El ejercicio podría agrandar el cerebro

Quizás nos atletas vienen programados, ¿o acaso se harán:

Investigadores de la Universidad de California en Riverside realizaron experimentos con ratones caseros y encontraron que aquellos que fueron criados durante docenas de generaciones para que les gustara más el ejercicio, tenían regiones medias del cerebro más grandes que aquellos que no fueron criados de ese modo.

En el laboratorio de Theodore Garland se midió la masa cerebral de esos ratones, criados para que se ejercitaran mucho voluntariamente en la rueda giratoria, y analizaron imágenes cerebrales de alta resolución.

Fue así como encontraron que el volumen del cerebro medio, una pequeña región que procesa información para los sistemas visual, auditivo y motor, era 13% más grande en esos ratones atléticos que en el grupo de control.

“De lo que sabemos, este es el primer ejemplo en el cual se ha demostrado que la selección por un rasgo particular de la conducta de un mamífero ha derivado en el tamaño de una región específica del cerebro”, dijo Garland.

Los resultados fueron publicados en el Journal of Experimental Biology.

La selección por ese rasgo se ha mantenido en el laboratorio por casi 20 años, unas 65 generaciones de ratones.

Para analizar la masa cerebral y el volumen en las muestras, se seccionaron los cerebros en dos regiones, el cerebelo, crucial para el control del movimiento, y áreas ‘no-cerebelares’. Luego pesaron cada una por separado.

El cerebelo es importante para la coordinación, el cerebro medio lo es para el aprendizaje de la gratificación, la motivación y el refuerzo de conductas. Estudios previos han demostrado en mamíferos y aves que cerebros más grandes tienen mayor índice de supervivencia en ambientes nuevos.

Las implicaciones en humanos no están claras por ahora. “Es posible que las diferencias individuales en la inclinación o capacidad para el ejercicio en las personas esté asociadas con diferencias individuales en el tamaño del cerebro medio, pero no se ha estudiado”.

“Si fuera posible tomar imágenes de la región cerebral media de bebés antes de que comiencen a ejercitarse y rastrearlos el resto de sus vidas, podría ser que las diferencias inherentes, genéticas detectadas tras el nacimiento influirían en cuánto podrían hacer ejercicio en la edad adulta.”, dijo.

Implantan cerebelo robótico en una rata: ¡y funcionó!

En un avance sorprendente y que raya con lo increíble, científicos israelíes implantaron con éxito un cerebelo robótico en el cráneo de un roedor con caño cerebral, restaurando su capacidad de movimiento.

Este cerebelo cibernético consiste de un chip de computador eléctricamente conectado al cerebro de la rata con electrodos, colocándose el chip por fuera del cráneo..

El cerebelo es responsable de coordinar el movimiento, explicó el profesor Matti Mintz, del Departamento de Psicología en la Universidad de Tel Aviv. Cuando se conecta con el cerebro, este cerebelo robótico recibe, interpreta y transmite información sensorial del tallo cerebral, facilitando la comunicación entre el cerebro y el cuerpo.

Para examinar esta interfaz robótica entre cuerpo y cerebro, los investigadores enseñaron a una rata anestesiada y con daño cerebral a parpadear cuando escuchaba un sonido y recibía un soplo. La rata sólo respondía cuando el cerebelo robótico estaba conectad, no pudiendo parpadear cuando estaba desconectado..

Según el investigador, el chip está diseñado para imitar la actividad natural de las neuronas. “Es una prueba del concepto de que podemos grabar información del cerebro, analizarla de una manera similar a la red biológica y entonces regresarla al cerebro”, dijo Mintz, quien presentó su investigación en el encuentro Strategies for Engineered Negligible Senescence en Cambridge, Reino Unido.

Este cerebelo podría conducir en un futuro aún lejano a implantes electrónicos que remplacen tejidos dañados en el cerebro humano, habiéndose probado ya, en distintas ocasiones, que extremidades prostéticas e implantes cocleares pueden conectarse al cerebro, aunque son dispositivos de una sola vía de comunicación.

El dispositivo podría incluso servir para mejorar el poder de cerebros sanos.

La próxima etapa será modelar un área más grande del cerebelo que aprenda una secuencia de movimientos y ensayar el chip en un animal consciente, un enorme reto.

Un paso más, de todas maneras, hacia la inteligencia artificial.

En la imagen, rata de laboratorio.

Lógico que sí nos hablamos

Lo que n o logran los humanos, que no conocen quién es su vecino, lo hacen las células del cerebro. Investigadores de la Universidad de Pittsburgh encontraron nueva evidencia de que los ganglios basales y el cerebelo, dos áreas importantes del sistema nervioso, están ligados y forman una red integrada funcional. Cada una de las dos regiones conversa con la otra, por decirlo de otra manera. El hallazgo fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Los ganglios basales y el cerebelo son dos grandes estructuras subcorticales que reciben información de y envían respuesta a la corteza cerebral para influir el movimiento y el conocimiento”, explicó Peter L. Strick, autor senior del estudio y profesor de Neurobiología.
Cada una de esas estructuras contiene un mecanismo único de aprendizaje. Los ganglios basales están relacionados con el aprendizaje por recompensas y la formación gradual de hábitos. En contraste, se cree que los circuitos del cerebelo contribuyen a un aprendizaje más rápido y maleable en respuesta a los errores en el desempeño.
“En el pasado, estos dos mecanismos de aprendizaje eran vistos como separados por completo, y nos preguntábamos cómo se integraban las señales de los dos”, dijo Strick.
Mediante un método para revelar las cadenas de neuronas ligadas por sinapsis (la unión intercelular especializada entre neuronas), demostraron que esas dos regiones están interconectadas y se comunican entre sí.
El hallazgo tiene implicaciones para el control normal del movimiento y el conocimiento, pero también ayuda a explicar algunos hallazgos en pacientes con desórdenes de los ganglios basales.
Por ejemplo, se sabe que la enfermedad de Parkinson es causada por la degeneración de un conjunto específico de neuronas y su sinapsis en los ganglios basales. Sin embargo, uno de los tratamientos para el temblor característico es interrumpir las señales del cerebelo a la corteza cerebral Y estudios con imágenes de pacientes con Parkinson y distonía, otro desorden que se cree que tiene un origen en los ganglios basales, muestran un crecimiento anormal en la actividad del cerebelo.
La alteración de la función del cerebelo posiblemente contribuye a los síntomas incapacitantes de los desórdenes de los ganglios basales.

Beba para que tiemble

Temblor. ¿No ha visto que algunas personas experimentan algún temblor en sus manos?
Un estudio en el Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry encontró que beber más de un par de bebidas al día puede duplicar el riesgo de desarrollar un temblor involuntario, trastorno neurológico que solo en Estados Unidos afecta a alrededor de cinco millones de personas mayores de 60.
Las personas que bebían al menos tres unidades de alcohol al día tenían más del doble de riesgo de esa clase de temblor, llamado esencial. En ese nivel de consumo de alcohol, cada año adicional de bebida regular diaria aumentaba el riesgo en 23 por ciento. Aunque no era tan grande, el riesgo también era mayor entre la gente que bebía menos unidades de alcohol, pero lo hacía de forma regular.
Se sabe que el alcohol es una toxina cerebral, sobre todo en el cerebelo, la parte del cerebro que tiene que ver con el temblor involuntario. Con frecuencia, el alcohol se usa para aliviar los síntomas de temblor esencial, pero este estudio sugiere que en realidad podría acelerar la progresión de la afección y empeorar los síntomas.
La causa exacta del temblor involuntario no está clara, pero se considera que es causado por un daño a las células cerebrales llamadas células de Purkinje, y a una interrupción en la señalización entre las sinapsis nerviosas, reveló un informe de prensa sobre la investigación.

El cerebro que nunca se fue

Cortesía de PNAs.

Cerebro. Fue por casualidad. Y parece un hito. ¡Saben por qué? Pues porque nunca ha sido tarea sencilla sino casi imposible recuperar tejido blando con varios millones de antigüedad.

Mientras examinaban el cráneo de un iniopterigio con una holotomografía sincrotrónica, científicos franceses se encontraron una sorpresa: que tenía cerebro.

Este pez fue un antiguo pariente de los tiburones y peces rata que vivió hace cerca de 300 millones en aguas poco profundas y pantanosas del fondo marino. No medían más de 50 centímetros y de él se conservan pocos cráneos en tres dimensiones: la mayoría están aplastados.

En una de las muestras se encontró una estructura peculiar: era más densa que la matriz que rodeaba y llenaba la cavidad craneal y la cual está hecha de calcita cristalina.

Para ver bien la estructura en detalle, utilizaron una segunda técnica, la holotomografía. Sorprendentemente los resultados revelaron un objeto simétrico, elongado colocado donde hubiera estado el cerebro.

Cortesía de PNAS

La reconstrucción en 3D reveló diferentes partes del cerebro, como el cerebelo, los lóbulos ópticos y los tractos, entre otros. No se pudo apreciar el área frontal, quizás muy pequeña para haberse mineralizado.

¿Cómo se mineralizó? Para Alan Pradel, principal autor del estudio, se debió a la presencia de bacterias que cubrieron el cerebro poco después del fallecimiento e indujeron la fosfatación.

Sorprendente e interesante: ¡un cerebro de hace 300 millones de años!