Teoria del cerebro: plasticidad neuronal programada Luis
Barbeito Institut Pasteur Montevideo [email protected]
Diapositiva 2
Theory of Mind* (Teora de la mente) vs Brain theory (Teora del
cerebro) Capacidad de atrinuir un estado mental a la fisiologa del
cerebro. La mente no puee ser observable, por tanto es teora.
Premack, D. G.; Woodruff, G. (1978)., Baron-Cohen, S. (1991).
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Plasticidad programada Construccin del cerebro Hormonas
sexuales Neurognesis del adulto Efecto del ejercicio fsico
Regulacin epigentica Clulas gliales
Diapositiva 4
Plasticidad sinptica
Diapositiva 5
La construccin de cerebro
Diapositiva 6
Darwinismo neuronal y sinptico G. Edelman, 1990
Diapositiva 7
Nacimiento 7 aos15 aos El capital neuronal y el desarrollo de
conexiones neuronales
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Mielinizacin de axones
Diapositiva 9
Diapositiva 10
Efecto del medio ambiente Deficit nutricional de hierro
Epigentica del maternaje Epigentica de la pobreza
Diapositiva 11
Hierro y cerebro El hierro es esencial para el desarrollo del
cerebro: Por sus acciones en la respiracin y bioenergtica celular.
Por su funcin como co-factor en la sntesis de neurotransmisores.
Por su accin en la sntesis de mielina. Los daos son irreversibles
!!
Diapositiva 12
Iron Deficiency in Infancy and Neurocognitive Functioning at 19
Years: Evidence of Long-Term Deficits in Executive Function and
Recognition Memory Betsy Lozoff, M.D. et al Nutr Neurosci. 2010
April ; 13(2): 5470. RESULTADOS: Aquellos jvenes que sufrieron
deficiencia de hierro en la infancia, mostraron defectos en
funciones cognitivas y ejecutivas motoras que involucran el
hipocampo y los ganglios basales.
Diapositiva 13
Diapositiva 14
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NE, 5-HT & Dopamine
Diapositiva 16
Nature Reviews Neuroscience 11, 651-659 (2010) | El desarrollo
del sistema nervioso humano ocurre en un contexto social y
econmico. Por lo tanto, el status socioeconmico en la infancia
influencia el desarrollo cerebral. Los sistemas ms afectados son
los subyacentes al lenguaje y funciones ejecutivas.
Diapositiva 17
El ecosistema del desarrollo perinatal Alcoholismo u drogas
durante el embarazo Nutricin Apoyo parental (maternaje) Exposicin a
agentes infecciosos y toxinas Estrs (status socioeconmico)
Diapositiva 18
El ecosistema del desarrollo perinatal-2 Alcoholismo u drogas
durante el embarazo Nutricin (ejemplo del hierro) Apoyo parental
(maternaje) Exposicin a agentes infecciosos y toxinas Estrs (status
socioeconmico)
Diapositiva 19
Neuroscience and social deprivation Poverty passes from
generation to generation is now becoming clearer. The answer lies
in the effect of stress on two particular parts of the brain Abril,
2009
Diapositiva 20
Pobreza en infancia y capacidad de memoria en la edad
adulta
Diapositiva 21
Diapositiva 22
Death Rates in 1986 among Persons 25- 64 Years Old in Selected
Education and Income Groups According to Race and Sex.
________________________________________________________
GroupWhiteBlack Men WomenMenWomen deaths per 1000 Education- yr
Completed School 0-11 7.6 3.4 13.4 6.2 12 4.3 2.5 8.0 3.9 College
1-3 4.3 2.1 5.0 3.2 42.81.86.02.2 Income-$ 25,0002.41.63.62.3
______________________________________________________________________________________
Pappas, G., Queen, S., Hadden, W., and Fisher, G. The increasing
disparity in mortality between socioeconomic groups in the United
States, 1960 and 1986. N. Engl. J Med. 329, 103-109, 1993.
Diapositiva 23
o En el periodo de construccin del cerebro se sientan los
cimientos biolgicos del SNC. o En este periodo hay una mxima
vulnerabilidad (falta de nutrientes, txicos ambientales o
alimentarios, infecciones, etc?) o Determinismo epigentico y
sinptico en los perodos crticos del desarrollo. o Las secuelas son
de larga duracin, muchas veces irreversibles. o Herencia no genmica
de rasgos de personalidad (transmisin transgeneracional). o El
estrs fsico y psquico de tipo crnico aparece como el denominador
comn en alteraciones del desarrollo postnatal del SNC. Conclusiones
1
Diapositiva 24
Plasticidad programada y hormonas sexuales
Diapositiva 25
Sexo y desarrollo del cerebro XY Testculos en desarrollo
(>4ta semana) Testosterona Seleccin neuronal y sinptica
Dimorfismo cerebral
Diapositiva 26
Masculino Ncleos discretos del rea pre-ptica (hipotlamo) Mayor
trofismo neuronal en regiones corticales Femenino Mayor cantidad de
fibras comisurales (cuerpo calloso) Maduracin global ms rpida
Diapositiva 27
Poda de sinpsis en la pubertad Inducida por el aumento de las
hormonas circulantes Remodelacin sinptica Alteracin de conducta y
capacidades cognitivas Vulnerabilidad
Diapositiva 28
Diapositiva 29
Diapositiva 30
Atractor catico: caracterizado por espontaneidad, no-
linealidad y no-predecibilidad Sistema controlado (auto-ajuste):
respuestas organizadas, estado adaptativo, auto-conciencia y
auto-control. Transicin de la adolescencia
Diapositiva 31
Plasticidad programada y neurognesis postnatal
Diapositiva 32
Diapositiva 33
NEUROGENESIS en el desarrollo y en el adulto
Diapositiva 34
Diapositiva 35
CONDICION DE ESTRS ATROFIA DE DENDRITAS APICALES EN CEL.
PIRAMIDALES MUERTE DE NEURONAS INHIBICION DE NEUROGENESIS Mc Ewen
BS Neuropharmacology 22:108-124, 2000
Diapositiva 36
Lnea GLIALLnea NEURAL Gluco-corticoides, NMDA, Radiacin, Estrs
Muerte celular Clula madre o progenitora FGF-2 5HT EJERCICO DAO
Neurotrofinas Ambiente Ejercicio
Gap junctions between neighbouring astrocytes determine a
syncytium that allows difussion of different molecules, K+
buffering and glucose transportation
Diapositiva 48
ALTERACIONES VASCULARES Y METABOLICAS
Diapositiva 49
Astrocytes and the tripartite synapsis
Diapositiva 50
Astrocytes Control Breathing Through pH-Dependent Release of
ATP Gourine et al SCIENCE VOL 329 30 JULY 2010 Astrocytes residing
near the VS are exquisitely pH-sensitive. Exocytotic release of ATP
propagates pH-induced Ca2+ excitation among VS astrocytes.
Diapositiva 51
Teora GLIAL Alteraci n de los mecanismos de regenerativos:
Reclutamiento de nuevos tipos celulares de clulas gliales
(fenotipos aberrantes) Posibilidad de intervenci n terap utica en c
lulas gliales (antioxidantes, f rmacos mitocondriales, moduladores
inflamatorios) Perspectivas de terapia celular & g nica
Diapositiva 52
Stress or damage Resolution Hypothesis of a phenotypic
transition to aberrant astrocytes Normal conditions
Diapositiva 53
Hypothesis of a phenotypic transition to aberrant astrocytes
Aging, genetic vulnerability Neuronal death Disease progression
Stress or damage Neurodegeneration Phenotypic Transition to AbAs
AbAs