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El primer trasplantado de piernas del mundo ya empieza a caminar

 

Ocho meses después de la operación pionera, el doctor Cavadas dice que el joven evoluciona "muy bien" y pronto irá en muletas.

 

El cirujano Pedro Cavadas

El cirujano Pedro Cavadas

El Hospital La Fe de Valencia acogió el pasado mes de julio una operación pionera. Por primera vez en el mundo, se trasplantaron las dos piernas a la vez a un paciente, un joven de entre 20 y 30 años. La ardua operación se prolongó durante más de 10 horas y estuvo liderada por el cirujano Pedro Cavadas, conocido por sus innovaciones en el campo de la cirugía de trasplantes.

Ocho meses después, el paciente "ya camina en piscina, con parte del cuerpo sumergido", explica el doctor Cavadas a 20 minutos. "Hace tiempo que ya movía las rodillas y ahora está empezando a ejercitar los pies", prosigue el cirujano, que asegura que el proceso de recuperación está yendo "muy bien". El siguiente objetivo de la rehabilitación, que será larga y complicada, es ir aumentando las cargas.

En cuanto al estado de ánimo del paciente, el facultativo afirma que lo está llevando "muy bien". El joven va todavía en silla de ruedas, aunque el equipo médico espera que "en breve" solo necesite muletas para caminar. En este sentido, Cavadas pronostica que, hasta que no se cumpla un año desde la operación, no empezará a andar por sus propios medios, algo que como pronto podría suceder "en cuatro o cinco meses".

El trasplante de piernas no tiene precedentes sobre los cuales guiarse ya que, según ha explicado el propio doctor Cavadas en otras ocasiones, las prótesis suelen funcionar bien en la mayor parte de los pacientes. Sin embargo, hay un reducido grupo que no tolera estos dispositivos por el tipo de amputación que sufren, y es ahí donde pueden ser una alternativa a la postración definitiva en una silla de ruedas.

Otros hitos del doctor valenciano

El cirujano valenciano ya realizó el 18 de agosto de 2009 el primer trasplante del mundo de cara que incluyó mandíbula y lengua, en un hombre de 43 años que recibió el alta hospitalaria cerca de un mes después de la intervención. También el autor del primer trasplante bilateral de antebrazos y manos en una mujer, Alba Lucía, que fue intervenida en noviembre de 2006 y un año y medio después recibió el alta hospitalaria.

Fuente:

http://noticias.es.msn.com/el-primer-trasplantado-de-piernas-del-mundo-ya-empieza-a-caminar

Docenas de átomos

 

La forma común de comprar huevos es por docenas: paquetes con un número concreto de huevos (obviamente doce). Cuando uno se refiere a átomos, también es común referirse a ellos por paquetes con un número concreto, sólo que en este caso el número es muy grande. Se les podía haber llamado "megadocenas" (o "terapartículas", como sugiere la wikipedia), pero no, razones históricas han hecho que al paquete de átomos se le llame con el esotérico nombre de MOL.

La culpa de buena parte de los líos que hay con este concepto la tiene su historia, que no sólo es responsable de su nombre, sino también de una extraña definición que hace referencia a lo que pesa un mol de algo. Esa definición tenía sentido cuando se inventó y no se sabía lo de las docenas, pero ahora no merece la pena recordarlo.

¿Qué es un mol? es una docena en la que en vez de 12 es otro número, grande y con nombre propio, el número de Avogadro 6,022 x1023.

Esto venía a propósito de una problema que comentábamos en casa esta tarde: en una disolución de cloruro de calcio (expresada como "molaridad", es decir moles por litro) preguntaban cuántos moles de iones de cloro y calcio habría. La molécula de cloruro de calcio tiene un calcio y dos cloros, igual que la figura de lego tiene una ficha azul y dos blancas. Por cierto, a la izquierda tenemos 1/3 de docena de cloruro de calcio. Evidentemente, si desmontamos las fichas tendremos 4 piezas azules (1/3 de docena) y 8 blancas (2/3 de docena). Del mismo modo si tenía X moles del producto en cada litro, tendré X de calcio y 2X de cloro.

Fin de "que es un mol". Ahora vamos con lo que pesa, lo que complica un poco la historia.

Para saber el peso de una docena de huevos no tengo más que saber cuánto pesa un huevo y multiplicar por 12. En este caso sabemos por cuanto hay que multiplicar, el número del tal Avogadro (Nav), luego sólo nos queda saber cuánto pesa un átomo. Pero ahí está el problema, nunca nadie ha pesado un átomo. Mediante procedimientos indirectos se pueden saber las relaciones de pesos entre unos y otros, pero falta una unidad de referencia. Históricamente se tomo como unidad el átomo de hidrógeno (y después 1/12 del isótopo 12 del carbono, tecnicismos orientados a la precisión), pero seguimos con la duda, ¿cuánto pesa un átomo de hidrógeno (o el doceavo ese del carbono)? Pues para hacer las cuentas fáciles decimos que pesa una unidad, una "unidad atómica de masa". Así ya sabemos que el helio pesará 2, y el carbono 12 (el isótopo 12). ¿Pero cuánto es eso en gramos? ¿Cuál es la masa de una "unidad atómica de masa"? Aquí viene la genialidad (y la madre de buena parte del lío que se hacen miles de estudiantes ocn estas cosas) definimos 1 u.a.m. como 1/Nav gramos. Es decir que si juntamos el Nav de átomos de hidrógeno en total tendrán una masa de 1 gramo. Y el Nav de átomos de helio tendrá una masa de 2 gramos y así sucesivamente. Las docenas de huevos más gordos pesan más que las de huevos más pequeños, evidentemente.

Con este razonamiento hemos llegado a saber que un mol de una sustancia pesa lo mismo, en gramos, que un átomo de esa sustancia en unidades atómicas de masa. Pero si le damos la vuelta a todo e intentamos comenzar la explicación a partir de esta "definición" de mol va a estar muy jorobado entender nada.

Esta entrada pretende, entre otras cosas, contestar a América Valenzuela y expandir un poco el tema, que no todo cabe en tuiter.

 

Fuente:

http://joaquinsevilla.blogspot.com/

El dolor en los miembros fantasma

 

Lo que el espejo puede revelar sobre nuestro cerebro

Por BBC Mundo

En un laboratorio en el sur de California, un grupo de científicos está curando lo que era incurable con apenas un espejo, lo que de paso también está cambiando la manera como entendemos el funcionamiento del cerebro.

A mediados de noviembre, el equipo de la Universidad de California en San Diego (UCSD) anunció los resultados de un pequeño estudio piloto que sugiere que un simple truco mental con un espejo puede curar el dolor de la artrosis, una alteración patológica que afecta a una de cada diez personas.

El estudio está todavía en sus fases tempranas, pero desde mediados de los años 90, el neurólogo Vilyanur S Ramachandran, que lidera el equipo, ha estado elogiando los beneficios de los espejos para la curación de todo tipo de enfermedades y síndromes, desde un derrame cerebral hasta el alucinante fenómeno médico de los miembros fantasma.

El interés de Ramachandran por el espejo y los miembros fantasma lo ha llevado a lo más alto de la neurociencia experimental.

El síndrome afecta a al menos 90% de quienes han afrontado una amputación. En dos tercios se manifiesta como un picor insaciable en el miembro ausente, otros sienten incomodidad extrema o incluso dolor crónico.

En la mayoría de casos, ni los analgésicos ni el tratamiento quirúrgico tienen efecto alguno.

Ausencias

El primer paciente de Ramachandran con una prótesis fantasma -a quien llama Víctor- perdió su brazo cruzando la frontera mexicana para ingresar a Estados Unidos. Sentía una picazón en la mano que le faltaba.

Cuando Ramachandran lo pinchó en la mejilla izquierda con un hisopo de algodón, Víctor señaló que lo sintió en su pulgar izquierdo ausente. Cuando se tocaba su labio superior, Victor sentía que estaba pinchando su dedo índice.

A falta de alguna actividad mejor, las neuronas que detectan las sensaciones en la mano amputada empezaron a detectar sensaciones en la cara.

En este caso hubo un tratamiento simple y efectivo para curar el escozor: rascarse la cara.

Pero para Ramachandran también tenía implicaciones teóricas. Parecía demostrar la maleabilidad de los módulos cerebrales, su habilidad para adaptarse a los otros y a su ambiente.

Esta es una idea radical, pues la noción establecida en ese entonces era que el cerebro está hecho de módulos independientes, aislados de los otros y conectados para realizar una función en particular. La noción de maleabilidad era algo que sólo unos pocos científicos estaban considerando.

La "neurona espejo"

En 1994, Ramachandran comprobó su teoría al trazar el mapa de la actividad cerebral de un grupo de amputados. Utilizando un escáner magnético reveló que la actividad neuronal estaba ciertamente migrando de la mano a la cara. Fue un estudio innovador.

Pero él consideró que se podía deducir aún más de los estudios sobre prótesis fantasma.

A mediados de los años 90 estudió la obra del científico italiano Giacomo Rizzolatti, quien descubrió un nuevo tipo de neurona que bautizó la neurona espejo.

Rizzolatti observó que algunas neuronas en el cerebro de un macaco se disparaban cuando el mico estiraba el brazo y cuando observaba que otro mico hacía lo mismo.

Las neuronas espejo fueron descubiertas luego en los humanos.

Ramachandran comenzó a aplicar este descubrimiento a su trabajo con miembros fantasma. Si las neuronas espejo se disparaban cuando un individuo veía a alguien moviendo una extremidad, pensó, entonces la percepción visual puede jugar un papel relevante en generar la sensación de movimiento.

¡Al diablo con ello!

Su próximo paciente, Jimmy, sentía que su mano fantasma estaba siempre empuñada, con sus uñas fantasma clavadas en su mano ausente.

Ramachandran puso un espejo entre los brazos de Jimmy y le pidió que moviera simultáneamente su extremidad ausente y la saludable mientras observaba la reflexión de la extremidad saludable. Así, en efecto, engañó la mente de Jimmy para que pensara que su miembro fantasma se estaba moviendo de manera normal.

Jimmy sintió que su mano empuñada se relajó casi de inmediato.

"Esto es porque está creando un intenso conflicto sensorial. La visión le está diciendo que el miembro se está moviendo", explica Ramachandran.

"Una manera en que el cerebro soluciona el conflicto es diciendo '¡al diablo con ello! No hay brazo", y el brazo desaparece.

"Les digo a mis colegas médicos que es el primer ejemplo en la historia de la medicina de una amputación exitosa de un miembro fantasma".

Bautizó su tratamiento como Terapia de Retroalimentación Visual Reflexiva (o, en inglés, Mirror Visual Feedback Therapy o MVF). Pero no fue hasta mucho después que los médicos reconocieron este tratamiento.

Empatía

En 2007, un médico militar de Estados Unidos, Jack Tsao, realizó una prueba controlada con 22 amputados y consiguió resultados sorprendentes. Todos los que utilizaron el espejo reportaron que se redujo el dolor en cuatro semanas, mientras aquellos que utilizaron otros métodos indicaron que no habían tenido ningún resultado o que el dolor había aumentado.

En el centro de rehabilitación del ejército del Reino Unido en Hedley Court, la terapia reflexiva se utiliza desde hace cuatro años para ayudar a los soldados amputados a que controlen el dolor de un miembro fantasma.

"El uso de prótesis es clave", dice el fisioterapeuta militar, el mayor Pete LeFeuvre. Quienes esperan más tiempo por una prótesis parecen sufrir más de dolor fantasma. Esto sugiere que es la retroalimentación visual de ver un brazo -y no la retroalimentación nerviosa en su interior- la que evita que el cerebro se confunda.

En Vietnam, un proyecto llamado End the Pain ha estado funcionando los últimos tres años para esparcir la terapia entre las víctimas de minas antipersonales y de lepra.

Ya alcanzó a más de 100 profesionales médicos y extendió el proyecto a los amputados en Camboya y Ruanda.

Esta simple terapia ha resultado útil para tratar otros síndromes que han dejado perplejos a los médicos, como el Síndrome de Dolor Complejo Regional (o, en inglés, Complex Regional Pain Syndrome), un término para los dolores inexplicables.

Y en el Real Hospital Nacional para Enfermedades Reumáticas (Royal National Hospital for Rheumatic Diseases) en el Reino Unido, una asociada de Ramachandran, la profesora Candy McCabe, está probando el uso de espejos en víctimas de derrame cerebral agudo.

Aunque todavía está en sus fases tempranas, el experimento sobre la artrosis en la UCSD podría ser el uso más extendido de terapia reflexiva hasta la fecha.

Buena parte del trabajo de Ramachandran desde cuando desarrolló la terapia reflexiva con espejos se ha enfocado en las neuronas espejo. Él cree que estas neuronas nos ayudan a entender no sólo lo que está pasando con nuestro propio cuerpo, pero también con el de otros. Sugiere que son la base de la empatía, de nuestra habilidad para sentir lo que otros sienten.

En 2009 utilizó las extremidades fantasma otra vez para entregar pruebas para su teoría. Mostró que los pacientes pueden experimentar un alivio del dolor fantasma simplemente viendo que otros masajean o flexionan su propia mano.

Mientras otros gastan millones en máquinas que tienen acrónimos complicados, la belleza del trabajo de Ramachandran es que utiliza objetos simples como espejos, bolígrafos y papel.

"Los objetos de alta tecnología son muy importantes pero carecen del atractivo estético de otros objetos. Tienen una calidad banal, ligeramente aburrida", señala

 

Fuente:

http://libroabiertorudyspillman.blogspot.com/

El triunfo del sarampión y la ignorancia

 

Esther Samper

VacunasÍbamos por muy buen camino en la lucha contra el sarampión. Desde que la vacuna contra esta enfermedad (presente ahora en la vacuna triple vírica) se desarrolló y empezó a aplicarse en España, los casos de sarampión y muertes asociadas a esta enfermedad habían disminuido drásticamente durante décadas. De hecho, algunas comunidades autónomas no habían registrado casos de sarampión durante años. Es el ejemplo de Asturias que, a lo largo de 11 años, no había detectado ningún caso de esta enfermedad.

En estos últimos años, sin embargo, la tendencia está cambiando de forma peligrosa. La influencia de los grupos antivacunas, el fraudulento artículo que relacionaba triple-vírica y autismo y la moda de "lo natural es mejor" han sido tres de los principales factores que han llevado a un auge del sarampión sin precedentes, no solo en España, sino en muchos lugares de Europa, Estados Unidos y Australia. En Madrid, por ejemplo, los casos se han multiplicado por 20. En España, de tener 2 casos registrados de sarampión en 2004 hemos pasado a tener cerca de 3.000 afectados en 2011 y, ahora mismo, tenemos una cobertura vacunal del 80-85%.

El año pasado, murió gente por sarampión en España, en pleno siglo XXI y con la capacidad para erradicar esta enfermedad. ¿Cuánta gente más va a tener que morir hasta que seamos conscientes del sinsentido de no vacunarse?

Porque sí, aunque a algunos se les olvide, el sarampión mata. No es de las enfermedades infecciosas más peligrosas, pero es altamente contagiosa y se extiende fácilmente en epidemias. Además, los bebés de corta edad, las personas inmunodeprimidas, de edad avanzada o con ciertas enfermedades crónicas son carne de cañón para esta enfermedad.

Estos son los datos globales de las muertes que provoca el sarampión en el mundo y cómo la vacunación ha logrado atajar, hasta cierto punto, estas muertes:

Sarampión Tabla

Igual que no hay que olvidar que el sarampión mata, tampoco debemos dejar de lado por qué está ocurriendo este triunfo del sarampión: Es la ignorancia, que lleva a una fe irracional. La clave en todo este asunto es que hay gente que cree que pasar el sarampión es mejor y tiene menos riesgos que vacunarse. Craso error. Y basta una sencilla comparación de riesgos para comprobar que esto no es así. Tenemos un amplio conocimiento, por millones de casos, de las consecuencias del sarampión y también disponemos de la experiencia, por millones de personas, de las consecuencias de vacunarse contra esta enfermedad, los cuales nos ofrecen los siguientes datos:

Riesgos de la vacuna

Leves

Dolor/rigidez articular: 1 de cada 4, especialmente en mujeres jóvenes

Fiebre: 1 persona de cada 6

Sarpullido: 1 de cada 20

Adenopatía (poco común)

Moderados

Convulsión: 1 de cada 3.000

Conteo de plaquetas bajo/sangrado: 1 de cada 30.000

Graves

Reacción alérgica: menos de 1 por millón

Daño cerebral, sordera prolongados (tan extremadamente raro que se cuestiona la asociación con la vacuna)

Muy graves

Muertes: Ninguna registrada

Riesgos del sarampión

Leve/moderado

Fiebre, congestión nasal, sarpullidos y ojos irritados en prácticamente todos los casos

Complicaciones: otitis bacteriana, bronquitis, laringitis, laringotraqueobronquitis y neumonía: 1 persona de cada 15

Moderado/Grave

Encefalitis severa (vómitos, convulsiones y, más raramente, coma y muerte): 1 de cada 1.000. Un tercio de ellas tendrá como consecuencia un retraso mental.
Problemas en embarazo (aborto, bajo peso en nacimiento...)
Conteo de plaquetas bajo/sangrado

Muy grave

Muerte: 1 a 10 casos por cada 10.000 personas

Panencefalitis esclerosante subaguda: 1 de cada 100.000 personas

Los datos hablan por sí solos: Es mucho más arriesgado padecer un sarampión que vacunarse y, por tanto, no tiene ningún sentido dejar sin vacunar a los niños. Las modas, las creencias y la fe deben dejarse a un lado cuando la aplastante realidad pone en peligro la salud de los más pequeños. O nos damos cuenta pronto o lo haremos a base de lamentaciones, lloros y gritos de dolor.

Para saber más:

Riesgos de la vacuna triple vírica.

Comparativa de riesgo del sarampión y la vacuna en menores de 5 años

Tabla de mortalidad del sarampión: Has the 2005 measles mortality reduction goal been achieved?. Extraído de la 7ª Monografía de la Sociedad Española de Epidemiología sobre el sarampión.

Carta a unos padres que han decidido no vacunar a sus hijos

 

Fuente:

http://blogs.elpais.com/la-doctora-shora/2012/01/el-triunfo-del-sarampion-y-la-ignorancia/comments/page/2/#comments

Orgasmo femenino. Escaneo cerebral ante el climax

 

IMÁGENES DE ESCÁNER DEMUESTRAN QUE TODO EL CEREBRO SE ACTIVA EN EL
CLÍMAX

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=b4SXFyLUoxQ

Esto es lo que pasa durante el orgasmo femenino

Rebeca Royo  

El orgasmo femenino sigue siendo un misterio en muchos de sus aspectos y todavía es una incógnita, sobre todo, para muchos hombres. La mayoría de las mujeres, sin embargo, sabe bien lo que siente al experimentar un orgasmo, pero seguro que no es demasiado consciente de qué es exactamente lo que hace su cerebro durante la petit morte.

Para ellos y para ellas, y sobre todo para poder avanzar en el estudio de la anorgasmia, el científico Barry Komisaruk, de la Universidad Rutgers de Nueva Jersey (EEUU), acaba de hacer público un vídeo en el que se puede ver claramente la actividad cerebral de una mujer que alcanza el clímax.

Gracias a un escáner cerebral, el científico ha podido ‘grabar’ el cerebro de una voluntaria mientras se masturbaba y cuando alcanzaba el orgasmo. Las imágenes han sido coloreadas según los niveles de oxígeno en sangre, que se corresponden con la actividad de las distintas regiones cerebrales (siendo el color rojo el que denota una menor actividad y el amarillo-blanco el que señala el punto más álgido de la excitación sexual).

Las imágenes de resonancia magnética demuestran que las diferentes etapas de la estimulación sexual estimulan distintas zonas del cerebro, lo cual denota la complejidad del orgasmo. Así, con las primeras caricias en la zona genital se ‘enciende’ una región del córtex sensorial y poco a poco la actividad se va expandiendo hacia el sistema límbico, es decir, hacia la zona cerebral vinculada a las emociones, el comportamiento y la memoria a largo plazo.

Cuando la excitación es ya considerable y el orgasmo inminente, el cerebelo y el córtex frontal se iluminan al mismo tiempo que empiezan a contraerse los músculos de la pelvis. Finalmente, cuando la voluntaria alcanza el clímax, prácticamente todo el cerebro ‘despierta’ y, como se ve en el vídeo, se tiñe de amarillo y blanco, lo que denota un altísimo grado de actividad. El punto álgido del proceso lo vive el hipotálamo, que libera oxitocina, la hormona relacionada con las sensaciones placenteras.

"Como escuchar una melodía conocida"

El proceso es, en opinión del doctor Carlos Tejero, de la Sociedad Española de Neurología (SEN), “lógico y esperable”, y se asimila al que cualquiera de nosotros puede experimentar cuando escucha una canción que le trae buenos recuerdos. “Si una melodía consigue erizarnos el vello, el proceso que ha provocado esa sensación es el mismo, aunque menos intenso, que éste que muestra Komisaruk”, explica.

Eso sí, Tejero avisa de que el de este video no tiene porqué ser el patrón general del orgasmo femenino. “Es peligroso sacarlo de contexto. De momento sabemos lo que le ocurre a esta señora en concreto cuando tiene un orgasmo, pero las circunstancias nunca son las mismas”.

Tejero alerta del hecho de que una mujer que se autoestimula dentro de una máquina que escanea su cerebro quizá no experimente las mismas sensaciones (y, por tanto, reacciones cerebrales) que otra que disfrute tranquilamente en una cama y con su pareja.

Lo que más llama la atención de Tejero del vídeo es el papel del cerebelo, un pequeño agente que siempre se ha considerado responsable únicamente del equilibrio pero que últimamente toma cada vez mayor protagonismo en las reacciones neurológicas.

¿La cura de la anorgasmia?

La reacción cerebral ante el orgasmo no es uno de los campos más explotados por los neurocientíficos que, como explica Tejero, suelen centrarse en “aquello que entorpece la independencia del individuo, como los problemas de lenguaje, memoria o funciones motoras”. Por eso el vistoso vídeo de Komisaruk ha llamado tanto la atención. Pero, más allá de poner color sobre este interesante proceso, la intención del estadounidense es poder avanzar en los tratamientos de algunas patologías sexuales.

"Esperamos que esta película, una representación dinámica de la acumulación gradual de la actividad cerebral hacia un clímax, seguida de la resolución, facilite la comprensión de  patologías como la anorgasmia, fijándonos en qué punto se rompe esta secuencia”, explica Komisaruk en el diario The Guardian.

Además el investigador, que ya había realizado investigaciones anteriores sobre el placer sexual femenino, considera que sus estudios pueden tener implicaciones más allá de la sexualidad, y asegura que de lo que se trata, en definitiva, es de comprender la actuación del cerebro que experimenta una sensación placentera.

Sin embargo, Tejero es escéptico ante esas posibilidades y considera que los estadounidenses quizá “se aventuren un poco” al buscar las causas de la anorgasmia en vídeos como este. “En el campo de la sexualidad no sólo juega el cerebro, hay muchos otros factores, y de hecho la mayor parte de los problemas sexuales están relacionados con el aparato genital, no con el cerebro”, asegura.

Aún así, celebra la llegada de este tipo de iniciativas, gracias a las que podemos visualizar procesos hasta ahora ocultos a los ojos de todo el mundo.

Fuente:

http://www.elconfidencial.com/alma-corazon-vida/2011/11/22/esto-es-lo-que-pasa-durante-el-orgasmo-femenino-88117/

Nuevo método de imagen desarrollada en Stanford revela detalles sorprendentes de las conexiones cerebrales

 

POR BRUCE GOLDMAN

Marcar Tuschman descripción de la foto

Stephen Smith desarrolló un método rápido y preciso de la localización y contar los millones de sinapsis en el cerebro.

Los investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford , la aplicación de un estado-of-the-art sistema de imágenes de muestras de tejido cerebral de los ratones, han sido capaces de localizar con rapidez y precisión y contar las innumerables conexiones entre las células nerviosas en un detalle sin precedentes, así para capturar y catalogar las diferentes conexiones de "sorprendente.

Un típico cerebro humano sano contiene alrededor de 200 mil millones de células nerviosas, o neuronas, conectados entre sí a través de cientos de miles de millones de diminutos contactos denominados sinapsis. Es en estas sinapsis que un impulso eléctrico que viaja a lo largo de una neurona se transmite a otro, ya sea aumentar o inhibir la probabilidad de que el segundo nervio se disparará un impulso propio. Una neurona puede realizar hasta decenas de miles de contactos sinápticos con otras neuronas, dijo Stephen Smith , PhD, profesor de fisiología molecular y celular , y autor principal de un artículo que describe el estudio, publicado 18 de noviembre en las neuronas .

Debido a que las sinapsis son tan diminutos y envasado en forma tan estrecha, que ha sido difícil de conseguir una manija en los complejos circuitos neuronales que hacen nuestros pensamientos, sentimientos y la activación de movimiento. Pero el nuevo método puede poner el mapeo de estas conexiones al alcance de los científicos. Funciona mediante la combinación de fotografías de alta resolución con especializados moléculas fluorescentes que se unen a diferentes proteínas y brillan en diferentes colores. Potencia de computación masiva captura esta información y la convierte en imágenes.

Examinados de cerca, una sinapsis - menos de una milésima de un milímetro de diámetro - es una interfaz especializada que consiste en los bordes de dos neuronas, separadas por un espacio pequeño. Productos químicos chorros fuera del borde de una neurona difusa a través del espacio, lo que provocó la actividad eléctrica en la transmisión de la próxima y por lo tanto una señal nerviosa. Hay tal vez una docena de tipos conocidos de las sinapsis, clasificados de acuerdo con el tipo de químicos que trabajan en ellas. Diferentes tipos sináptica difieren en consecuencia en las proteínas de local, en una neurona contigua o el otro, que están asociadas con el embalaje, la secreción y la absorción de las sustancias químicas diferentes.

Número de sinapsis en el cerebro varían con el tiempo. Los períodos de proliferación masiva en el desarrollo fetal, la infancia y la adolescencia dar paso a ráfagas igualmente masivo de "poda" en el que se eliminan las sinapsis subutilizadas, y, finalmente, a una disminución constante y gradual con la edad. El número y la fuerza de las conexiones sinápticas en los circuitos cerebrales distintos también fluctúan con los ciclos de vigilia y el sueño, así como con el aprendizaje. Muchas enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por el agotamiento pronunciada de los tipos específicos de las sinapsis en las regiones cerebrales clave.

Cortesía de Stephen Smith

La reconstrucción visual (a partir de datos de la tomografía de matriz) de sinapsis en la corteza somatosensorial del ratón, que es sensible a la estimulación de los bigotes. Las neuronas se representan en puntos green.Multicolored representan sinapsis por separado.

En particular, la corteza cerebral - una fina capa de tejido en la superficie del cerebro - es una maraña de ramas prolíficamente neuronas. "En un ser humano, hay más de 125 billones de sinapsis sólo en la corteza cerebral solo", dijo Smith. Eso es aproximadamente igual a la cantidad de estrellas en las galaxias de la Vía Láctea 1500, señaló.

Sin embargo, intentar trazar el complejo circuito de la corteza cerebral ha sido una tontería, hasta ahora, dijo Smith. "Hemos estado tratando de adivinar él." Sinapsis en el cerebro están llenos de tan cerca que no pueden ser resueltos de forma fiable, incluso por el mejor de los microscopios de luz tradicionales, dijo. "Ahora realmente podemos contar con ellos y, en el negocio, el catálogo de cada uno de ellos según su tipo."

Tomografía de matriz, un método de imagen co-inventado por Smith y Kristina Micheva, PhD, quien es un miembro del personal científico de alto nivel en laboratorio de Smith , fue utilizada en este estudio de la siguiente manera: Un bloque de tejido - en este caso, de la corteza cerebral de un ratón - se cortó cuidadosamente en secciones tan sólo 70 nanómetros de espesor. (Esa es la distancia se extendió por 700 átomos de hidrógeno teóricamente alineados lado a lado.) Estas secciones ultrafinas se tiñeron con anticuerpos diseñados para que coincida con 17 sinapsis asociada con diferentes proteínas, y que fueron modificados por la conjugación de moléculas que responden a la luz que brilla intensamente en diferentes colores.

Los anticuerpos se aplicaron en grupos de tres para las secciones del cerebro. Después de cada número enorme de aplicaciones extremadamente fotografías de alta resolución se genera automáticamente para registrar la ubicación de diferentes colores fluorescentes asociada con anticuerpos frente a diferentes proteínas sinápticas. Los anticuerpos fueron entonces químicamente se enjuaga y se repitió el procedimiento con el siguiente conjunto de tres anticuerpos, y así sucesivamente. Cada sinapsis individuales por lo tanto adquiere su propia composición en proteínas "firma", que permite la compilación de un catálogo de grano muy fino de diversos tipos sinápticas del cerebro.

Toda la información capturada en las fotos fue grabada y procesada por un software computacional novela, la mayor parte de lo diseñado por el estudio de Busse co-autor de Brad, un estudiante graduado en el laboratorio de Smith. Es prácticamente cosido a todos los sectores en la losa original en una imagen tridimensional que puede girarse, penetrado y navegado por los investigadores.

El equipo de Stanford utilizaron muestras de cerebro de un ratón que había sido la bioingeniería para que las neuronas particularmente grande que abundan en la corteza cerebral expresan una proteína fluorescente, que normalmente se encuentran en las medusas, que se ilumina de color verde amarillento. Esto ha permitido a visualizar las sinapsis en el contexto de las neuronas vinculadas.

Los investigadores fueron capaces de "viajar" a través de la que resulta en 3-D de mosaico y observar diferentes colores que corresponden a diferentes tipos sináptica así como un espacio de tránsito viajero podría exterior y tenga en cuenta los diferentes matices de las estrellas que salpican la oscuridad infinita. Una película también fue creado por este software.

Este nivel de visualización detallada nunca se ha logrado antes, dijo Smith. "El contexto anatómico completo de la sinapsis se conserva. Usted sabe bien que cada uno es, y qué tipo es ", dijo.

Observa de esta manera, la complejidad global del cerebro es casi increíble, dijo Smith. "Una sinapsis, por sí mismo, es más como un microprocesador con la memoria de almacenamiento y los elementos de procesamiento de información - que un simple interruptor on / off. De hecho, una sinapsis puede contener del orden de 1.000 a escala molecular, los conmutadores. Un cerebro humano tiene más interruptores que todos los ordenadores y routers y conexiones a Internet en la Tierra ", dijo.

En el curso del estudio, cuyo objetivo principal era mostrar la aplicación de la nueva técnica a la neurociencia, Smith y sus colegas descubrieron una novela, sutiles distinciones dentro de una clase de sinapsis ya asume que son idénticos. Su grupo se centra ahora en el uso de la tomografía matriz a desentrañar más distinciones, lo que debería acelerar el progreso de los neurocientíficos, por ejemplo, la identificación de cómo muchos de los cuales son subtipos de ganado o perdido durante el proceso de aprendizaje, después de una experiencia traumática, como el dolor, o en las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. Con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud , el laboratorio de Smith es mediante tomografía matriz para examinar muestras de tejidos de cerebros de Alzheimer obtenidos a partir de Stanford y la Universidad de Pennsylvania .

"Preveo que dentro de unos años, la tomografía matriz se han convertido en una importante técnica de la línea principal patología clínica, y una herramienta de investigación de drogas", dijo Smith. Él y Micheva son la fundación de una compañía que ahora es reunir los fondos de los inversores para seguir trabajando en esta línea. Oficina de Stanford de Licencias de Tecnología ha obtenido una patente de los EE.UU. en la tomografía matriz y presentado por un segundo.

El estudio de Neuron fue financiado por el NIH, la Gatsby Charitable Trus t, el Howard Hughes Medical Institute , la Universidad de Stanford del programa Bio-X y un regalo de Lubert Stryer , MD, la señora emérito George A. Winzer profesor de Biología Celular en la medicina la escuela del Departamento de Neurobiología. Otros Stanford co-autores del documento fueron el estudiante de neurología Nicholas Weiler y científico de investigación senior Nancy O'Rourke, PhD.

Información acerca del Departamento de la escuela de Fisiología Molecular y Celular, que también apoyó el trabajo, está disponible en http://mcp.stanford.edu/ .

Fuente:

http://med.stanford.edu/ism/2010/november/neuron-imaging.html

Las mejores imágenes del cerebro

 

Científicos consiguen observar las conexiones entre las neuronas y los circuitos cerebrales con un detalle sin precedentes

 

José Manuel Nieves

Un grupo de investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford ha desarrollado un nuevo método que permite contemplar, en todo su esplendor y en 3D, el funcionamiento de los circuitos cerebrales con un detalle sin precedentes. El vídeo bajo estas líneas, que muestra la corteza cerebral de un ratón, recorre la impresionante imagen obtenida por los neurólogos. El nivel de detalle es tal, que los investigadores han podido contar sin dificultad las conexiones sinápticas entre las neuronas y distinguir a la perfección entre los diferentes e intricados circuitos cerebrales. Algo que hasta ahora resultaba imposible.

Las mejores imágenes del cerebro

U. Stanford

La corteza cerebral de un ratón

Un cerebro humano típico contiene cerca de doscientos mil millones de neuronas, las células nerviosas que, enlazadas unas con otras por medio de billones de conexiones diferentes (las sinapsis), hacen posible el funcionamiento del órgano más complejo del cuerpo. A través de esas sinapsis, los impulsos eléctricos tranportan de una parte a otra del cerebro la información y transmiten las órdenes necesarias a cada parte del organismo. Es así como el cerebro controla cada uno de nuestros movimientos, emociones y pensamientos. Una única neurona puede llegar a realizar varias decenas de miles de contactos sinápticos con otras neuronas, según el estudio recién publicado en Neuron por el profesor de fisiología molecular y celular Stephen Smith.

Fuente vídeo:

http://www.youtube.com/watch?v=-YIYPSAyySg&feature=player_embedded

Sin embargo, debido a su reducido tamaño y al hecho de que están estrechamente "empaquetadas" unas junto a otras, resulta extraordinariamente complicado abrirse paso a través de la compleja red de circuitos neuronales para distinguirlos individualmente. Ni siquiera los mejores microscopios ópticos son capaces, hoy por hoy, de desenredar la maraña sináptica y revelar todos sus detalles.

Pero la nueva técnica desarrollada por los científicos de Stanford ha superado esta limitación y permite elaborar auténticos "mapas visuales" en los que los neurólogos pueden distinguir con facilidad hasta el menor de los detalles.

Filetes de cerebro de ratón

El nuevo método, que consiste en obtener láminas de tejido cerebral de apenas unos nanómetros de grosor (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro), requiere la combinación de fotografías de alta resolución, proteínas fluorescentes y una supercomputadora para unir y procesar todo el conjunto de datos generados durante el proceso.

Para elaborar su imagen, Smith y su equipo obtuvieron primero una muestra de la corteza cerebral de un ratón y la "filetearon" en láminas de apenas 700 nanómetros de espesor. Las secciones fueron después impregnadas con anticuerpos de 17 proteínas involucradas en los procesos sinápticos y mezcladas con moléculas fluorescentes que brillan en diversas tonalidades al ser iluminadas.

Los anticuerpos se fueron añadiendo en grupos de tres, de forma que los diferentes tejidos cerebrales fueron revelándose paulatinamente y en colores diferentes. Se realizaron después cantidades masivas de imágenes en alta resolución durante cada uno de estos procesos de impregnación. Finalmente, todas las fotografías fueron unidas por una supercomputadora en una sola imagen tridimensional, que es la que muestra el vídeo.

Resultados impresionantes

El resultado es realmente impresionante. Un auténtico mapa que revela la posición exacta de cada sinápsis en la corteza cerebral. Cada color diferente corresponde a una clase diferente de conexión. Una herramienta que, según Smith, nos ayudará a comprender un poco mejor la extraordinaria complejidad del cerebro.

"Una sinápsis -explica el científico"- es más parecida a un microprocesador, con su propia memoria de almacenamiento y sus elementos de procesado de información, que a un simple interruptor de encendido y apagado. En efecto, una sóla sinápsis puede contener cerca de mil interruptores a escala molecular. Un único cerebro humano tiene más interruptores que la suma de los que tienen todos los ordenadores, routers y conexiones de internet de la Tierra".

Fuente:

http://www.abc.es/20101124/ciencia/imagenes-impactantes-cerebro-201011240939.html

La NASA detecta una lluvia de cometas similar a la que hubo antes de la vida en la Tierra

 

ASTRONOMÍA | A través del telescopio espacial Spitzer

Recreación artística de una lluvia de cometas. | Reuters / NASA

Recreación artística de una lluvia de cometas. | Reuters / NASA

El telescopio espacial Spitzer ha detectado una lluvia de cometas en un sistema similar a cómo hubiera sido el Sistema Solar hace varios millones de años, en el periodo conocido como el "bombardeo intenso tardío", que pudo haber traído a la Tierra el agua y otros elementos vitales para crear la vida.

La NASA ha informado en un comunicado de que este hallazgo podría ayudar a entender mejor cómo fue la lluvia de cometas y objetos helados que cayeron del Sistema Solar exterior golpeando a los planetas interiores, dejando grandes cantidades de polvo y otros materiales que causaron, por ejemplo, las "cicatrices" de la Luna.

"Creemos que tenemos una evidencia directa de un 'bombardeo intenso tardío' en el sistema estelar cercano Eta Corvi", señaló Carey Lisse, del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel (Maryland) y autor principal de un artículo que serán publicado.

Lo que ha detectado Spitzer es una banda de polvo alrededor de una estrella brillante cercana llamada Eta Corvi, que coincide con el contenido de un cometa gigante destruido. Este polvo se encuentra lo suficientemente cerca de la estrella para pensar que hubo una colisión entre un planeta y uno o varios cometas.

Los investigadores indican que el sistema Eta Corvi, que tiene aproximadamente mil millones de años, tiene la edad adecuada para que se produzca una tormenta como ésta.

Los astrónomos usaron los detectores de infrarrojos de Spitzer para analizar la luz que procede del polvo de alrededor de Eta Corvi, en los que encontraron las huellas químicas de hielo de agua, materia orgánica, y roca, lo que significa que proviene de un cometa gigante.

Las características del polvo también se asemeja al meteorito Almahata Sitta, del que cayeron fragmentos a la Tierra, en Sudán, en 2008.

Los expertos indican que las similitudes entre el meteorito y el objeto destruido que rodea Eta Corvi implica un lugar común de nacimiento.

El Sistema Solar tiene una región similar de asteroides, conocido como Cinturón de Kuiper, donde flotan los restos de materia helada y rocosa que quedaron tras la formación de los planetas hace 4.500 millones de años.

"Creemos que debemos estudiar el sistema Eta Corvi en detalle para aprender más sobre la lluvia de cometas y otros objetos que podrían haber empezado la vida en nuestro planeta", señaló Lisse.

Fuente:

http://www.elmundo.es/elmundo/2011/10/20/ciencia/1319073387.html

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