Neuroplasticidad

Neuroplasticidad

Concentración en Neurociencia Cognitiva Enero - Junio 2023Dra. Marcela Cárdenas-Tueme

Contenido

Definición y teorías

¿Qué vamos a aprender?

Mecanismos celulares y moleculares

Neurogénesis

Construcción de Circuitos Neuronales

Potenciación a largo plazo

Memoria y Aprendizaje

Siglo XVII a.C.

Edwin Smith Surgical Papyrus

El papiro contiene las primeras descripciones de suturas craneales, de la meninge, la superficie externa del cerebro, del líquido cerebroespinal y de las pulsaciones intracraneales.

Introducción

¿Qué es la neuroplasticidad?¿Qué teorías existen?

" La neuroplasticidad es la potencialidad del sistema nervioso de modificarse para formar conexiones nerviosas en respuesta a la información nueva, la estimulación sensorial, el desarrollo, la disfunción o el daño. "

MARÍA VIRGINIA GARCÉS-VIEIRA, 2014

Neuroplasticidad

La neuroplasticidad suele asociarse al aprendizaje que tiene lugar en la infancia, pero sus definiciones van más allá y tienen un recorrido histórico.

Reacciones químicas, genómicas y proteómicas

Componentes bioquímicos y fisiológicos

Acciones intra y extra neuronales.

Plasticidad neuronal

Hasta hace poco se creía que el desarrollo y recuperación del cerebro se detenían en la edad adulta, pero modernas técnicas de neuroimagen han permitido reconceptualizar la dinámica del sistema nervioso central y su funcionamiento.

El cerebro cambia

Infancia y Adolescencia

Adultez

Lesión cerebral

Alex Roca

Le diagnosticaron con 6 meses una encefalitis viral herpética que le causó parálisis cerebral y un 76% de discapacidad física.

http://doi.org/10.5867/medwave.2008.07.560

¿Cómo se puede lograr?La intención puede lograr un cambio.

El pensar en mover la extremidad es parte de la rehabilitación.

La intención de mover los ojos, aunque no puedas moverlos, genera un cambio en tu cerebro.

El cerebro es plástico.

Aspectos históricos

En solo 30 años, comprendidos entre 1860 a 1890, se originaron las principales teorías de la neurociencia moderna:

01

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1861

1874

1888

1888-1889

Camilo Golgi

Carl Wernicke

Pierre Paul Broca

Santiago Ramón y Cajal

TEoríaREticular

TEoría Localizacionista

TEoríaNeuronal

Donald Hebb 1904-1985 Padre de la psicobiología Conexionismo 1949

Describe el funcionamiento cerebral a través de redes y subredes cortico subcorticales distribuidas y altamente interconectadas.

Área de Broca

Área de Wernicke

Broca y Wernicke: Teoría localizacionista: indica que toda función motora, sensorial y cognitiva posee una ubicación especifica

Área de BrocaPaul P. Broca

Área de WernickeCarl Wernicke

Teoría NeuronalSantiago Ramón y Cajal

Teoría Neuronal

Plantea que las células tipo neuronas son las unidades estructurales y funcionales del cerebro.

Bartolomeo Camillo Emilio Golgi

Teoría Reticular

El cerebro se visualiza como un gran sincitio y un todo, sin unidades individuales

Mecanismos celulares y moleculares

Genética y expresión protéica en la plasticidad cerebralBioquímica y fisiología de algunos procesos de plasticidad cerebral Plasticidad extraneuronal

La neuroplasticidad conlleva cambios

La neuroplasticidad posee varios mecanismos de orden eléctrico, genético, estructural, bioquímico y funcional que representan más un contínuo que elementos individuales y aislados

Extraneuronal

Genómica

Fisiología

LTPLTD Excitabilidad intrínseca: cambios en las propiedades de los canales Plasticidad sináptica: fuerza o intensidad en la sinapsis entre dos neuronas

IGF-1: neurogénesis, crecimiento, maduraciónFoxP2: lenguaje, expresión en ganglios basales, tálamo BDNF: Neurogénesis hipocampal

Procesos plásticos asociados al astrocito y microglía

LTP: Long-term potentiation (Potenciación de largo plazo)

NMDA (N-metil-D-aspartato), AMPA y otros

10+

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LTP: Long-term depression (Depresión de largo plazo)

Canales de Ca2+, de receptores tipo NMDA y otros

10+

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LTP: Long-term depression (Depresión de largo plazo)

Canales de Ca2+, de receptores tipo NMDA y otros

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NEUROGÉNESIS

Creando nuevas conexiones

Nuevas células y nuevas conexiones

Hay tres grandes pasos en el proceso de desarrollo de estructuras neuronales:

• Proliferación Celular
• Migración Celular
• Diferenciación Celular

PROLIFERACIÓN CELULAR

Células Gliales Radiales

Progenitores neuronales que son los precursores de todas las neuronas y astrocitos en la corteza, inician en la zona ventricular. De ser cientos en el embrión, facilitan el desarrollo de billones de neuronas en el adulto, por lo que su desarrollo puede culminar en diferentes destinos. Son células madre que proliferan por medio de división celular simétrica y, más adelante en el desarrollo, de forma asimétrica.

a) La pared de los ventrículos cerebrales inicialmente tiene 2 capas: - Zona Marginal - Zona Ventricular El destino de las células hijas depende del área donde se localiza la célula original. b) Después de la división celular simétrica, ambas hijas se mantienen en zona ventricular para dividirse nuevamente. c) Después de la división celular asimétrica, la célula hija más lejana al área ventricular deja de dividirse y migra hacia el objetivo.

MIGRACIÓN CELULAR

Células Precursoras Neuronales

Células hijas migran a través de las delgadas fibras emergentes de las células gliales radiales, de la zona ventricular hacia la corteza cerebral. Una vez que se desarrolla la corteza, estas células detienen su función de neurogénesis. La corteza se desarrolla de adentro hacia afuera, ya que primero de desarrollan capas VI, luego V, y así sucesivamente.

Diferenciación Celular

Proceso por el cual la neurona adquiere sus propiedades físicas y funcionales, de ser un neuroblasto a una neurona con una categoría. Depende del patrón de expresión genética.

Ej. Célula piramidal

Nuevas conexiones

Después de la migración celular, las neuronas comienzan a definirse y a generar ramificaciones, a manera de axones y dendritas (llamadas inicialmente neuritas), estas extensiones se llaman conos de crecimiento. Cuando un cono de crecimiento entra en contacto con su objetivo, se forma una sinapsis.

La filopodia se encuentra en constante desarrollo desde las dendritas, en busca de una innervación. La formación de la sinapsis comienza cuando una de estas extensiones dendríticas se aleja y toca un axón que pueda estar cerca.

Nuevas conexiones +

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