Expertos han conseguido observar y describir la proteína Asc-1 que actúa como una ‘compuerta’ que se abre y se cierra para determinados aminoácidos claves para el aprendizaje.

Un equipo de investigadores ha logrado observar en una escala atómica la «compuerta» de una proteína que es esencial para el aprendizaje y la memoria, un descubrimiento que podría servir para diseñar fármacos contra la esquizofrenia, el ictus y otras enfermedades neurológicas.

Lo han logrado investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) de España y otros centros y universidades españoles, y los resultados se han publicado en la revista Nature Communications.

El CNIO señala en una nota difundida este miércoles que todo el comportamiento humano -aprender de una experiencia, recordar una anécdota o modificar una actitud- es el resultado del intercambio de compuestos químicos entre neuronas, los llamados neurotransmisores.

Desentrañar qué ocurre exactamente a escala molecular cuando las neuronas se comunican entre sí, en un proceso llamado «sinapsis», es indispensable para entender el cerebro humano en general, y en particular para contribuir a solucionar problemas de salud mental.

Los investigadores han conseguido observar y describir la estructura de una proteína (la Asc-1) presente en la membrana de las neuronas, una proteína que actúa como una «compuerta» que se abre y se cierra y que actúa como transportador específico para determinados aminoácidos claves para el aprendizaje y la memoria.

La actividad de esa proteína ha recordado el CNIO, se ha relacionado con distintos tipos de enfermedad mental, y conocer su forma tridimensional permitirá el desarrollo de nuevos fármacos para estas patologías.

El científico Óscar Llorca, del CNIO, explica que modular la actividad de esa proteína puede ser una estrategia terapéutica en afecciones como el ictus y la esquizofrenia, y ha precisado que la determinación de su estructura a resolución atómica es importante «porque puede ayudar en la búsqueda de compuestos que modifiquen su actividad».

La colaboración entre los diferentes centros de investigación ha sido clave para desentrañar los misterios de esta proteína y ha ofrecido a los investigadores una visión sin precedentes de su estructura y funcionamiento.

«Este descubrimiento no solo arroja luz sobre la compleja maquinaria celular subyacente a procesos cognitivos fundamentales, sino que también nos acerca al desarrollo de intervenciones terapéuticas más precisas para una gama de trastornos neurológicos», señala Manuel Palacín, jefe del laboratorio de Transportadores de Aminoácidos y Enfermedad del IRB Barcelona y catedrático del Departamento de Bioquímica y Biomedicina Molecular de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona.

Todas las células del organismo tienen en su membrana «compuertas» para intercambiar sustancias con el medio exterior: proteínas que están continuamente abriéndose y cerrándose según las necesidades de la célula.

Esta proteína (Asc-1) está principalmente en las neuronas del hipocampo y la corteza cerebral, en el cerebro, y se especializa en introducir o sacar de la neurona dos aminoácidos fundamentales para las conexiones neuronales (las sinapsis) implicadas en el aprendizaje, la memoria y la plasticidad cerebral –la capacidad que tiene el sistema nervioso de modificar sus circuitos en respuesta a nuevos entornos–.

Las fluctuaciones en el suministro de esos aminoácidos se han asociado a la esquizofrenia, a los infartos cerebrales, a la ELA y otras enfermedades neurológicas, según el CNIO, que ha observado que desde hace tiempo que se intenta, de momento sin éxito, diseñar fármacos que regulen la actividad de esa enfermedad para tratar estas enfermedades, por lo que conocer con detalle su estructura atómica puede aportar información clave para lograrlo.

17 abril 2024|Fuente: EFE |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2023. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Un estudio realizado en Noruega determinó que cuanto más una persona use su cerebro en el trabajo existen menos probabilidades de tener problemas de memoria y pensamiento en el futuro, publicó hoy la revista Neurology.

«Examinamos las demandas de varios trabajos y descubrimos que la estimulación cognitiva en el trabajo durante diferentes etapas de la vida (los 30, 40, 50 y 60 años) estaba relacionada con un riesgo reducido de deterioro cognitivo leve después de los 70 años», explicó Trine Holt Edwin, del Hospital Universitario de Oslo.

Nuestros hallazgos resaltan el valor de tener un trabajo que requiere un pensamiento más complejo como una forma de posiblemente mantener la memoria y el pensamiento en la vejez, subrayó la autora del estudio.

La investigación abarcó a 7 000 personas y 305 ocupaciones, y midió el grado de estimulación cognitiva que experimentaron los participantes mientras trabajaban.

En este contexto, midieron el grado de tareas manuales rutinarias, que demandan velocidad, control sobre el equipo y, a menudo, implican movimientos repetitivos, típicos del trabajo en una fábrica.

Las cognitivas rutinarias, que exigen precisión y exactitud en tareas repetitivas, como la contabilidad y el archivo.

Las analíticas no rutinarias, que se refieren a actividades que implican analizar, participar en el pensamiento creativo e interpretar información para otros.

También las tareas interpersonales no rutinarias, referidas a establecer y mantener relaciones personales, motivar a otros y entrenar.

Los expertos dividieron a los participantes en cuatro grupos según el grado de estimulación cognitiva que experimentaron en sus labores.

El trabajo más común para el grupo con mayores demandas cognitivas era la docencia, en tanto las ocupaciones con menores demandas cognitivas fueron los carteros y conserjes.

Después de los 70 años, los participantes completaron pruebas de memoria y pensamiento para evaluar si tenían un deterioro cognitivo leve.

De aquellos con menores exigencias cognitivas, al 42 por ciento se les diagnosticó deterioro cognitivo leve, mientras solo fue del 27 por ciento en las personas con mayores exigencias cognitivas.

«Estos resultados indican que tanto la educación como el trabajo que desafíe su cerebro durante su carrera desempeñan un papel crucial en la reducción del riesgo de deterioro cognitivo en el futuro», dijo Edwin.

17 abril 2024|Fuente: Prensa Latina |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2023. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

El estado de Colorado, centro de Estados Unidos, amplió el miércoles su ley de privacidad para incluir los datos cerebrales recopilados por la creciente variedad de dispositivos que registran información sobre el sueño, estado físico, estilo de vida y deportes de los usuarios.

La organización sin ánimo de lucro Neurorights Foundation dijo que trabajó con el estado en una protección legal sin precedentes para los datos neurológicos captados por dispositivos no sujetos a leyes de privacidad aplicadas a la información médica.

El proyecto de ley promulgado por el gobernador de Colorado amplía una ley de privacidad de 2021 para incluir la protección de datos neuronales, definidos como la «medida de la actividad del sistema central o nervioso de un individuo y que puede ser procesada por o con la asistencia de un dispositivo».

La fundación busca advertir a las autoridades sobre los riesgos de dispositivos como diademas para mejorar el sueño, auriculares para meditar, sensores para mejorar el ‘swing’ de golf y similares.

Los usuarios por lo general no advierten que la «neurotecnología» de consumo puede registrar o incluso influenciar la actividad cerebral, explicó a la prensa el cofundador de la organización Jared Genser, al hablar de un reciente reporte sobre el tema.

«El cerebro humano no es como ningún otro órgano, ya que genera todas nuestras actividades mentales y cognitivas», asevera el reporte de la fundación.

Dicha data neuronal, «por tanto, puede revelar información enormemente sensible sobre las personas de las que se recogió, incluida información identificable sobre su salud mental, su salud física y su procesamiento cognitivo», expone.

Según Genser, los dispositivos funcionan fuera de las leyes de privacidad aplicadas a la atención médica profesional.

«Tus pensamientos, tus recuerdos, tu imaginación, tus emociones, tu comportamiento e incluso cosas subconscientes» están en el cerebro, afirma el presidente de la fundación y director del Centro de Neurotecnología de la Universidad de Columbia, Rafael Yuste.

El estudio de la fundación muestra que los fabricantes, muchos de ellos pequeñas empresas emergentes, que están detrás de esos dispositivos, a menudo recolectan más datos de los que sus productos necesitan para funcionar.

Muchas de estas empresas incluso permiten compartir los datos neuronales recopilados con terceros no especificados, afirma la fundación.

Los defensores también se muestran preocupados por los peligros a largo plazo mientras el funcionamiento de los sensores mejora.

La tecnología subyacente avanza rápido, gracias a implantes neuronales puestos directamente en el cerebro y con la inteligencia artificial ayudando a interpretar la actividad detectada.

Los gigantes de la tecnología podrían acelerar la adopción de tales dispositivos uniendo la data a servicios o características populares en sus plataformas.

Genser destacó que Apple recientemente radicó la patente de una aplicación para agregar sensores electroencefalográficos que detectan la actividad cerebral en auriculares inalámbricos AirPods.

18 abril 2024|Fuente: AFP |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2023. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

En un descubrimiento que redefine la comprensión del aprendizaje como un proceso dinámico y constante en el cerebro, el equipo de investigación de la División de Neurociencias de la Universidad Pablo de Olavide (UPO), ha desentrañado los secretos funcionales del núcleo interpositus (IPn) del cerebelo. Contrario a la creencia convencional de limitar la comprensión del aprendizaje a su adquisición, almacenamiento o recuperación, este estudio sugiere que el aprendizaje es un estado funcional continuo. Los resultados de este estudio, publicado en Npj Science of Learning, no solo profundizan la comprensión fundamental del cerebelo y su papel en el aprendizaje, sino que también abren nuevas perspectivas para la investigación neurocientífica y el desarrollo de terapias para trastornos neurológicos, incluso podría tener implicaciones significativas en campos que van desde la neurología clínica hasta la inteligencia artificial inspirada en el cerebro.

La investigación se ha centrado en el condicionamiento clásico de respuestas de parpadeo en conejos, registrando la actividad de las neuronas del IPn mientras estos animales llevaban a cabo tareas de aprendizaje asociativo. El condicionamiento clásico del reflejo corneal es un tipo de aprendizaje motor en el que el animal aprende a asociar dos estímulos, un estímulo neutro o condicionado (sonido) que por sí solo no produce ningún tipo de respuesta en el animal, con un estímulo incondicionado (soplo de aire dirigido hacia la córnea) que produce de manera refleja el cierre del párpado del animal. De manera que, tras varias presentaciones de estos estímulos juntos, cuando el animal recibe el reflejo condicionado (sonido) que antes no producía respuesta, ahora sí que produce una respuesta (respuesta condicionada), el cierre del párpado.

Los resultados son reveladores, las neuronas del IPn no solo reducen las señales de error a lo largo de las sesiones de condicionamiento, es decir, a medida que el animal va aprendiendo, sino que también aumentan y adelantan su actividad antes de la ocurrencia del estímulo no condicionado, que en este caso era un soplo de aire dirigido hacia la córnea del animal. Esto sugiere que las neuronas del IPn generan predicciones que optimizan en tiempo y forma la respuesta condicionada del parpadeo.

Ver artículo: Parras GG, Delgado-García JM, López-Ramos JC, Gruart A, Leal-Campanario R. Cerebellar interpositus nucleus exhibits time-dependent errors and predictive responses. NPJ Sci Learn[Internet]. 2024[citado 13 mar 2024];9(1):12. doi: 10.1038/s41539-024-00224-y.

07 marzo 2024| Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia

Las personas con síndrome de ovario poliquístico (SOP) pueden tener más probabilidades de tener problemas de memoria y pensamiento en la mediana edad. La investigación realizada por científicos de la Universidad de California (EE.UU.) y publicada en la revista  Neurology.

En el estudio participaron 907 mujeres que tenían entre 18 y 30 años al inicio de la investigación. Fueron seguidos durante 30 años, momento en el que completaron pruebas para medir la memoria, las habilidades verbales, la velocidad de procesamiento y la atención. En el momento de la prueba, 66 participantes tenían SOP. En una prueba para medir la atención, los participantes observaron una lista de palabras de diferentes colores y se les pidió que indicaran el color de la tinta en lugar de leer la palabra real. Por ejemplo, la palabra «azul» podría aparecer en rojo, por lo que la respuesta correcta sería roja. Los investigadores encontraron que, para esta prueba, las personas con SOP presentaban una puntuación media un 11% más baja respecto a las personas sin SOP.

Después de ajustar por edad, raza y educación, los investigadores encontraron que las personas con SOP tenían puntuaciones más bajas en tres de las cinco pruebas que se les realizaron, específicamente en áreas de memoria, atención y habilidades verbales, en comparación con aquellas sin esta condición. En los años 25 y 30 del estudio, un grupo más pequeño de 291 participantes se sometió a escáneres cerebrales. De ellas, 25 tenían SOP. Con las exploraciones, los investigadores observaron la integridad de las vías de la sustancia blanca en el cerebro observando el movimiento de las moléculas de agua en el tejido cerebral. Los investigadores encontraron que las personas con SOP tenían una menor integridad de la sustancia blanca, lo que puede indicar evidencia temprana de envejecimiento cerebral.

Ver artículo: Huddleston HG, Jaswa EG, Casaletto KB, Neuhaus J, Kim C, Wellons M, et al. Associations of Polycystic Ovary Syndrome With Indicators of Brain Health at Midlife in the CARDIA Cohort. Neurology[Internet]. 2024[citado 01 mar 2024];27;102(4):e208104. doi: 10.1212/WNL.0000000000208104.

05 febrero 2024 | Fuente: Neurología.com| Tomado de| Noticia

La revista PLOS Biology publica un nuevo trabajo que afirma que el cerebro procesa el habla y su eco por separado. Tal y como explican los autores, de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou (China), los ecos pueden hacer que el habla sea más difícil de entender, y desconectar los ecos en una grabación de audio es un problema de ingeniería notoriamente difícil. Sin embargo, el cerebro humano parece resolver el problema con éxito separando el sonido en habla directa y su eco.

Para comprender mejor cómo el cerebro permite esto, los autores utilizaron magnetoencefalografía (MEG) para registrar la actividad neuronal mientras los participantes humanos escuchaban una historia con y sin eco. Compararon las señales neuronales con dos modelos computacionales: uno que simula el cerebro adaptándose al eco y otro que simula el cerebro separando el eco del habla original. Los participantes entendieron la historia con más del 95% de precisión, independientemente del eco. Observaron que la actividad cortical sigue los cambios de energía relacionados con el habla directa, a pesar de la fuerte interferencia del eco. La simulación de la adaptación neuronal capturó solo parcialmente la respuesta cerebral que observaron; la actividad neuronal se explicó mejor mediante un modelo que dividió el habla original y su eco en flujos de procesamiento separados. Esto siguió siendo cierto incluso cuando se pidió a los participantes que dirigieran su atención hacia una película muda e ignoraran la historia, lo que sugiere que no se requiere atención de arriba hacia abajo para separar mentalmente el discurso directo y su eco.

Los investigadores afirman que la segregación del flujo auditivo puede ser importante tanto para identificar a un hablante específico en un ambiente lleno de gente como para comprender claramente a un hablante individual en un espacio reverberante. Añaden que los ecos distorsionan fuertemente las características sonoras del habla y crean un desafío para el reconocimiento automático del habla. El cerebro humano, sin embargo, puede separar el habla de su eco y lograr un reconocimiento fiable del habla ecoica.

Ver artículo completo: Gao J, Chen H, Fang M, Ding N. Original speech and its echo are segregated and separately processed in the human brain. Plos Biol[Internet].2024[citado 21 feb 2024]; 22(2):e3002498. doi: 10.1371/journal.pbio.3002498.

20 febrero 2024 | Fuente: Neurología.com| Tomado de | Noticia