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Archivos de etiqueta: Roger Sperry

Cerebro 2.0: internet y desarrollo cerebral

22 domingo May 2016

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA

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Etiquetas

amígdala, aprendizaje, Efecto Google, Facebook, habituación, Hao Lei, memoria, plasticidad neuronal, Roger Sperry, Tracy Alloway, Twitter, You Tube

RedNeuronalArtificial

En estos últimos años está cambiando el entorno del hombre, con la aparición de nuevas tecnologías: aumento del uso de Internet, redes sociales, móviles que afectan a las funciones intelectuales.

Hemos pasado de un procesamiento lineal de la información, a un procesamiento en paralelo, donde al mismo tiempo se pueden mantener conversaciones en Twitter, SMS  y chat.

Multimedia es un mundo interactivo, polivalente, donde el ordenador recibe y transmite mensajes. El ordenador nos hace pensar y modifica nuestra forma de pensar. Distinguimos tres posibilidades de empleo de Internet:

  • Utilización práctica: administración de bienes y servicios.
  • Utilización para el entretenimiento: proporciona productos a medida para toda la familia.
  • Utilización educativa-cultural: datos, bibliografías, información de diccionarios.

Internet “impacta” en el funcionamiento del cerebro, pero todavía los resultados no son muy concluyentes, se ve que el cerebro se está adaptando al nuevo medio, unas veces con una interacción positiva y otras veces negativa.

No es que el cerebro deje de trabajar, es que lo hace de otra manera. Internet se ha convertido en la fuente primaria de memoria externa, la actividad que antes tenía el cerebro, ahora la hemos pasado a los ordenadores, aumentando las capacidades del cerebro para interactuar y procesar información. Es lo que se conoce como “el efecto Google” orientado más al procesamiento de información. Cuando estamos usando el GPS estamos dejando de crear estrategias para desplazarnos de un punto a otro, en detrimento del  área de la memoria estamos desarrollando la creatividad y asociación rápida, y la posibilidad de realizar lecturas simultáneas. Se hace “gimnasia cerebral”:

  • Rapidez visual y motora
  • Deducción
  • Concentración
  • Atención

El tamaño de ciertas regiones del cerebro se relaciona directamente con el número de amigos que una persona tiene en Facebook, lo que lleva a que el uso de las redes sociales puede modificar el cerebro. El espesor de la materia gris en la amígdala (emociones y memoria) se vinculó con las conexiones online, también vinculado con los amigos que tiene la gente en el mundo real.

Los estudios llevados a cabo en “adolescentes”  por Hao Lei del Instituto de Física y Matemáticas de Wuhan (China), demuestran que el uso excesivo de Internet desgasta la mielina (que recubre y protege las fibras neuronales), al dañarse esta puede afectar la comunicación neuronal.

El consumo de 18 horas de Internet genera daños cerebrales similares a los del consumo de marihuana o cocaína.

La Dra. Tracy Alloway, psicóloga cognitiva de la Universidad de Stirling, en Escocia. Realizó un estudio para medir el impacto de las aplicaciones tecnológicas en la memoria del trabajo: los procesos cerebrales implicados en retener información durante un periodo corto y como procesamos esa información (relaciona datos y resuelve problemas). Antes aprendíamos acumulando datos y se valoraba  “saber muchas cosas”, ahora los datos están accesibles.

Alloway:

  • Reunió 104 estudiantes universitarios y 284 adultos
  • Entre 18 y 30 años
  • Dividió 2 equipos:
  • – a) más de 12 meses usando Facebook
  • – b) menos de  12 meses usando Facebook

Los del primer grupo sacaron más puntuación en todas las pruebas, aumentando las capacidades cognitivas como: “la memoria del trabajo” y “coeficiente intelectual verbal”.

 

You Tube y Twitter: están impactando en la memoria del trabajo, perjudicando las capacidades, con actividades muy breves y cortas.

Twitter: con mensajes de 140 caracteres, utilizamos poca información en los mensajes, no estamos usando la memoria ni la capacidad del lenguaje.

Facebook: hay que tener en cuenta que se renueva la información, con la actualización de los datos de forma personalizada, lo que hace que se aumente las capacidades cognitivas con la memoria de trabajo y el coeficiente intelectual verbal.

Los estudios del cerebro comenzaron a desarrollarse a través de la neuropsicología en el siglo XIX:

Roger Sperry, premio Nobel de Medicina demostró como las diferentes partes del cerebro tenían funciones distintas en las décadas de los 60 y 70.

El lado izquierdo del cerebro está asociado:

  • a la lógica y la racionalidad;

El lado derecho:

  • contrala la creatividad y las emociones

Sí usamos más el lado izquierdo somos analíticos y racionales, si usamos principalmente el lado derecho más intuitivos y sensibles. Los dos hemisferios del cerebro no funcionan de manera aislada, sino que actúan conjuntamente en cada tarea cognitiva.

 

Dentro de las funciones cognitivas para recordar y recuperar experiencias previas el aprendizaje y la memoria son las funciones superiores que nos permiten adaptarnos al medio, que están íntimamente relacionados.

La capacidad de cambiar del sistema nervioso se llama plasticidad neuronal.

El aprendizaje es el proceso por el cual los organismos modifican su conducta para adaptarse a las condiciones cambiantes del medio que nos rodea. Estos cambios en el sistema nervioso ocasionan cambios duraderos en la conducta.

La memoria es el proceso por el que el conocimiento es codificado, almacenado, consolidado y posteriormente recuperado.

Las sinapsis o conexiones interneuronales se calculan en cien trillones en el cerebro. Estas conexiones se agrupan en serie y en paralelo, que hacen posibles las funciones en el sistema nervioso.

Fisiológicamente los recuerdos se producen por variaciones en  la sensibilidad de la transmisión sináptica de una neurona a la siguiente. Las vías nuevas o facilitadas se llaman huellas de memoria.  El cerebro a través de los órganos de los sentidos es invadido de información, puede filtrarla e inhibir las vías sinápticas de esta información mediante un proceso que se llama habituación. El mecanismo de habituación de la terminal sensitiva está relacionado con el cierre de los canales de calcio de la terminal presináptica. Estas huellas de memoria están relacionadas al almacenarse con el dolor y el placer.

En la memoria positiva (recuerdos positivos) hay una facilitación o sensibilización de las vías sinápticas. Una terminal facilitadora actúa sobre la terminal sensitiva, cuando se libera serotonina sobre los receptores de la membrana de la terminal sensitiva, los cuales inducen la formación de AMPC (monofosfato de adenosina cíclico), hay una mayor cantidad de iones Ca++ en la terminal sináptica prolongando el potencial de acción.

Las posibilidades de internet son inmensas, y serán positivas cuando el usuario lo utilice para adquirir información y conocimientos. En la evolución nos hemos ido adaptando al medio a través de la tecnología: fuego, rueda, lenguaje escrito y ahora estamos adaptando nuestro cerebro a este nuevo medio.

Links relacionados:

  • Ciencia cognitiva

          http://medina-psicologia.ugr.es/cienciacognitiva/?tag=ritmos-cerebrales

  • Instituto neurociencias de Alicante

          http://in.umh.es/es/

  • Redes sociales: de la acción a la adicción

          https://www.youtube.com/watch?v=DZaCwCi98SE

 

 

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¿Regeneración nerviosa?

01 domingo Mar 2015

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA

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Etiquetas

4-sulfatado de condroitina, astrocitos, axones, células gliales, John Nicholls, KSPGs, mielina, neuroregeneración, NG2, NI-35, Nogo, Roger Sperry, Santiago Ramón y Cajal

regeneracion nerviosa

Las lesiones del sistema nervioso afectan a más de 90.000 personas al año, 10.000 de médula espinal.

Así dentro de la ingeniería del tejido neural: la regeneración del nervio y la reparación, es un campo de gran actualidad.

Las lesiones irreversibles:

  • Insuficiencia prolongada de oxígeno en el nacimiento
  • Fracturas cervicales provocadas por accidentes
  • Bloqueos o roturas de arterias cerebrales que producen muerte del tejido cerebral

Conducen a la pérdida del movimiento o a palabra.

El axón, además de transportar información en impulsos eléctricos, transporta proteínas y nutrientes entre el cuerpo celular y los terminales nerviosos. Si el axón es seccionado, la célula degenera hasta morir. Al morir no pueden ser reemplazadas.

La neuroregeneración  se refiere a la regeneración o la reparación de los tejidos nerviosos, células o productos de células, puede incluir generación de:

  • Nuevas neuronas
  • Células gliales
  • Axones
  • Mielina
  • Sinapsis

El sistema nervioso se divide en dos partes:

  1. SNC sistema nervioso central: cerebro y médula espinal
  2. SNP sistema nervioso periférico: nervios craneales y médula con ganglios asociados.

La neurogeneración es diferente en el SNC y SNP, por la funcionalidad, grado y velocidad. Cuando un axón está dañado, el segmento distal sufre una degeneración, perdiendo la vaina de mielina. El segmento proximal, puede morir por apoptosis o someterse a una reacción chromatolítica, en un intento de reparación.

El SNC es incapaz de reparación y regeneración.

El SNP, cuando se produce una lesión, un corte de un axón, hay una migración de fagocitos, células de Schwann y macrófagos al lugar de la lesión, eliminando los restos de tejido así como el tejido dañado.

¿Cómo se produce la regeneración de las fibras periféricas?

A principios de siglo Santiago Ramón y Cajal intuyó que los axones periféricos recibían apoyo y guía del medio ambiente, apoyo ausente en el SNC.

Trabajos del trienio 1905, 1906, 1907 “sobre la regeneración de los nervios y las vías centrales en conejo, gato , perro, etc…”

  1. Cortando el nervio aciático, se observa una “retoñamiento” fibra a fibra y ramas colaterales.
  2. Al principio las células en fases iniciales, carecen de células de Schwann , a los 2 o 3 días aparecen núcleos marginales.
  3. Las fibras nerviosas neoformadas se dividen repetidamente en la cicatriz.

Los axones proximales son capaces de volver a crecer en el SNP, siempre que el cuerpo celular está intacto, y se ponen en contacto las células de Schwann en el canal endoneural.

En el SNC, después de un trauma, contrarresta la reparación de mielina y las neuronas. Los axones también pierden potencial de crecimiento con la edad, debido a una disminución en la expresión de GAP-43. La “cicatriz glial” inhibe la regeneración del nervio, lo que conduce a una pérdida de función, resultado de la acumulación de astrocitos reactivos en el sitio de la lesión y la regulación de moléculas que son inhibidoras de crecimiento de neuritas de extensión.

Los astrocitos son células gliales del SNC que:

  • Mitigan el daño
  • Reparación
  • Formación de cicatriz glial

Después de una lesión hay un aumento de 4-sulfatado de condroitina que participa en el crecimiento y la cicatriz glial.

Inhibidores del crecimiento del nervio

  • NG2 proteoglicano sulfato de condroitina se expresa por las células precursoras de oligodendrocitos, NG2 inhibe el crecimiento de neuritas.
  • KSPGs queratán proteoglicano de sulfato inhibe extensión del crecimiento de neuritas.
  • Nogo inhibidor de la remielinización del SNC.
  • NI-35 factor de crecimiento no permisiva de la mielina.

 

Roger Sperry premio Nobel, en la década de los 50, realizó experimentos sobre regeneración del SNC en la rana: seccionó un nervio óptico y se reconectó.

John Nicholls, biólogo británico, trabaja en Suiza, cada vez que se cortan los axones en la cadena nerviosa de la sanguijuela, se regeneran.

 

Las terapias actuales destacan:

  • Un grupo de científicos dirigidos por Martin Schwab están estudiando las circunstancias para la regeneración de células del SNC. Vieron que nervios del SNP no podían crecer en el interior de un nervio central. Vieron que oligodendrocitos y mielina son “hostiles” para el crecimiento de las fibras. Identificaron una proteína de la mielina que ejerce este efecto “inhibidor”. Inactivando la proteína mediante un “anticuerpo monoclonal” se producen cambios regenerativos.
  • Albert de Aguayo en Montreal, Canadá, han venido investigando “puentes” del SNP usados en fibras dañadas del SNC: los muñones de los axones de las células centrales que se encuentran en las proximidades del injerto empiezan a regenerarse y crecen a lo largo del puente. Sin embargo existe un serio obstáculo, ya que estos puentes cuando se insertan en fibras del SNC por el otro extremo del injerto, no siguen creciendo y los axones no establecen conexiones apropiadas para transmitir información.
  • Actualmente se contempla transplantar células madre (SC-Stem Cells) para remplazar a células dañadas en enfermedades neurodegenerativas como Parkinson, Huntington y Alzheimer. Caracterizadas por pérdidas progresivas de neuronas del sistema nervioso. Las células madre neuronales (NSCs) pueden generar neuronas, glía o ambas. Hasta la actualidad no existe tratamiento médico para regenerar el cerebro. Solo ocurren en regiones específicas del cerebro de los mamíferos adultos. El potencial para formar neuronas dopaminérgicas (Parkinson) que tiene una célula madre embrionaria (ESC) no es suficiente para regenerar a las neuronas en el cerebro de los mamíferos.

 

 

CBMSO-Neurobiología

Centro Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM

http://web4.cbm.uam.es/joomla-rl/index.php/en/scientific-departments/molecular-neurobiology

 

Ciberned.es

Centro Investigaciones Biomédicas Enfermedades Neurodegenerativas

https://www.google.es/#q=ciberned.es

 

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