IMPLANTAN "MINICEREBROS" HUMANOS EN RATAS INFLUYENDO EN SU COMPORTAMIENTO

Los hallazgos podrían mejorar la capacidad de producir modelos realistas de enfermedades neuropsiquiátricas humanas. 

Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Stanford (California, EE.UU.) ha logrado trasplantar un organoide cerebral humano, una especie de 'minicerebro' (diminutas estructuras en 3D derivadas de células madre que imitan la función de los órganos) en la corteza cerebral de ratas recién nacidas, cuyos circuitos neuronales aún no están completamente formados.

En el experimento, los organoides fueron injertados en la corteza somatosensorial, (el área responsable de recibir y procesar información sensorial, como el tacto, de todo el cuerpo), el organoide humano injertado creció, maduró y se integró con éxito en los circuitos neuronales del roedor, siendo la eficiencia del injerto más del 80 %. 

Este experimento logró influir en el comportamiento de estos roedores,  los autores estimularon las neuronas humanas en ratas que estaban siendo entrenadas para lamer un surtidor para obtener una recompensa de agua. Descubrieron que al estimular las neuronas con una luz impulsaban a la rata a lamer, mientras que las ratas que no habían recibido el trasplante no lo hacían. De este modo, las neuronas humanas están involucradas en el proceso de aprendizaje de la ratas. Incluso se activaban cuando a los animales les tocaban los bigotes.

Además, los autores creen que estas investigaciones pueden suponer una oportunidad excepcional para el estudio de enfermedades neurológicas y un nuevo sistema para probar terapias.

«Las enfermedades neuropsiquiátricas son un problema en todo el mundo. Queremos entender su biología, por lo que crear modelos del cerebro humano que no sean invasivos es una de las formas más prometedoras para tratar de entender estas condiciones», afirma Paşca.

Este descubrimiento podría tener implicaciones prometedoras en terapia celular para enfermedades como el párkinson, el alzhéimer o la degeneración macular. «Una persona enferma podría hacerse una biopsia de piel y utilizar sus células para crear un organoide que podría ser trasplantado a su propio cerebro, con las células rejuvenecidas, sin los problemas genéticos que arrastra el envejecimiento», señala Borrell.

Fuente: El mundo, rtve, El periódico.

 

¿POR QUÉ SOMOS CURIOSOS?

En el ámbito humano la curiosidad es parte de la vida de las personas, es difícil encontrar a alguien que no sea curioso, pero no todas las personas lo son en la misma medida. Esto nos hace preguntarnos por qué somos curiosos.

¿Nos enseñan a serlo?, ¿lo somos por el tipo de educación que recibimos o llevamos algo en nuestros genes y nuestra herencia biológica que nos incita a tratar de conocer incluso lo que no nos concierne? Sin duda, la educación y el ambiente en que nos criamos puede contribuir a que seamos curiosos, pero puede haber algo más y la neurociencia se ha prestado a investigarlo con cierto éxito en ratones de laboratorio.

La científica Margalida Coll del Laboratorio de Psicobiología en la Universidad Autónoma de Barcelona utiliza las piezas de lego como objetos llamativos para estudiar la memoria de reconocimiento en ratas. Al igual que las personas, los roedores son también curiosos y desean conocer incluso aquello que no les concierne o no es de su incumbencia. Cuando las ratas observan algo nuevo en su entorno habitual lo exploran concienzudamente, olfateándolo y tocándolo, pero apenas hacen caso de los objetos viejos que ya conocen.

Mehran Ahmadlou, del University College de Londres, y un amplio grupo de investigadores, han usado el sistema de imágenes de microscopía que mide el calcio de las células. Han descubierto que un grupo de neuronas en una zona del diencéfalo de ratones (zona medial incerta subtalámica) es esencial para su decisión de explorar e investigar un objeto o un congénere nuevo que se introduzca en su jaula. Su descubrimiento fue corroborado mediante la poderosa técnica de optogenética. Gracias a ella pudieron mostrar que, cuando se activan experimentalmente dichas neuronas, los ratones aumentan su conducta exploratoria de objetos nuevos, mientras que cuando se inhiben las conductas exploratorias se reducen, como si los ratones se volvieran menos interesados en la novedad o, por así decirlo, menos curiosos. Sostienen que las neuronas descubiertas son diferentes a las implicadas en otras conductas motivadas, como la de buscar comida. Como efecto positivo colateral, la curiosidad podría haber evolucionado también como un modo de evitar la desagradable sensación del aburrimiento.

Los investigadores, que han publicado su trabajo recientemente en la revista Science.

Fuente: El País, Columna Digital

DISHBRAIN: EL CEREBRO CIBORG QUE SUPERA A CUALQUIER IA

Un grupo de científicos australianos del laboratorio Cortical Labs han presentado DishBrain, un "cerebro" creado con neuronas humanas y chips electrónicos. Estas neuronas fueron cultivadas encima de una matriz de microelectrodos capaces de estimularlas y captar las señales que emiten.

Este experimento fue puesto a prueba a través de un juego llamado "Pong".
Para ello, crearon una simulación simplificada del juego y para un solo jugador. Luego, se enviaron señales eléctricas para indicar donde estaba la pelota y por último, DishBrain ponía en marcha las neuronas para mover la pala de un lado a otro, dependiendo de donde estuviese la pelota.

Los científicos midieron los resultados y se dieron cuenta de que, para sorpresa de todos, este cerebro había aprendido la mecánica del juego en 5 minutos, mucho más rápido que una IA, que suele tardar alrededor de 90 minutos. 

Sin embargo, a pesar de que fue un gran avance en sus capacidades de inteligencia, DishBrain mostró peores resultados que la IA, ya que perdió numerosas partidas.

Ya se está pensando en integrar este tipo de cerebros a las próximas generaciones de inteligencia artificial.

"Aprovechar la capacidad de cálculo de las neuronas vivas para crear inteligencia biológica sintética, antes confinada al ámbito de la ciencia ficción, está ahora tentadoramente al alcance de la innovación humana". Afirman los propios investigadores.

"Eso es algo realmente asombroso que puede hacer la biología". Comenta Brett Kagan, director científico de Cortical Labs e investigador principal de este estudio.

Fuentes: El Confidencial, Colombia, Infobae

EL CEREBRO DE LOS PERROS ES CAPAZ DE DISTINGUIR IDIOMAS

Los perros de familia están expuestos a un flujo continuo de habla humana durante toda su vida. Sin embargo, se desconocía el alcance de sus capacidades de percepción del habla. Ese es el punto de partida del artículo que publica la revista Neuroimage que recoge la primera demostración científica de que un cerebro no humano, el de los perros, puede diferenciar dos idiomas. El estudio ha sido realizado por un equipo de investigación del Departamento de Etología de la Universidad de Budapest (Hungría). Cualquiera que haya convivido con un perro ha podido comprobar de forma práctica, que el animal entiende a su dueño hasta extremos asombrosos. 

La bióloga mexicana Laura V. Cuaya quiso pasar de la impresión subjetiva a la comprobación empírica aprovechando sus propias circunstancias personales y la colaboración de su mascota. 

Hace unos años me trasladé de México a Hungría para incorporarme al Laboratorio de Neuroetología de la Comunicación del Departamento de Etología de la Universidad Eötvös Loránd para realizar mi investigación posdoctoral, explica la investigadora y la autora principal del artículo 'Detección de la naturalidad del habla y representación del lenguaje en el cerebro del perro'. Mi perro, Kun-kun, un border collie de cuatro años, vino conmigo. Antes solo había hablado con él en español. Así que me preguntaba si Kun-kun se había dado cuenta de que la gente de Budapest hablaba otro idioma, el húngaro. 

Diseñamos un estudio de imágenes cerebrales para averiguarlo, para poder realizarlo se adiestró a Kun-kun y a otros 17 perros (todos de entre 3 y 11 años) para que permanecieran inmóviles en un escáner. Mientras estaban en la máquina, les pusimos fragmentos de 'El Principito' en español y en húngaro. Todos habían escuchado sólo uno de los dos idiomas de sus dueños, por lo que se pudo comparar el efecto en sus cerebros del estímulo generado por un idioma muy familiar con uno completamente desconocido. También se les puso versiones 'revueltas' en cada idioma, para ver si la reacción era diferente al lenguaje articulado frente al simple sonido de la voz. Lo era.

«El cerebro de los perros, al igual que el de los humanos, puede distinguir entre el habla y el no habla». Así lo reflejan los patrones en la corteza auditiva primaria de los perros. Aunque, esta capacidad de detección del habla puede ser diferente de la sensibilidad al habla en los humanos: mientras que los cerebros humanos están especialmente sintonizados con el habla, los de los perros pueden simplemente detectar la naturaleza del sonido.

Pero además de detectar el lenguaje articulado, los cerebros de Kun-kun y sus compañeros también podían distinguir entre el español y el húngaro. Aunque desde otra región, la corteza auditiva secundaria. Curiosamente, cuanto mayor era el perro, mejor distinguía su cerebro entre el idioma conocido y el desconocido. Cada idioma se caracteriza por una serie de regularidades auditivas. Nuestros resultados sugieren que, durante su convivencia con los humanos, los perros captan las regularidades auditivas del idioma al que están expuestos.

«Es emocionante, porque revela que la capacidad de aprender sobre las regularidades de una lengua no es exclusivamente humana»

Fuente: El Correo, Hola News

PISTAS SOBRE EL CEREBRO GRACIAS A LAS ESPONJAS ACUÁTICAS

El cerebro es un órgano fundamental del sistema nervioso. Sin embargo, aún se desconocen muchos aspectos sobre su origen evolutivo. Se sabe que los primeros cerebros animales aparecieron hace cientos de millones de años y que sólo las especies animales más primitivas, como las esponjas acuáticas, carecen de él.

Ahora, un estudio publicado en Science afirma que, paradójicamente, las esponjas pueden ayudar a desvelar el misterio de cómo evolucionaron las neuronas y los cerebros.

Las neuronas del cerebro se comunican mediante conexiones entre células (sinapsis) que son el núcleo de la función cerebral y están reguladas por una serie de genes. Las esponjas no tienen estas sinapsis, pero su genoma sigue codificando muchos de los genes sinápticos. Pero, si no tienen cerebro ¿cuál es la función de estos genes?

 
Para estudiar el papel de estos genes sinápticos en las esponjas, el laboratorio de Arendt empleó tecnologías de microfluidos y tecnologías genómicas en la esponja de agua dulce Spongilla lacustris, unas técnicas que permitieron a los científicos capturar células individuales de varias esponjas dentro de gotitas de microfluidos y luego perfilar la actividad genética de cada célula.

 
El estudio detalla que las esponjas utilizan sus cámaras digestivas para filtrar el alimento del agua e interactuar con los microbios del entorno.

 

Los científicos captaron instantáneas tridimensionales de células que se arrastran por la cámara digestiva para eliminar las bacterias invasoras y envían largos brazos que envuelven el aparato de alimentación de determinadas células digestivas. Este comportamiento crea una interfaz para la comunicación célula-célula dirigida, como también ocurre a través de las sinapsis entre las células neuronales en nuestro cerebro.

Los resultados apuntan a que las células que regulan la alimentación y controlan el entorno microbiano son posibles precursoras evolutivas de los primeros cerebros animales.

Fuentes: Telemundo, El Periódico, NCYT

EL COLESTEROL Y EL ALZHEIMER VAN DE LA MANO

El colesterol fabricado en el cerebro parece desempeñar un papel clave en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, según señala la nueva investigación publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Aunque el colesterol se suele asociar a efectos negativos hacia el organismo, como la obstrucción de las arterias y las enfermedades del corazón; desempeña funciones importantes en el organismo sano. El cuerpo fabrica colesterol de forma natural para poder producir hormonas y llevar a cabo el correcto funcionamiento del organismo. El nuevo descubrimiento de científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia, en Estados Unidos, y sus colaboradores incluye una nueva función del colesterol.

Han descubierto que el colesterol producido por las células llamadas astrocitos es esencial para el control de la producción de beta amiloide, un péptido, proteína necesaria para el correcto funcionamiento del cerebro, ya que si ésta desapareciera del cerebro causaría problemas de aprendizaje y memoria. Es por ello que el colesterol y la producción de beta amiloide están relacionados en el Alzheimer: la acumulación de placas de beta amiloide, es una de las lesiones neurodegenerativas más destacables que presentan los pacientes con Alzheimer, siendo las placas insolubles de esta proteína, un sello distintivo de la enfermedad. Muchos estudios se focalizan en investigar de qué manera se podrían eliminar estas placas para poder evitar o eliminar el Alzheimer. 

Por ello, los nuevos hallazgos realizados nos muestran importantes conocimientos sobre cómo y por qué se forman las placas. Estos estudios pueden explicar por qué los genes asociados al colesterol se han relacionado con un mayor riesgo de padecer Alzheimer, orientando a los científicos hacia un posible camino en el que descubran cómo prevenir la enfermedad.

También incluye nueva información sobre los astrocitos, ya que no se sabía si estas células padecen la enfermedad o contribuyen a ella. Los resultados obtenidos muestran que contribuyen a ella ya que los astrocitos impulsan la progresión de Alzheimer generando y distribuyendo colesterol por las neuronas.

En resumen, los astrocitos producen colesterol, el colesterol a su vez regula la producción de beta amiloide, pero un exceso de producción de colesterol, desemboca en una sobreproducción de beta amiloide que finalmente genera las placas pegajosas del Alzheimer. Normalmente el colesterol es bajo en las neuronas y limita la acumulación de la proteína beta amiloide pero las neuronas de los pacientes de Alzheimer son incapaces de regular la beta amiloide, que se acumula, va creando capas e imposibilitando la comunicación entre neuronas, que acaban muriendo. 

El estudio demostró que paralizando la fabricación de colesterol por parte de los astrocitos, se reduce la producción de beta amiloide, evitando la formación de placas de esta proteína en el cerebro y ralentizando la enfermedad. Aún así, todavía es pronto para confirmar que esto podría funcionar en personas ya que el experimento científico se ha realizado en ratones. Pero estos resultados pueden dar paso a otras investigaciones centradas en la sobreproducción de beta amiloide, y que ayudarán a conocer mejor la enfermedad para en un futuro poder prevenirla.

Fuentes: Con Salud, ABC, El Diario de Navarra, 20 minutos