El cerebro de mamá

Cualquier persona que haya de manera independiente a temporalidad convivido con mamá, puede apreciar infinidad de detalles. Parecieran ser la personificación de seres sorprendentes: llenas de portentos para donar: amor incondicional, son hábiles ejecutoras de sacrificios y otros innumerables legados atribuibles a su existencia.

El cerebro de mamá es el resultado cumulativo de modificaciones neurales, que culmina en un órgano que responde a las necesidades de su descendencia: una maravilla adaptativa.

La transformación dramática que ocurre en el trayecto de una mujer nulípara a madre, es la consecuencia de cambios biomoleculares y estructurales robustos. Entre los anatómicos descritos: aumento en volumen de sustancia gris en corteza prefrontal, lóbulos parietales y áreas mesencefálicas en cerebros humanos.

El comportamiento maternal, característico de un mamífero requiere de sitios regulatorios que son necesarios para un desempeño materno "ideal". La destrucción del área preóptica medial (APOm) (estructura dorsal hipotalámica), eliminaría por ejemplo, cualquier conducta maternal. Las eferencias de esta región, se modifican por hormonas (estradiol) y otros péptidos además de oxitocina, que regulan la actividad neuronal dando lugar a un equilibrio en potenciales de acción y promoción final de conducta maternal. 

En mamíferos distintos al humano, se ha demostrado una serie de respuestas a las que formalmente se refiere como comportamiento materno: alimentar, agrupar, proteger, lamer a las crías, construir el nido y defenderlo. Todas estas respuestas, dirigidas a los vástagos. Como en roedores, los humanos necesitan cuidar del infante así como proveerlo de lo necesario, en un ambiente generosamente incierto.

Existen datos que el cerebro materno, es capaz de incrementar su capacidad de memoria, (sobre todo de tipo espacial). Se ha observado una mayor densidad de espinas dendríticas en embarazo tardío y lactancia en la región hipocampal CA1. Se ha reportado que mujeres multíparas, parecen tener un hipocampo "mas sano", se observan menor cantidad de depósitos de sustancias tóxicas como proteína precursora de amiloide, comparadas con grupos de nulíparas.

Se argumenta también que el "ambiente enriquecido" del embarazo (exposición a múltiples hormonas esteroideas y proteínas) y post-parto (sonidos, estimulación táctil, visual y lactancia), incrementa la reserva cognitiva en la madre (mamá, en efecto es más sabia). Aunado a estos efectos, aumentos observados de IGF-2 e insulina, protegen contra cambios deletéreos relacionados con envejecimiento celular.

El coctel característico del embarazo (estrógeno, progesterona, prolactina, cortisol), seguido por el intrincado arreglo de neuroplasticidad, pudiesen ser causales de las conductas manifiestas. Así, los sonidos, olor, estimulación en el periodo de lactancia tienen impacto significativo en la forma que el cerebro materno se modifica. Este ambiente "enriquecido", puede contribuir a las alteraciones neurales sutanciales descritas.

La morfina, puede interrumpir este comportamiento maternal. Esto es reversible por otra droga, llamada naloxona. La morfina crea una aversión a los olores de crías o bebés, creando un estímulo aversivo a las madres que evitan estos olores y por ende a sus crías. 

Las mamás en general, son pronas a identificar olores del bebé como placenteros, comparadas con mujeres nulíparas. 

También se ha observado que, niveles elevados de cortisol incrementan sensibilidad de la madre hacia su bebé y no hacia otro infante. Se concluye, que la activación del eje hipotálamo-hipofisiario-suprarrenal, crea una mamá más motivada.

Se ha identificado a la oxitocina, hormona y neurotransmisor a la vez, en el papel fundamental de la creación de vínculo parental. La infusión de esta molécula en bulbo olfatorio de ratas, induce rápidamente conductas maternales, reduce niveles de ansiedad y miedo. Los niveles circulantes de esta sustancia en humanos, producen el mismo efecto que lo observado por el método experimental.

La prolactina estimula neurogénesis en el bulbo olfatorio y los estrógenos tienen efectos de neuroprotección a neuronas. Ante un cerebro materno "protegido" de muerte celular, será más sencillo que las células y circuitos sean adaptables a condiciones  variables y adversas: daño materno físico, abandono de la pareja, etc.

El cerebro de mamá, después del embarazo de manera relativa, es el mismo que durante el mismo o antes de él. Sin embargo el cambio comportamental provocado por moléculas y ambiente lo eficientarán y moldearan para sobrevida propia y la de las crías. ¿Para qué? Para cumplir las metas de vida y evolución. La respuesta simple: garantizar que la siguiente generación esté lista para reproducirse y perpetuar la vida.

El cerebro cambia de maneras que aún no se comprenden en su totalidad y se aprecian desde vastas insinuaciones provenientes de quien experimenta ser madre. Finalmente y en contraparte, la motivación materna lejos de ser un estado intrínseco o instintivo es una consecuencia de procesos activos que construyen un sustrato neural responsivo. Si se ensambla de manera inapropiada o incompleta, el cerebro materno fallará en su tarea de cuidar adecuadamente a los suyos, pero ese, es material extenso para otro tema.

Neurosci 2010; 124:710-714

Behav Neurosci 2010; 124: 695–700.

Front Psychiatry 2011; 2: 1–2.

Educación médica continua: hemicraniectomía descompresiva (DESTINY II trial)

By: APLE

Cuando las células nerviosas ha sufrido deprivación de oxígeno, ocurren procesos que dan lugar a inflamación y edema. Dado que el cráneo es una cavidad no expansible (en el adulto), si el edema es masivo, pueden comprimirse estructuras vitales, por ende, además del manejo general, pudiera indicarse una hemicraniectomía descompresiva.

La hemicraniectomía descompresiva y durotomía, es una técnica quirúrgica utilizada para mejorar la presión intracraneal aumentada y desviaciones de la línea media, que ocurren en el contexto de una masa hemisférica o lesiones hemisféricas ocupativas. En general, la técnica implica remoción de una porción de cráneo e incisión en la dura madre restrictiva, permitiendo al cerebro edematizado, herniarse a través del defecto quirúrgico en lugar de hacia otros sitios, donde se comprimiría el tallo cerebral, por ejemplo.

La meta de la hemicraniectomía es prevenir que el daño cerebral progrese, revirtiendo el efecto de masa y desviaciones de la línea media, disminuyendo así presión dentro del cráneo y mejorando la presión de perfusión cerebral.

Ensayos de hemicraniectomía para infarto masivo (maligno) de arteria cerebral media (ACM), excluían pacientes mayores a 70 años. El ensayo DESTINY II, asignó 112 pacientes mayores (media, 70 años), con infarto maligno de ACM, a hemicraniectomía descompresiva o terapia conservadora dentro de 48 horas después del infarto. 

Los resultados: a 6 meses, la mayoría de pacientes en el grupo de hemicraniectomía sobrevivió sin incapacidad severa (38 versus 18%). Sin embargo, ningún paciente en ambos grupos tuvo un buen resultado (pronóstico) neurológico cuando se definieron criterios para deficit leve o no deficit.

Decompressive hemicraniectomy and durotomy is a surgical technique used to relieve the increased intracranial pressure and brain tissue shifts that occur in the setting of large cerebral hemisphere mass, or space-occupying, lesions. In general, the technique involves removal of bone tissue (skull) and incision of the restrictive dura mater covering the brain, allowing swollen brain tissue to herniate upwards through the surgical defect rather than downwards to compress the brainstem.

The goals of hemicraniectomy are to prevent further brain injury by reversing mass effect and brain tissue shifts, decreasing intracranial pressure, and improving cerebral perfusion pressure.

Early trials of hemicraniectomy for massive ("malignant") middle cerebral artery (MCA) territory infarction excluded patients older than 60 years. The DESTINY II trial randomly assigned 112 older patients (median 70 years) with malignant MCA territory infarction to decompressive hemicraniectomy or conservative therapy within 48 hours of stroke onset. At six months, more patients in the hemicraniectomy group survived without severe disability (38 versus 18 percent). However, no patient in either group had a good neurologic outcome when defined as no or slight disability.

N Engl J Med. 2014 Mar;370(12):1091-100.

Signos tomográficos tempranos en EVC

"Lo más difícil de ver es lo que se encuentra frente a tus ojos" 

Goethe 

La tomografía axial computarizada (TAC) de cráneo  se utilizaba casi exclusivamente para distinguir infartos de hemorragias y otras causas posibles que justificaran déficit neurológicos agudos en un paciente. No se consideraba que fuese herramienta capaz de dar información pronóstica de acuerdo a los hallazgos.

La mayor ventaja de una la TAC es su acceso extendido y rapidez de adquisición. En la fase hiperaguda (0-6 h), se solicita una TAC sin contraste para excluir o confirmar hemorragia, ya que es altamente sensible para esta indicación. La TAC sin contraste deberá ser obtenida tan pronto como se logre estabilizar médicamente al paciente. La presencia de hemorragia da lugar a un manejo totalmente distinto respecto a una que no muestre datos anómalos o evidencie signos de infarto cerebral.

La obtención inmediata de TAC en todos los pacientes en los que se sospeche enfermedad cerebrovascular es la estrategia más asequible, justificada e inteligente comparada con estrategias alternas o con la postergación de los estudios de imagen.

La utilidad de TAC para infarto agudo ha sido potenciada con el advenimiento de técnicas de tomografía adicionales como TAC de perfusión y angio-TAC. La evaluación multimodal por TAC, emplea entonces tres técnicas: 

TAC sin contraste, TAC de percusión y angio-TAC. 

La evaluación multimodal permitida la valoración del sitio preciso de oclusión vascular, núcleo del infarto (Core), tejido rescatable y grado de circulación colateral.

La sensibilidad de la TC para isquemia cerebral incrementa después de 24 horas. CLARO. Pero tú (ni el cerebro de tu paciente) tienen tiempo para esperar a que se "marque" un nítido infarto,  que sería deletéreo para función/vida de quien acude a tu servicio.

Aunque sin consenso universal, entre clínicos más experto hay desacuerdos al reconocer y cuantificar cambios tomográficos, el hecho es que se encuentran en las TACs de 61% de casos de pacientes con EVC (desviación estándar de +/- 21%) y deben ser considerados.

Los cambios isquémicos detectados en TAC no contrastada son causados por edema citotóxico (ocurrido en los primeros 30') atribuído a acidosis láctica y falla de bombas iónicas en membrana celular. Esto, eventualmente reduce los valores Hounsfield (el grado de atenuación detectada por TAC se mide en estas unidades: "HU"),

Por cada 1% de incremento en contenido de agua, hay una reducción de rayos-X al 3-5% que es equivalente a reducción de 2.5 HU en TAC. El contenido de agua se incrementa 0.9% a las 2-5 horas y 2% a las 4 horas. Estos pequeños cambios son difíciles de ser detectados por el ojo humano, inclusive de expertos, existe un rango de error de hasta el 20%.

Los signos tempranos (no los únicos), pero sí los que más se detectan son:

Hipoatenuación que implique un tercio o más del territorio de arteria cerebral media

Oscurecimiento del núcleo lentiforme

Pérdida de definición de surcos corticales

Hipoatenuación parenquimatosa focal

Pérdida de la cinta insular u oscurecimiento de cisura de Silvio

Hiperatenuación de grandes vasos (gr., "signo de cerebral media hipertensa)

Pérdida de diferenciación sustancia gris-blanca en núcleos basales.

La PRESENCIA de signos de TC tempranos implica PEOR PRONÓSTICO (proporción de probabilidades ajustadas 3.11, 95% intervalo de confianza 2.77-3.49)

La hiperdensidad de arteria cerebral media (ACM) -que indica la presencia de un trombo dentro de la luz arterial- puede ser visualizada en 30-40% de pacientes con infarto de ACM. Este hallazgo es altamente específico de oclusión de la misma, sin embargo, es de menor utilidad que el resto de signos tomográficos para predecir pronóstico. Por otro lado, la presencia de este signo no es una contraindicación para el uso de trombosis intravenosa pero sí es un indicador de que al existir un trombo intraluminal, deben considerarse otras estrategias de recanalización. 

Algunos han sugerido que la presencia de estos signos, incrementa el riesgo de hemorragia al momento de terapia trombolítica (gr., rt-PA). 

Los cambios en tomografía cambian conforme transcurre el tiempo. Actúa (no esperes a que se vea una horrenda hipodensidad en el parénquima), recuerda que tienes una ventana terapéutica para rescatar tejido cerebral hasta 4.5 horas después de que ocurrió el evento.

Ref:

Mara M. Kunst and Pamela W. Schaefer. Ischemic stroke. Radiol Clin N Am. 2011; 49:1-26. 

Evaluación rauda de agudeza auditiva

Por: APLE

El conocimiento actual de la transmisión del sonido se inició en el siglo sexto antes de la era cristiana cuando Pitágoras, el matemático griego, introdujo la idea de que el sonido era una vibración en el aire (bien ahí). Siete siglos después, en 175 d.C., Galeno, el médico y griego, también, reconoció que la sensación del sonido se transmitía al cerebro a través de nervios.

La ausencia de conocimientos entre los conceptos del sonido como una vibración aérea establecido; de acuerdo con Pitágoras, y el de la transmisión del sonido al cerebro a través de nervios; según Galeno, la complementó en 1543 el anatomista belga Andreas Vesalio, que descubrió los huesecillos "martillo" y "yunque" en el oído medio. 

Varios años después, en 1546, Ingrassias, descubrió el tercer huesecillo del oído medio, el "estribo". En 1561, el anatomista italiano, Gabriello Falopio denominó la cóclea y en 1851m Alfonso Corti, anatomista italiano, descubrió el órgano que lleva su nombre.

Después de esta histórica introducción, y omitiendo (por el momento) la neurofisiología de la audición, paso a las alteraciones para describir dos pruebas que te ayudarán a evaluar y elucidar ¿en dónde rayos se encuentra la alteración? (con base en preceptos neuroanatómicos previamente aprendidos) y que seguramente podrás aplicar en consulta externa de neurocirugía, neurología, en el servicio de urgencias (y en casa con tus abuelos).

La pérdida auditiva puede ser clasificada en tres tipos:

-Sensorineural: afecciones en el oído interno, cóclea o nervio auditivo (VIII NC).
-De conducción: cualquier causa que de alguna forma limite la cantidad de sonidos externos que "ingresen" al oído interno. Ejemplos: impactación de cerumen, fluido en oído medio, fijación de cadena osicular (pérdida de movimiento de los pequeños huesos del oído).
-Mixta: combinación de las previas

Pruebas clínicas de evaluación con diapasón: Rinne, Weber, Schwabach, Gellé. A continuación las primeras dos, por (arbitrariedad y) amplio uso clínico.

Rinne y Weber (no son pruebas de tamiz, pues existen métodos más objetivos [gr., potenciales evocados auditivos])

Weber: consiste en aplicar el diapasón por vía ósea en ambos oídos de manera simultánea. Esto, se logra al poner un diapason en la línea media (frente, huesos nasales o incisivos superiores)

Lo normal: el sonido será escuchado al centro de la cabeza o en los dos oídos simultáneamente, a lo que se denomina que el "Weber no lateraliza". Si nos encontramos frente a un paciente con una hipoacusia bilateral simétrica, por ej. una presbiacusia, el Weber tampoco lateralizará.

Si estamos frente a un paciente con hipoacusia en un determinado oído y aplico el diapasón en la frente, éste se oirá primero o lateralizará en el mejor oído en el caso de que la hipoacusia sea de tipo sensorial o neural.

Si la hipoacusia es de tipo CONDUCTIVA, el Weber lateralizará HACIA EL LADO ENFERMO.

Rinne: consiste en comparar la audición vía aérea (diapasón ubicado cerca de conducto auditivo externo) y vía ósea (diapasón ubicado en apófisis mastoides) en cada oído por separado. Lo normal es oír mejor o por más tiempo por vía aérea (Rinne positivo).

La prueba es útil para determinar si la hipoacusia en un determinado oído es por un problema en la transmisión del sonido o de tipo sensorio neural.

Cuando existe un problema en la transmisión del sonido por ej en una fijación de cadena osicular, el estímulo auditivo llegará directamente a la cóclea si se da por vía ósea (mastoides), pero si se estimula por vía aérea no se podrá transmitir el sonido en forma adecuada a la cóclea por el defecto en el oído medio, y se oirá más débil por esta vía. (Rinne negativo) .

En el caso de una hipoacusia sensorioneural, la prueba de Rinne es positivo = mejor transmisión aérea.

Si se trata de una hipoacusia mixta, el resultado de la prueba dependerá de la cuantía de cada uno de los componentes.

Classification of hearing loss
— Hearing loss may be classified into three types:

- Sensorineural, involving the inner ear, cochlea, or the auditory nerve.
- Conductive, involving any cause that in some way limits the amount of external sound from gaining access to the inner ear. Examples include cerumen impaction, middle ear fluid, or ossicular chain fixation (lack of movement of the small bones of the ear).
- Mixed loss, which is a combination of conductive and sensorineural hearing loss

Weber and Rinne tests — The Weber and Rinne tests can help direct the remainder of the evaluation, but should not be used as screening evaluations for hearing loss.

Weber test — The Weber tuning fork test is performed by pressing the handle of the tuning fork to the bridge of the forehead, nose, or teeth and asking the patient if the sound is louder in one ear or the other. The sound is heard equally in both ears in patients with normal hearing or symmetric hearing loss.

Rinne test — The Rinne test allows comparison of sound when the tuning fork is placed on the mastoid bone behind the ear (bone conduction), versus when the tuning fork is held near the ear (air conduction). An abnormal result occurs when sound is at least equally loud or louder when the fork is placed on bone as compared with when it is held next to the ear (bone>air conduction). The Rinne test is considered normal when the vibrating fork placed near the ear is louder than when placed on the mastoid bone (air>bone conduction).

One method for performing the Rinne test is to press the handle of the tuning fork to the mastoid bone and ask the patient to tell the examiner when the sound is no longer audible. At that point, the vibrating end of the tuning fork is placed near the external auditory canal (EAC). If the patient can again hear the tuning fork, the Rinne test is normal.

2013: ¿Qué hicimos con nuestros cerebros o viceversa?

Entre un mar de "información", lo que más comúnmente abunda, es la desinformación. 

Cuando inicié mi dosis habitual de documentación científica, era probable que la combinación de palabras clave en mi búsqueda: "neuroscience, 2013, breakthrough", resultarían quizá, en algo modesto. Aún con ello, decidí arriesgarme y probar mi umbral ante desencantos pues de alguna manera siempre surge la incomprensible fascinación por tratar de "entenderle al mundo" y mejorar lo que uno considera no está ("tan bien") hecho y puede evolucionar. 

"La ciencia avanza -unos dicen- a pasos agigantados", pero para quienes hemos estado de su mano por algunos años, sabemos que lleva una marcha flemática y cuando bien va, pausada. Que en muchas ocasiones ella nos lleva de la mano. Así, cuando alguien osa hablarme avances de ciencia - a pesar de encontrarme en profundo enamoramiento por ella- me gusta citarles a Dickens (y alterarles un poquito su orden):

"De cuando en cuando, la reja del arado seguía desenterrando pedazos de metal oxidados, pero resultaba difícil discernir qué utilidad habían tenido, y quienes los encontraban especulaban y discutían al respecto" 

Evitando la sinestesia nauseabunda que me causa la ciencia reduccionista que más me parece ficción y también aquella donde se aplican técnicas y estrategias sin sustento suficiente para causar un efecto benéfico exponencial (llamémosla: medicina basada en experiencias),  encaucé, hace algunos años mis objetivos hacia la medicina traslacional, que se encuentra (en muchos medios) obstaculizada por la laxitud (de algunas personas) ante el progreso y que en definitiva no está diseñada para quien tiembla ante cambios.

Me explico: "translacional" es un anglicismo, y en castellano la palabra más adecuada sería medicina traduccional, pues finalmente el objetivo de ella es traducir dos lenguajes distintos (que no deberían serlo, pero en muchas ocasiones lo son) el lenguaje de la ciencia básica y las aplicaciones clínicas.

Es el proceso, desde: descubrimiento y desarrollo de fármacos, diagnóstico y clasificación de la enfermedad, elección de distintas terapias personalizadas, la designación individual de pruebas clínicas con evidencia genética del paciente y la naturaleza de su enfermedad y la mejoría, paliación, cura de un humano. Lo que los anglosajones llaman "from bench to bedside". 

Esta, es mi forma de congratular y manifestar admiración hacia las personas que parecen incansables en descifrar (una pequeña parte de) la maravilla del sistema nervioso, pero no solo eso: a todos a los que contribuyen a mejorar la calidad de vida de una persona con alguna condición neurológica.

A continuación, seis noticias que ocurrieron en este año, seleccionadas con sesgo ante la multitud de artículos publicados en el 2013, pero que impresionan al menos, tener efecto entre "el ánimo" de neurocientíficos y sustentan potencial benéfico a corto-mediano plazo para la humanidad. Evité aquellas que enunciaban la del neurocientífico que al realizar su estudio sobre psicópatas se dió cuenta que él mismo lo era, el ratón que dominaba a otro por el "poder de la mente" y etc., por arbitrariedad.

1

A comienzos del 2013, el presidente Obama anunció el proyecto-iniciativa BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies), para el cual se destinaron más de 100 millones de dólares para ser distribuidos en el año fiscal 2014 a proyectos que descifren el "misterio que se encuentra entre nuestras orejas"

El objetivo es otorgar recursos a neurocientíficos para generar un mapa detallado de la actividad cerebral que integra información espacial y temporal en células y circuitos.

¿Estamos más cerca? Quizá no, pero "creerlo" sería suficiente para seguir avanzando

2

Un "combo" de medicamentos es mejor que aspirina sola, después de ataque isquémico transitorio.

Un ataque isquémico transitorio, es una disfunción neurológica focal de causa vascular, con un perfil temporal definido (<24h) y con características etiopatogénicas similares a las de un infarto cerebral.

Esta conclusión fue obtenida por investigadores de UCSF y los resultados publicados en N Engl J Med. 2013 369:11-9.

El asunto enuncia así: la combinación de clopidogrel y aspirina en las primeras 24 horas a partir del inicio de un ataque isquémico transitorio o infarto menor reducen el riesgo de infarto cerebral a 90 días, el primer grupo comparado con pacientes que recibieron solamente aspirina. Además con la combinación de medicamentos, no hubo incremento en el riesgo de hemorragia. 

3

Qué pasa cuando uno de los constituyentes primordiales (lípidos) del tejido nervioso es reemplazado por una matriz de hidrogel transparente? Una ventana al mundo de las células nerviosas. Nada menos que UN CEREBRO TRANSPARENTE.

Esta técnica, fue publicada en la revista Nature en Abril de 2013 por el grupo dirigido por Desseirot en la Universidad de Stanford. El método fue denominado de manera propicia: CLARITY. Se logró transformar tejido nervioso intacto en una forma con nanoporos de hidrogel-híbrido que es ópticamente transparente y permeable a macromoléculas. El compuesto orgánico usado se llama acrilamida y se forma de alimentos procesados a altas temperaturas "ata" las proteínas, los ácidos nucleicos y otras biomoléculas. El tejido se observa, finalmente, fácil: con un microscopio de luz.

"Las técnicas actuales se limitan a examinar volúmenes pequeños de cerebro y no es posible en muchos casos etiquetar químicos o moléculas de interés. La ventaja de CLARITY, es que puedes etiquetar muchas moléculas en cerebros completos"

Con la combinación de técnicas como hibridación in situ, inmunohistoquímica y otras tinciones puede realizarse marcaje detallado para identificar proyecciones neuronales, circuitos locales, relaciones célula-célula, estructuras subcelulares, complejos protéicos, ácidos nucléicos y neurotransmisores. Extraordinario ¿cierto?

4

En la unidad de epilepsia el Centro Médico de la Universidad de Rochester, se aprobó un nuevo tratamiento para la epilepsia. Es un aparato implantable llamado "Responsive Neurostimulator System" (RNS), que monitorea la actividad cerebral y puede detectar y contrarrestrar crisis convulsivas.

El estudio mostró que el aparato disminuye el número de convulsiones por mes, hasta 38%, en el estudio se involucraron Michel Berg, M.D. James Fessler, M.D. y el neurocirujano Web Pilcher, M.D., PhD. 

El estudio fue aprobado el 14 de noviembre por la FDA. Para aquellos pacientes cuyo control de epilepsia por otros recursos no ha sido posible o, no son candidatos a cirugía, este aparato puede proveer una opción importante de tratamiento.

5

El neurocientífico Thomas C. Südhof , comparte con los estadounidenses James E. Rothman y Randy W. Schekman, el Premio Nobel de Medicina y Fisología 2013 por sus descubrimientos sobre la maquinaria celular que regula uno de los principales sistemas de transporte de las células, el transporte a través de vesículas.

Südhof purificó constituyentes protéicos de las superficies de vesículas que contienen neurotransmisores cerca de las terminales presinápticas o en ellas. Luego, mediante el uso de técnicas genéticas y fisiológicas, elucidó las vías en las que estas proteínas contribuyen a una fusión de membrana meticulosamente orquestada: desde cómo los genes garantizan que el "cargamento" de neurotransmisores se entregue en el lugar correcto y en el momento apropiado entre células. Gracias a los aportes de Miledi y hasta Südhof, la transmisión sináptica es hoy, uno de los fenómenos mejor entendidos (al menos eso creemos) en neurociencias.

El premio por estos resultados, es producto de tres décadas de entrega al estudio de sinapsis, pero el profesor y sus colaboradores continuarán dedicando su existencia a elucidar mecanismos alternos de nuestras conexiones nerviosas.

6

El proyecto conectoma humano demanda objetivos mayores al inicial: comprender cómo neuronas individuales interactúan con otras en espacio y tiempo. Para afinar detalles, el paso en el que están gastando sinapsis los científicos es en comprender cómo el sistema nervioso de un organismo procesa información para generar comportamiento. Algunos sabrán que está no es una noticia meramente del 2013, y por lo que recuerdo en la reunión anual de la SfN 2011, celebrada en Washington me hizo administrar mi entusiasmo cuando anunciaron una magistral para presentar los avances del Conectoma.

Los resultados: emular un modelo con el nemátodo C. elegans, con solo 302 neuronas y 8000 sinapsis. Hasta el momento es el único sistema nervioso que ha sido en su totalidad, mapeado.

Quise ocultar mi rostro de insatisfacción puesto que algunos en la audiencia parecían abstraídos y en trance por tal hallazgo. Ahora bien, cuando me pongo en ese estado de persona intolerante solo basta pensar que yo no hubiese podido quizás elucidar lo que pasa con 4 de las 302 neuronas y vuelve a mi, la emoción por seguir aprendiendo.

Esto me lleva a vincular la historia que me pareció símil a lo que se acerca a ser descrito como esparcimiento productivo: EyeWire. Creado por Sebastian Seung del laboratorio de Neurociencia Computacional en el MIT. Un juego donde puedes colaborar aún sin ser científico a completar un mapa del conectoma humano. 

El laboratorio de Seung, utiliza una combinación de Algoritmos AI y rastreo (reconstrucción 3D) hecho por humanos. ¿Porqué no usar sólo los algoritmos? Las imágenes pueden ser difíciles de identificar de manera certera por una computadora. Los algoritmos puros tienen muchos errores, pueden partir una célula en varias o mezclar múltiples células y crear neuronas masiva monstruosas. 

¿Por qué piden colaboración? Aún cuando los expertos invirtieran todo su tiempo en continuar en el proyecto tomaría 570,000,00 años rastrear la conectividad de un cerebro humano completo. 

Entonces, para el propósito se necesita alguien más inteligente. Así es, necesitan que uses tu cerebro para colaborar.

Así, con -6 noticias que se convirtieron realmente en 4, que salieron a la luz este 2013 que culmina- celebremos pues el esfuerzo, tiempo, energía, sinapsis utilizadas y aquellas generadas de las personas comprometidas con la más bella de las ciencias (de acuerdo a mi y a muchos). Los avances metodológicos en cualquier rubro que abren camino a más experimentos que no serían sin los primeros, ideados siquiera.

Atisbar en las inmensas profundidades de un sistema biológico complejo y resolver -no únicamente a modo de quien soluciona un acertijo-, sino con el propósito de beneficio a un individuo e idealmente de muchos, es probable y posible. Finalmente, el ideal. 

Después de todo, conocer un poco de "no sabemos cuánto" es una invitación a todos los audaces que deseen encontrar "el hilo negro" (y transmitir al mundo, si realmente era hilo y sí tenía color).

APLE, en el último día del 2013.

¡Feliz y productivo 2014!

¿En qué parte de mi Cerebro se encuentra el "Espíritu" de la Navidad?

Por APLE

Cerebrum Zeitung, founder.

La importancia de la navidad en la conciencia de los creyentes queda clara con "sentirse navideño". De hecho, no existe otro sentimiento satisfactorio homólogo para pascua, aniversarios de boda, cumpleaños o divorcios.

La ausencia de sensaciones de navidad se ha descrito en astronautas o personas que viven en una isla, culturalmente deprivados del ambiente promotor. Así, el fenómeno de Navidad, se define espacial y temporalmente.

Existen sistemas neuroendocrinos que coordinan ritmos biológicos a varias escalas. En segundos: las propiedades dependientes de cambios en potenciales de membranas, dan lugar a conductas/comportamientos. En minutos, los ritmos se rigen por mecanismos paracrinos o autocrinos y en escala de horas y días, existen "relojes" moleculares dirigidos por redes dinámicas de expresión de factores de transcripción. Esto no es un tema nuevo para la neurobiología, sino una rama de ella llamada: cronobiología.

Una de las características primordiales de los ciclos que poseemos es la capacidad de los ritmos biológicos para ajustar su período endógeno con el del sincronizador, lo cual asegura la correspondencia del tiempo biológico con el tiempo geológico y nos ubica en un contexto social. Así que también, nos dirigimos por marcadores externos (del alemán: "Zeitgebers")

Para algunas personas, el contexto de la Navidad deriva en melancolía. Esto se ha llevado a modelos experimentales, donde por knock-out, se alteran circuitos hipotalámicos resultando un ratón con fenotipo prono a la "nostalgia". Este efecto, parcialmente se antagoniza por la administración oral de etanol dulcificado y templado (vino y azúcar, una de las opciones y combinación perfecta para abatir tristeza, de acuerdo a las costumbres en el mundo occidental). 

Así, el aumento de consumo calórico y de bebidas embriagantes durante la temporada de fiestas, puede no ser casualidad.

El "Zeitgeber" navideño comienza en Octubre, con los preparativos. Las calles comienzan a repletarse de luces y ornatos alusivos. Estas señales activan lo que M. Ludwig de la Universidad de Edinburgh menciona como el "centro vivificador de la navidad (CvN)" que, si queremos quitarle la parafernalia del pseudónimo es en realidad una porción en el diencéfalo, llamada: hipotálamo. 

Las señales acústicas y olfatorias actúan de manera sinergística con esas señales visuales que da pie a la percepción concreta de "se siente la navidad" e inicia una segunda fase: la activación de hormonas. 

Dependiendo de las señales, memorias y el contexto el umbral de cada sujeto y las células del CvN (AKA hipotálamo) se comienza a secretar una serie de hormonas, que fomentan el sentido de auto-valía, e inducen a estrategias elementales para "dar y recibir" en contexto grupal o de pareja.

Entre estas hormonas destaca la oxitocina, que dará propensión para que el consumidor adquiera bienes de cualquier tipo; (es ahí donde se hace trizas la teoría clásica neuroeconómica, que implica el balance de los límites financieros y requerimientos personales reales). Una segunda hormona hipofisiaria que resulta contraregulatoria a la oxitocina y crea el paraíso para el comprador de navidad: impulsando la actividad festiva, culminando con la satisfacción al momento de adquisición de regalos.

Clímax

Se consuma en Noche buena o Navidad con el acto de dar los presentes. La oxitocina induce sentimientos como confianza y generosidad y de manera paralela a la satisfacción se libera dopamina y consecutivamente varios cambios bioquímicos que recapitulan una serie de actitudes y comportamientos puberales, independientemente de grupo etáreo al que se pertenezca. Además, surgen pensamientos (ineludibles) como "te di algo, ¿qué me darás?" y estos varían entre cada miembro de la tribu. Los niveles altos de dopamina producto de la serie de eventos previamente enunciados, previenen, de manera inicial la frustración de haber recibido una corbata, un suéter horrendo, un par de calcetines o algún otro deseo esperado y no cumplido.

Zenith

Paradójicamente, algunos efectos adversos de este ciclo "circanual" pueden ser atribuidos a que la oxitocina, funcionalmente antagoniza las señales de saciedad. Las conductas de beber y comer persisten, desconectadas de toda represión cognitiva o modulación sensorial (al momento) y que días después de concluídas las celebraciones; finaliza en sentimientos de culpa, insatisfacción con lo recibido, la imagen corporal y el deseo vehemente de que esos excesos no se repetirán, hasta que vuelven a ocurrir, el siguiente año.

Basado en Weber, W. Weihnachten, ein hormonal gesteuerter Wirkvorgang. 

Naturwissenschaftliche Rundschau 1986; 39: 165-167

Sulfato de Magnesio en Neurología: Medicina basada en evidencia.

Se utiliza en la sala de urgencias para variedad de circunstancias clínicas:

1. Es un antiarrítimico (no clasificado por Singh & Vaughan Williams)
2. Potente broncodilatador

Es el único estabilizador de membranas, aprobado para prevenir eclampsia en caso de que se presente una mujer con riesgo. Estudios recientes en animales sugieren que el sulfato de Magnesio también posee un papel importante como coadyuvante en el tratamiento de EVC isquémica.

Una vez administrado, cruza la barrera hematoencefálica y se distribuye en el sistema nervioso, donde actúa como neuroprotector. Los mecanismos propuestos:

1. Inhibición de activación neuronal excesiva, previniendo liberación de neurotransmisores.
2. Bloquea receptores NMDA
3. Inhibe canales de calcio dependientes de voltaje.

El magnesio sirve como agente neuroprotector causando profunda vasodilatación en las arterias cerebrales. De esta manera, existe mayor perfusión en el tejido cerebral, previniendo, en caso de que se presente un pequeño infarto, incremento de perfusión en el área de penumbra. A la fecha, 8/9 proyectos de investigación han demostrado que el sulfato de magnesio reduce el daño cerebral causado por infartos cerebrales.

Angiografía que muestra arteria carotídea y sus ramas. Esta, representa una de los mayores aportes sanguíneos al cerebro.

El estudio FAST-MAG, actualmente se encuentra en fase 3. Es un estudio patrocinado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH). FAST-MAG es doble ciego, de grupos paralelos (el mejor nivel de evidencia que podemos obtener de un estudio prospectivo) y actualmente se lleva a cabo en diversos hospitales y centros de "stroke" en California. 

El protocolo dirige a paramédicos para acceder a posibles víctimas de infarto cerebral antes de arribar a la sala de urgencias, a dar 4 gramos de sulfato de magnesio IV como bolo único. El paciente debe estar en fase aguda del infarto dado que los síntomas deben haber iniciado en las últimas dos horas de la llegada del paramédico. 

El resultado, se evalúa el pronóstico funcional: déficit neurológico, calidad de vida y mortalidad a tres meses (FastMag.info).

FAST-MAG otorga oportunidad a los pacientes con EVC la oportunidad de recibir intervención antes de que lleguen a urgencias, evitando retrasos entre transporte y diagnóstico. Entre los contras que se observan, es que aún cuando la historia clínica puede tener características distintivas (sobre todo ante evaluador experto), si se le diese esto a un paciente con EVC de tipo hemorrágico, la vasodilatación potencial puede cursar con incremento en el sangrado, sin embargo los efectos de neuroprotección podrían sopesar este inconveniente.

Diversos estudios se encuentran en curso, sin embargo se debe considerar este recurso, ampliamente disponible (si, aún en México) y puede fácilmente ser administrado por paramédicos como medida drástica necesaria. Hasta ahora, los datos obtenidos son promisorios y dignos de consideración.