friburgo (Alemania) y del Instituto Friedrich Miescher para la Investigación Biomédica (FMI) de Basilea (Suiza), han desarrollado un implante capaz de modificar genéticamente neuronas específicas, controlarlas con estímulos lumínicos y medir su actividad eléctrica, todo al mismo tiempo.

Esta novedosa herramienta '3-en-1' allanará el camino para experimentos completamente nuevos en neurobiología, publica la Universidad de Friburgo en un comunicado. La investigadora Birthe Rubehn y sus colaboradores del Departamento de Ingeniería de Microsistemas (IMTEK), del Centro Bernstein de dicha Universidad, así como del FMI, han descrito el prototipo de su implante en la revista Lab on a Chip.

Los científicos han señalado que los experimentos iniciales con esta herramienta, que consistieron en implantar su prototipo en ratones han resultado exitosos: con él, los investigadores lograron influir en la actividad de las células nerviosas del cerebro de una manera controlada, mediante pulsos de luz láser.

El equipo utilizó una innovadora técnica genética que hace que las células nerviosas cambien su actividad por la incidencia sobre ellas del resplandor de una luz de diferentes colores.

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Acerca del funcionamiento del cerebro

Entrevista al Dr. Rafael Yuste

En su último número del año, la revista Nature ha hecho balance de 2012 y se ha atrevido a anunciar cuáles serán los científicos que darán de qué hablar en 2013. Entre ellos está él, Rafael Yuste.

Pregunta. ¿Por qué le señala la revista Nature como uno de los nombres a seguir en 2013?

Respuesta. La mención de Nature se debe a mi labor de colíder del Brain Activity Map (BAM), un proyecto de larga envergadura que englobará muchos laboratorios en varios países durante muchos años.

P. ¿Le sorprendió el anuncio?

R. Me enteré por un e-mail de la agencia Efe el día anterior. Me sorprendió porque el proyecto todavía no ha comenzado.

P. ¿A qué se dedica su equipo de investigación?

R. En mi equipo, como ocurre con muchos neurobiólogos desde los tiempos de Cajal, queremos entender cómo funciona el cerebro. Estudiamos la corteza cerebral del ratón como modelo de la corteza humana. Queremos descubrir cómo funciona, describir las neuronas que componen estos circuitos corticales y estudiar cómo están conectadas entre sí y qué actividad generan en el animal vivo. El objetivo final es entender las computaciones que ocurren en estos circuitos. Utilizamos técnicas ópticas, microscopios con láseres infrarrojos, y también abordajes electrofisiológicos y anatómicos.

P. ¿En qué consiste el proyecto Brain Activity Map?

R. Es un proyecto a largo plazo para desarrollar los métodos ópticos y eléctricos que nos permitan mapear y manipular la actividad de todas y cada una de las neuronas del cerebro. Mi laboratorio se especializa en desarrollar técnicas nuevas.

P. ¿Quieren conocer la actividad de cada neurona del cerebro humano?

R. Empezaríamos con animales pequeños, como el gusano Caenorhabditis elegans, la mosca Drosophila, el pez cebra y algunos circuitos particulares en el cerebro de ratón, como la retina, el bulbo olfatorio y áreas corticales especificas. Esperamos que, al igual que pasó en el proyecto del genoma humano, el desarrollo de técnicas nuevas haga posible aplicarlas también al cerebro humano. Entender el cerebro es posiblemente el mayor desafío que tiene la ciencia actual.

P. Un proyecto bastante ambicioso...

R. El BAM es un proyecto que surgió de una manera casi accidental de la interacción y colaboraciones entre neurobiólogos, genéticos, físicos e ingenieros. Si sale adelante será un ejemplo perfecto de ciencia interdisciplinaria. Creo sinceramente que la ciencia del futuro va a ser interdisciplinaria. Grupos de científicos de distintos campos trabajarán conjuntamente para resolver problemas específicos, en este caso, entender cómo funciona el cerebro.

P. ¿Qué aplicaciones puede tener registrar toda la actividad eléctrica del cerebro?

R. En primer lugar tiene importancia científica, ya que entender el cerebro es posiblemente el mayor desafío que tiene la ciencia actual. La neurobiología está progresando rápidamente pero, por limitaciones técnicas solo se registra la actividad de pocas neuronas a la vez, mientras que cualquier circuito cerebral tiene miles o millones de neuronas comunicándose entre sí. Es como querer ver una película en la televisión mirando solo dos o tres píxeles de la pantalla. Nosotros queremos ver toda la pantalla cerebral: tenemos el convencimiento de que los estados funcionales del cerebro están 'escritos' en la actividad conjunta de grupos muy grandes de neuronas, y que al observar la actividad de todas las neuronas veremos la 'película' completa del cerebro por primera vez.

P.¿Y desde el punto de vista médico?

R. La importancia clínica viene de la misma razón: es probable que muchas de las enfermedades mentales y neurológicas se deban a problemas específicos con la actividad conjunta de muchas neuronas y grupos de neuronas. Poder capturar toda la actividad y manipularla podrá dar lugar a nuevos métodos de diagnóstico y a nuevas terapias.

P. También tendrá importancia económica...

R. Siempre que se desarrolla una tecnología nueva, se crean nuevas industrias que las utilizan. En el proyecto del genoma humano, por cada dólar invertido, la economía acabó generando 141, según un informe de la fundación Batelle.

P.¿Cree que se cumplirá el vaticinio de Nature y el proyecto BAM será una de las investigaciones más importantes de 2013?

R. Sí, creo que el proyecto va a ser escogido por la Oficina de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca como uno de los 'Grandes Desafíos', proyectos estrella en ciencias en EE.UU., y pedirán recursos al congreso para ello. Parece que los National Institutes of Health (NIH) están también interesados en financiarlo. En los próximos tres o cuatro meses se decidirá.

P.¿Repercutirá el anuncio de la revista de alguna manera en su trabajo?

R. No lo creo, nosotros seguimos concentrados en nuestros objetivos independientemente de lo que digan los editores de las revistas científicas.

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Sobre estrategias terapéuticas

Aspectos inmulogicos del alzhéimer El jefe del Servicio de Neurología del Hospital Clínico Universitario de Valencia y miembro de la Sociedad Valenciana de Neurología (SVN), el doctor José Miguel Láinez, ha afirmado que diferentes técnicas inmunológicas podrían frenar el avance del alzhéimer. El especialista se ha pronunciado en estos términos a propósito del curso que comienza este jueves bajo el nombre 'Nuevas estrategias terapéuticas en neuroinmunología', que reúne en Valencia a neurólogos y hematólogos para debatir sobre nuevos tratamientos y últimos avances. Al respecto, el facultativo ha indicado que "se piensa" que algunos mecanismos inmunológicos "podrían detener la evolución del Alzheimer", pero esto es algo --ha recalcado-- que todavía "no se puede afirmar con rotundidad" puesto que en la actualidad se está en fase de ensayos clínicos. "Pero somos optimistas", ha resaltado. Asimismo, ha indicado que dentro del sistema nervioso central, la esclerosis múltiple es la que tiene una base inmunológica "más clara" y en la que también se han aplicado muchos "nuevos" tratamientos en los últimos años. En general, el facultativo ha explicado que el sistema inmunológico "está encargado de defendernos frente a los agresores externos", y ha puesto el ejemplo de las infecciones: "cuando entramos en contacto con una bacteria o un virus, el sistema inmunológico pone en marcha una serie de mecanismos para destruirlos", ha dicho. En algunas ocasiones -ha dicho el experto- el organismo pone en marcha estos mecanismos de destrucción-ataque frente a determinadas estructuras del cerebro o los nervios periféricos o el músculo y "las daña, dando origen a determinadas enfermedades". El doctor Láinez ha indicado que en los últimos años se han ido descubriendo nuevas enfermedades en las que la autoinmunidad --los anticuerpos-- son capaces de dañar al cerebro y producir cuadros de una "gran severidad" que "pueden ser tratados con recambio plasmático, administración de gammaglobulinas o nuevos preparados biológicos que se han ido descubriendo".  Fuente

Las emotivas palabras de Jodie Foster a su madre

 En el discurso ofrecido en la entrega 2013 de los premios Golden Globes, pocos medios destacaron las palabras que la actriz le dedicó a su madre Evelyn Almond, de 84 años con demencia avaqnzada.

“Mamá, sé que estás en algún lugar detrás de esos ojoz azules. Te digo ‘te quiero, te quiero, te quiero‘ mientras espero que, si lo digo tres veces seguidas, esto entrará mágica y perfectamente en tu alma, y te llenará con la gracia y la alegría de saber que obraste bien en esta vida. Sos una gran madre. Por favor llevate esto cuando te sientas lista para partir”.

En mayo de 2011, Foster contó en esta entrevista concedida a The National de los Emiratos Árabes que su madre, de entonces 82 años, era “una persona nueva, no la mamá con la que crecí y que extraño tanto”. También sostuvo: “siempre me preocupo por ella porque pasa mucho tiempo mirando televisión y un DVD tras otro. Supongo que se trata de la combinación entre el deseo de querer estar solo y el miedo a estar solo mientras se envejece. Éste es un temor que yo también llevo adentro”.

Un mes antes Jodie habia expresado claramente que nunca internaría a su madre en un centro de asistencia especializada: “quiero que muera con dignidad”, explicó. También comentó que “la demencia es una cosa interesante, es la cosa más dura que me pasó y al mismo tiempo la más curiosamente sagrada”. Luego agregó: “sólo estoy aquí para cuidar a mi mamá; sólo me interesa que mi cara sea la última que vea”.

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Sobre otras formas de afrontar el alzhéimer

Terapias sin drogas

Especialistas norteamericanos llaman “intervenciones psicosociales” o “terapias sin drogas” a las alternativas que buscan combatir la pérdida de memoria a la par de los tratamientos farmacológicos convencionales. Esta nueva tendencia -cuenta Mona Johnson en The Tangled Neuron- apunta tanto a personas con problemas de memoria como a cuidadores, y consiste en alentar el ejercicio físico, la educación y contención del cuidador, la estimulación cognitiva, la músicoterapia, la terapia de la reminiscencia, el repaso de actividades cotidianas.

“Las intervenciones psicosociales pueden marcar una gran diferencia”, sostiene la doctora Mary Mittelman. Esta investigadora del Departamento de Psiquiatría en la Universidad de Nueva York es una de los 22 profesionales que decidieron analizar en forma sistemática terapias libres de drogas para evaluar su efectividad.

El equipo encontró más de 1300 estudios entre 26 tipos de tratamiento y analizó los 179 considerados de mayor calidad. Entre ellos, un programa de educación y contención para el cuidador, que consigue extender el tiempo que un paciente con Alzheimer permance en su casa antes de ser internado en algún geriátrico.

Es cierto que la calidad de las evidencias decrece cuando se trata de probar que el mismo programa puede mejorar la memoria, el humor, la conducta, las funciones del enfermo. Pero los investigadores sí dan cuenta de otras intervenciones psicosociales que sugieren -por un lado- que la estimulación cognitiva:

 

1) Mejora la memoria y el razonamiento de personas con demencia; 

2) Disminuye los problemas de conducta;  

3) Aumenta la habilidad para realizar actividades cotidianas.

Por otro lado, estos académicos también piensan que el asesoramiento de profesionales a domicilio puede mejorar la calidad de vida del cuidador y del enfermo.

En su post, Mona explica que es difícil sacar conclusiones absolutas sobre estos estudios porque no todos se rigen por la misma medida de efectividad. Además, como suelen combinar distintos tratamientos, cuesta determinar qué partes precisas de tal o cual combinación es la más efectiva.

Los investigadores no encontraron evidencia suficiente que pruebe la eficacia de estas terapias aplicadas de manera aislada, incluidas la estimulación eléctrica transcutánea, el ejercicio físico, los masajes, la terapia de reminiscencia, la de recreación, el uso de luces, la estimulación multisensorial, la psicoterapia. Sin embargo, algunas de ellas formaron parte de algún tratamiento que sí resultó.

En su reporte, el equipo de especialistas subraya que esto no significa que dichas terapias no funcionen. En cambio sí significa que hace falta estudios más amplios, mejor diseñados y actualizados.

Los tratamientos sin drogas son dignos de una mayor atención. Primero porque los beneficios para los pacientes y sus familiares podrían ser significativos; segundo porque, en su mayoría, estas intervenciones cuestan menos que los medicamentos (de hecho piden más tiempo que dinero).

“Nuestro trabajo sugiere que el Alzheimer empieza a desarrollarse años antes de la aparición de síntomas”, dice la Dra. Mittelman. “A partir de cierta edad, la prevención deja de funcionar y el tratamiento es la única posibilidad. Ante la falibilidad de las fármacoterapias, pocos hablan del acierto de algunas intervenciones psicosociales”.

Tal como sostiene Mona, quizás este nuevo análisis académico estimule el debate y más investigación sobre los tratamientos sin medicamentos.

Diabetes y alzhéimer

Un fármaco contra la diabetes podría recuperar neuronas dañadas por el alzhéimer 

20 de Diciembre de 2012

Un equipo de científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Alberta (Canadá) ha publicado recientemente un artículo en The Journal of Neuroscience en el que analiza el tejido cerebral de modelos animales de la enfermedad de Alzheimer para poner a prueba su capacidad de memoria. Cuando las células recibían sacudidas eléctricas, estas “recordaban” la experiencia. Mediante este método, se evaluaba la capacidad de memorizar de las neuronas. Las células de cerebros afectados por Alzheimer no reaccionaban a las descargas eléctricas, sin embargo, cuando se les administraba el fármaco AC253, las células afectadas por Alzheimer reaccionaban a las descargas eléctricas del mismo modo que las células sanas. Los investigadores creen que esto se debe a la capacidad de AC253 de bloquear la proteína amiloide. La acumulación de estas proteínas en el cerebro podría la causa de la enfermedad de Alzheimer. AC253 fue diseñado para bloquear la acción de la proteína amilina, la cual es producida por el páncreas de los enfermos de diabetes.  Por otra parte, los investigadores observaron que el fármaco AC253 tenía dificultades para superar la barrera hematoencefálica, por lo que un hipotético medicamento que emplease el principio activo de AC253 debería ser capaz de superarla. El director del estudio, el profesor Jhamandas, afirmó que si las pruebas seguían siendo positivas, los ensayos clínicos podrían comenzar en un plazo de cinco años, aunque hizo hincapié en que antes de pasar a realizar ensayos clínicos serían necesarios experimentos adicionales.