Nuestras conexiones neuronales nos definen? Podemos revertir las consecuencias de enfermedades crónicas - Neurociencias

in #steemstem3 years ago

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Pixabay- Geralt

Conectoma


Experimento científico que tiene por objetivo elaborar un mapa de las conexiones neuronales que se establecen en el cerebro. Dentro de los propósitos incluyen el comprender las estructuras y dinámicas inmersas en tales conexiones. Sebastian Seung es uno de los neurocientificos actuales que está tratando de develar las conexiones del sistema nervioso humano, incluyendo los cerebros de individuos con ciertas patológicas psiquiátricas, dentro de sus afirmaciones esta que las redes neuronales tejidas conforman nuestra personalidad. De allí a que Seung exponga “yo soy mi conectoma”.

Con antelación esto se llevó a cabo en el gusano más pequeño del mundo, que únicamente tiene 302 neuronas, el hecho de cartografiar las miles de conexiones les tomo 12 años, este proceso se realizó con más de una docena de neurocientificos y el encéfalo fue cortado en 20.00 rebanadas para facilitar su exploración y así trazar de poco a poco las relaciones establecidas para crear el diagrama.

Dentro de las explicaciones atribuidas por los investigadores, tenemos que el cerebro está diseñado para producir un mayor valor por menos costo, es decir el encéfalo continuamente selecciona alternativas en base al costo-beneficio, lo anterior mencionado se determina porque cada red establecida genera costos metabólicos, dichos costos aumentan basándose en la distancia de las regiones anatómicas que se deben conectar. Llevando lo anterior a la práctica, se puede afirmar que el encéfalo es vulnerable a someterse a fenómenos o condiciones que afecten su energía, por tanto si una conexión no puede enfrentar los requerimientos metabólicos las conexiones padecerán problemas funcionales, esto es una teoría respecto a los trastornos cerebrales, indistintamente de que hablemos de la cognición, conductas adaptativas o trastornos mentales específicos.

Dato Curioso, los seres humanos tenemos alrededor de 100.000 millones de neuronas en el cerebro, así que ya podemos aseverar la cantidad exorbitante de conexiones que se establecen.

Tratando de develar un poco la odiosea que se plantean estos científicos, es oportuno mencionar los niveles de organización encefálica, en principio tenemos la molecular y genética, también celular, columna neocortical, las áreas cerebrales, los sistemas, el cerebro y efectivamente la conducta, a pesar de que existe cierta información respecto a las neuronas, la biología molecular y la genética, basándonos en la tecnología actual, aún necesitamos muchos recursos para poder lograr el objetivo. Si solo ingresamos un electrodo dentro de la corteza cerebral (solo la corteza), nos encontraremos con aproximadamente 10.000 neuronas y estas por estar ubicadas en capas, en oportunidades responden a un mismo estimulo, ya sea sensitivo o motor.

Herramientas utilizadas

Resonancia Magnética Avanzada: Consiste en someter el tejido a un campo magnético estático, y los datos son analizados mediante un modelo matemático, teniendo por resultado develar los tejidos blancos, es importante mencionar que la imagen arrojada es tridimensional.

Resonancia Funcional Magnetica fMRI: Como su nombre lo indica, es capaz de develar cambios en la imagen cerebral basados en la actividad, permitiendo observar cuando se activan áreas específicas, indistintamente de que el sujeto se encuentre en reposo o ejecutando una tarea mental.

Perfiles Genéticos: No es más que el estudio de las secuencias del ADN de cada individuo, esto nos da la oportunidad de emplear un identificador personal.

Pruebas de Comportamiento: Se ponen en marcha pruebas para determinar las funciones mentales superiores y como estas son influenciadas cuando el individuo ejecuta conductas puntuales, de igual forma esto padece modificaciones por género, edad y cultura.

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Pixabay-Geralt

Anatomía encefálica en estudio

La corteza cerebral como se mencionó con antelación contiene capaz de neuronas dispuestas en posición laminar, los tres tipos básicos son el neocortex, la paleocorteza y la arquicorteza, en general, las neurociencias toman como objeto de estudio prioritariamente estas estructuras, debido a su riqueza celular, ella contiene la materia gris donde se encuentran los cuerpos celulares y se establecen las sinapsis, aunque la salida de información nerviosa y eléctrica se realiza por medio de los axones, estos axones conforman la materia blanca. Si nos basamos en estas conexiones, podemos observar las conexiones a simple vista pero, sin precisión, existen herramientas como la autoradiografia histológica que permite constatar aquel cumulo de conexiones con exactitud.

Debido a la tarea monumental que estos investigadores realizan, actualmente solo existe un mapa a gran escala, es decir sin detalles, aparte de ello, debemos sumarle que el encéfalo no es una estructura rígida que no padece cambios, el cerebro padece modificaciones respecto a la fuerza de la sinapsis, su establecimiento y eliminación, también la eliminación de ramas en una neurona y la creación y eliminación de las mismas, es decir esto genera que el trabajo de exploración también padezca modificaciones continuas. Dichos cambios pueden deberse a condiciones metabólicas como también conductuales, entre esas la ingesta de sustancias psicoactivas o depresivas.

A pesar de que nuestra actividad neuronal está determinada en gran medida por los genes, las señales eléctricas y químicas viajan saltando de axón en axón, esto es conocido en biología como actividad neuronal, a pesar de ello, la experiencia puede modificar nuestras conexiones sinápticas pero, son únicas por cada individuo, si, justo como el ADN, no existen dos personas en el mundo que establezcan las mismas conexiones celulares, así como tampoco un patrón genético. Lo anterior mencionado es el resultado de la naturaleza y la experiencia individual.

Existen ciertas aseveraciones un poco grotescas respecto a la utilidad de la comprensión de la totalidad de las redes neuronales, entre esa esta, tener la capacidad de revertir la muerte o las consecuencias de patologías puntuales que ataquen funciones mentales como la memoria (demencia, parkinson). Si podemos determinar cómo se activan nuestras redes neuronales, claramente podemos devolverle la actividad cerebral a un sujeto que ya no la tenga, por su parte, si tenemos pacientes que padecen patologías que atacan a la sustancia blanca, tendremos la facultad de reconstruir los axones para que se pueden ejecutar las funciones perdidas anteriormente.

Utilidad

Hasta ahora las patologías mentales se han abordado por métodos reduccionistas donde, las causas son puntualizadas, rechazando cualquier hipótesis respecto a la naturaleza interconectada, a pesar de los avances en las áreas de la ciencia, muchos estudiosos continúan empleando solo un método para explicar la incidencia de trastornos, si consideramos el conectoma como un método explicativo, se pueden realizar modificaciones respecto a las estrategias terapéuticas, y las predicciones.

Los neurocientificos que apoyan esta hipótesis, refuerzan la idea de que los trastornos mentales se suscitan por los costos metabólicos del cerebro y la modificación en las propiedades topológicas, de hecho, con las herramientas empleadas hasta ahora se han encontrado evidencias respecto a las conexiones neuronales de sujetos con esquizofrenia, estos poseen una distancia anormal en las conexiones y los costos metabólicos por tanto se incrementan.

A pesar de comprender las conexiones neuronales del diminuto gusano, estos datos no han sido empleados aún para comprender la conducta del mismo

Referencias Bibliográficas

Bullmore, E., y Sporns, O. (2012). The economy of brain network organization. Neuroscience
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
Miller, J. A., Ding, S. L., y Sunkin, S. M. (2014) Transcriptional landscape of the prenatal human brain. Nature.

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oye tienes muy buenos post, felicidades.

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Muy buen post

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Oye quedé choqueada con tanta información , que gran post

Saludos bella, el cerebro tan grande e incomprensible como el oceano-

Gracias por leer

¡Wow! Vaya cantidad de información. He encontrado este artículo , al igual que el perfil interesante, ilustrativo y educativo.
¡Saludos! Y Gracias por encontrarnos, ya te sigo.

Gracias por leer, retomare nuevamente los videos informativos para que le eches un vistazo

Saludos, me encantan estos temas, quería ser psicóloga cuando era mas joven, pero finalmente me fui por otra rama. Que se ha dicho sobre este tema y las personas que sufren Deficit de Atención, que también es una condiciona neurológica, no tan grave, como la demencia o el alzheimer. Se podría mejorar sus conexiones neuronales?? En vista que tantos niños diagnosticados con esta condición, serán adultos algún día y pienso que debería haber alguna respuesta de la comunidad científica, para esta población. Un saludo!!

Realmente aun no estan muy bien definidas las razones de este desequilibrio, asi que aun continuamos empleando herramientas cognitivas y conductuales, acompañados de farmacos que efectivamente canalizan la activacion de ciertos neurotransmisores y el exceso de los mismos

Este un buen tema, no todo el mundo lo conoce, es necesario saber de todo un poco en la viña del Señor. Gracias por compartirlo

Gracias a ti por leer, espero que te de herramientas aunque esto no sea tu especialidad pero si para comprender las razones de algunas conductas humanas.